WO2022243414A2 - Intelligenter flaschenverschluss mit uv-c desinfektion - Google Patents

Intelligenter flaschenverschluss mit uv-c desinfektion Download PDF

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WO2022243414A2
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bottle cap
liquid
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Christian BECKERT
Günther Pritz
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Waterdrop Microdrink Gmbh
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    • C02F2307/02—Location of water treatment or water treatment device as part of a bottle

Definitions

  • the present invention relates to a bottle cap for monitoring drinking behavior and for cleaning a liquid in a bottle.
  • the present invention relates to a bottle with a bottle cap.
  • the present invention also relates to a UV cleaner arranged in a bottle cap.
  • the present invention relates to a level gauge arranged in a bottle cap.
  • the present invention relates to an operating device arranged in a bottle cap.
  • a water sterilization by means of UV light is known in principle.
  • the basic principle of such a sterilization is that a liquid is irradiated with high-energy light in the UV range (UVC).
  • UVC UV range
  • the irradiation kills bacteria and pathogens in the liquid.
  • drinking bottle systems are already available on the market that can sterilize a liquid, such as water, with UV light.
  • the energy required for sterilization to generate the UV light is taken from an integrated electrical energy storage device that is part of the drinking bottle system.
  • Another problem that occurs is that people often forget to drink enough fluids in everyday life. So there is a need, the drinking behavior over the day to record and understand. In order to enable the drinking behavior to be monitored, a level measurement is required accordingly.
  • a few drinking bottle systems are also known for this purpose, which have an integrated drinking quantity measurement.
  • the problem with drinking quantity measurement in a drinking water bottle which should be carried out as contact-free and hygienically as possible, is that the level measurement in the bottle is difficult to implement and there are measurement ranges that are difficult to detect. For example, it is challenging to be able to precisely determine a very high fill level in a drinking bottle.
  • the transparency of water also leads to further problems since the surface of the water or the water level has poor reflection properties and is difficult to measure with optical sensors, for example.
  • UVC light is a high-energy light, it can be harmful if it shines on a person's skin or eyes, for example. Appropriate security measures are therefore also a challenge.
  • the object of the present invention is therefore to address one of the problems mentioned above, to improve the general prior art or to provide an alternative to what was previously known.
  • a solution is to be provided with which an effective, energy-saving and safe purification of a liquid suitable for consumption in a bottle, in particular water, is provided.
  • a solution is to be provided with which easy handling and monitoring of drinking behavior is made possible.
  • a UV cleaner according to claim 20 is proposed.
  • a UV cleaner which is arranged in a bottle cap and which is set up to clean a liquid in a bottle.
  • the UV cleaner is part of the bottle cap and is housed within the bottle cap.
  • the bottle cap can also be referred to as a cap or cap.
  • the UV cleaner can, for example, be encapsulated and waterproofed in the bottle cap.
  • the UV cleaner is designed in such a way that it can emit UV light into an interior of a bottle when the closure is connected to the bottle in order to clean a liquid placed in the bottle by means of radiation.
  • the closure can be formed with a twist thread to connect it to the bottle.
  • the UV cleaner comprises at least one UV light source, the light source being designed as an LED light source and generating UV light in a UV light wavelength range of 250 to 280 nm.
  • Light sources are also known as light sources or illuminants. It is therefore proposed to use an LED as the light source in order to generate the UV light for cleaning the liquid. It was recognized that using an LED that emits light in a wavelength range from 250 to 280 nm enables the liquid to be cleaned efficiently and at the same time results in energy-saving operation.
  • the UV light source is arranged on the bottle cap in such a way that it can emit UV light directly into an interior area of a bottle or indirectly through an optically translucent material. It goes without saying that the intended position of the UV cleaner is that position when the bottle cap is mechanically coupled to the bottle, ie, for example, the bottle cap is screwed onto a thread of the bottle.
  • the UV light ranges in wavelength from 260 to 270 nm, with a peak wavelength of 265 nm.
  • This wavelength range is particularly efficient, so that an irradiation period of the UV cleaning can be shortened. In this way, energy can be saved.
  • the UV light source preferably has at least one high-performance LED, which in particular has a cooling housing. It is therefore proposed that the UV light source is in the form of a high-power LED.
  • a high-power LED is also known as a "high power LED". In principle, an LED that is operated with at least 350mA [milliampere] can be referred to as a high-power LED. In addition, it is proposed to use at least one high-power LED. So more than one high power LED can be used.
  • the cooling housing is primarily used to dissipate heat from the high-performance LEDs and for thermal storage.
  • the cooling housing can also be provided as a fastening means for temperature monitoring, in which a temperature sensor is attached to the cooling housing. It is thus proposed to use a high-power LED that is operated for a short time instead of using a less-powerful LED that needs to be irradiated for a longer period of time. It has been recognized that a user of a drinking bottle with a UV cleaner often cleans the liquid directly before drinking the liquid. In order not to lengthen the waiting time until the cleaning process is completed unnecessarily, it is accordingly proposed to use a powerful LED in order to keep the cleaning process short.
  • the cooling of the high-performance UVC-LED is realized by means of thermal capacity, which controls the heat and transfers it evenly to the cap body of the bottle cap. In addition, it is therefore proposed to constantly record the current temperature using a sensor.
  • the interior of the bottle can also be disinfected without liquid in it, for example if the bottle has not been used for a long time.
  • the UV cleaner also includes an acceleration sensor for detecting an acceleration acting on the bottle cap, with the light source being switched off if the detected acceleration exceeds an acceleration limit value. It is thus proposed that the UV cleaner also includes an acceleration sensor. The acceleration sensor monitors the movement of the UV cleaner or the bottle cap that holds the UV cleaner.
  • the acceleration sensor is designed as a triaxial acceleration sensor in order to detect acceleration in three directions (x, y, z).
  • the acceleration sensor has at least two functions. On the one hand, the local position of the bottle cap or the UV cleaner is determined with the acceleration sensor, preferably in relation to a vertical direction.
  • the acceleration sensor serves as a safety device to switch off the light source if the bottle cap or the UV cleaning agent contained therein is moved during UV cleaning.
  • An acceleration limit value is defined to ensure this safety function. If an acceleration value recorded by the acceleration sensor exceeds the limit value, the light source of the UV cleaner switches off. It is thus advantageously achieved that the UV cleaner triggers irradiation with UV light only in a safe position. For example, a safe position is when the bottle cap is screwed onto the bottle and the bottle is on a level surface.
  • the built-in sensors prevent the bottle cap from activating the UVC cycle when the cap is outside the bottle or the bottle is tilted too much.
  • the UV cleaner preferably also includes a temperature monitor for monitoring an operating temperature of the light source, with at least one temperature sensor being arranged in the area of the light source for monitoring the operating temperature. It is therefore proposed that the UV cleaner also has at least one temperature sensor, with which the operating temperature in the area of the light source is measured.
  • a temperature sensor can be arranged on a cooling housing of the LED. The temperature sensor is used to determine the light source to protect against overheating. If, for example, a critical temperature value is measured by the temperature sensor, the light source of the UV cleaner can be switched off.
  • the temperature sensor can be used to indirectly determine temperature measurement data of the liquid. The temperature measurement data can be shown on a display or signaled in some other way, for example by transmitting the temperature data to a receiving device or end device such as a smartphone.
  • the light source is protected from damage and, moreover, temperature data of the bottle can be used, for example in order to display the temperature data.
  • the bottle cap In order to protect the UVC LED or other components of the bottle cap, such as a battery or other electronic components of the cap, it is therefore proposed to equip the bottle cap with a thermal sensor, which does not allow activation of the UVC cleaning at excessively high temperatures. After it has cooled down, the bottle cap with the UV cleaner is then automatically functional again.
  • the liquid be irradiated with UV light when a sleep timer has expired, the sleep timer starting when at least one acceleration sensor for detecting an acceleration acting on the bottle cap is below an acceleration limit value. Accordingly, it is proposed to trigger the irradiation of the liquid with UV light only after a fixed period of time.
  • the timer can be stored in a control unit, which is also part of the UV cleaner.
  • the timer is only triggered when an acceleration sensor or the previously described acceleration sensor for detecting an acceleration acting on the bottle cap or UV cleaning agent is below an acceleration limit value.
  • the timer is only triggered when the bottle is no longer moved or is only slightly moved, ie an acceleration value detected with an acceleration sensor is below the limit value for the acceleration.
  • a fixed timer of 15 seconds expires when a drinking bottle with the UV cleaner is placed on the table and the bottle is no longer moved. It is thus achieved in an advantageous manner that the UV cleaning is only triggered when the bottle cap or the UV cleaning agent has been open for the specified period of time the timer has expired. During this time, the liquid in the bottle can come to rest and efficient UV cleaning can be carried out.
  • the duration of the timer is chosen so that the liquid has enough time to assume a steady state of motion.
  • the liquid be irradiated with UV light when a trigger signal is received via a communication unit, with at least the light source being activated as a function of the received trigger signal. It is therefore proposed that UV cleaning of the liquid is triggered by the UV cleaner receiving a signal via the communication unit, which triggers the UV cleaner.
  • an external signal can be received via the communication unit that was transmitted by a terminal device of the user.
  • the communication unit is designed as a Bluetooth Low Energy (BLE) interface and is set up to receive a trigger signal from a smartphone. In this way, it is advantageously achieved that the UV cleaning can be triggered remotely very easily and conveniently.
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • the liquid be irradiated with UV light if a spatial position of the bottle cap measured with a position sensor is below a spatial position limit value. Accordingly, it is proposed that the cleaning process with UV light is only triggered when the UV cleaner or the bottle cap is or is in a fixed or defined spatial position.
  • the specified spatial position can be a defined spatial position in relation to a vertical direction, for example. If the spatial position of the UV cleaner or the bottle cap deviates too far from the predefined spatial position, the cleaning process will not be triggered. It has been recognized that effective cleaning with UV light takes place when the UV light irradiates the liquid at an angle that is as vertical as possible. For example, if the bottle is crooked, the UV light is scattered more strongly due to the skewed liquid level, which reduces cleaning efficiency.
  • An acceleration sensor is preferably used as the position sensor, which is set up to detect the spatial position of the UV cleaner or the bottle cap.
  • the acceleration sensor described above is used, which is set up to determine both the acceleration and the position in space.
  • the acceleration sensor can be in the form of a triaxial acceleration sensor, for example.
  • the function to start the UV cleaner can only be started when the bottle is in an upright position. If the acceleration sensor is triggered during a running UVC cycle, i.e. the bottle is moved, the process is aborted for safety reasons.
  • the light source preferably generates UV light for a predetermined cleaning period.
  • the duration of the cleaning with UV light can be variable and can be specified as variable, for example, as a function of a detected fill level.
  • the cleaning time is in a range from 30 seconds to 300 seconds, in particular the cleaning time is 90 seconds.
  • the activation refers to triggering the irradiation of the liquid with UV light. The activation can take place in different ways, for example as described above, after a sleep timer has expired, a trigger signal has been received and a specified spatial position is maintained.
  • the UV cleaner also includes a control unit which is at least set up to control the UV cleaner.
  • the control unit is set up to process received sensor data and control commands, such as the sensor data of the temperature sensor or a trigger signal.
  • the control unit is arranged in or on the bottle cap.
  • the control unit can be designed as a microcontroller, for example, and can be arranged on a control circuit board in the bottle cap.
  • the control unit thus serves as a central logic circuit that takes over the control and signal processing of the electrical components that are arranged on or in the bottle cap.
  • the UV cleaner includes a safety lamp that is set up to display the UV cleaning process visually.
  • the safety light source can be designed with at least one LED, for example, and can be switched on by the control unit when the UV light source is active and emits UV light.
  • Two colored blue LEDs for example, can be arranged as safety lighting means on the side of the bottle cap facing the fluid and illuminate the water with colored light. So when using a transparent bottle can be recognized optically from the outside whether a cleaning process of the liquid has already been completed.
  • the safety lamp thus serves as an indicator for the ongoing cleaning cycle.
  • the side facing the fluid can also be understood as the underside of the closure.
  • a or the safety lamp can also be arranged on an outside of the bottle closure, for example if an opaque bottle is used.
  • the safety lamps can also be referred to as indicator lights. These show the status of the cleaning process.
  • UV cleaner water filled into a bottle can be disinfected efficiently and in an energy-saving manner using a built-in UVC LED.
  • a level meter is also proposed.
  • the level gauge is arranged in a bottle cap and set up to determine the amount of liquid in a bottle. It is therefore proposed that the level gauge is part of the bottle cap and is accommodated in the bottle cap.
  • the fill level indicator can be encapsulated and embedded in the bottle cap so that it is watertight.
  • the fill level gauge is designed in such a way that it can detect a fill level of a liquid in the interior of a bottle in order to record the fill level or fill quantity of a liquid introduced into the bottle.
  • the fill level sensor is intended to record the drinking quantity.
  • the fill-level meter comprises an optical fill-level sensor for detecting a longitudinal distance of the sensor from a liquid level.
  • An optical sensor for determining a spatial length is therefore proposed. A path or a distance can be determined with the sensor, namely that or that to the surface of the liquid level. It goes without saying that an optical length measurement can be carried out in different ways with different sensors.
  • a sensor is proposed which, independently of the physical measuring principle, is suitable for measuring the distance to an object without contact, that is to say in the present case to the liquid level.
  • the optical sensor is used to detect a filling quantity or a filling level of a liquid in the bottle.
  • the filling quantity or filling height is either measured directly or determined indirectly by a calculation based on the measurement with the level sensor.
  • the filling level sensor is arranged in or on the bottle cap in such a way that it can detect the amount of liquid in the interior of the bottle or measure the liquid level in the interior of the bottle. It is also understood that the filling level sensor is arranged on a side of the bottle closure facing the liquid so that a direct measurement can be implemented in an interior space of a bottle.
  • the fill level sensor can also be understood as a distance sensor that measures the distance to the liquid level.
  • the level gauge has a diffuser, the diffuser being arranged between the level sensor and the liquid level to be detected.
  • a diffuser arranged in front of the optical sensor enables improved detection of the liquid level within a bottle.
  • a diffuser enables the liquid level to be determined locally very close to the sensor, ie when the fill level in the bottle is very high. For example, a small distance of only 1 cm between the liquid and the level sensor can be measured.
  • a diffuser is not normally used since the diffuser scatters the optical signal emitted by the optical sensor.
  • a diffuser is advantageous for the detection of transparent liquids. For example, detecting the liquid level of water is difficult because the surface of the water reflects poorly.
  • a diffuser which scatters the optical measurement signal of the optical sensor, the surface of the liquid of a transparent liquid can be detected in an improved manner.
  • a diffuser also makes it possible to detect very small distances between the sensor and the liquid level, i.e. when the liquid level in the bottle is very high.
  • an optical diffuser is used in the present case, which is designed to be optically permeable, so that an optical signal generated by the optical sensor can pass through the diffuser to determine the distance.
  • a diffuser is an optical component used to diffuse light.
  • the diffuser between the sensor and the water surface which is made of a special PET material, for example, breaks the optical measuring signal of the level sensor, e.g. a light beam emitted by the optical sensor. In this way, meaningful measured values of the sensor are obtained.
  • the use of a diffuser is uncommon, since it usually only worsens the accuracy of the measurement. In the present case, however, a special application was recognized in which a diffuser is advantageous. With this it can be achieved that the water surface, especially at small distances to the sensor, represents a sufficient reflector and the fill level sensor or fill level meter detects usable values.
  • the diffuser is preferably made from a UV light-stable plastic material, in particular from PET material. PET is the abbreviation for polyethylene terephthalate, i.e. a thermoplastic material.
  • the filling level sensor is preferably designed as a time-of-flight sensor.
  • the fill level to be determined for the calculation or determination of the consumption quantity is thus implemented using a fill level meter, which is implemented as a time-of-flight sensor.
  • the time-of-flight sensor converts a length measurement with a laser signal, for example with a vertical surface-emitting cavity laser.
  • a calculation unit is provided which is set up to calculate a quantity of liquid as a function of the detected longitudinal distance.
  • the drinking amount is recalculated after each measurement. Was drunk when the fill level has reduced from one measurement to the next.
  • the user filled the bottle with liquid.
  • Both changes are logged by the calculation unit and can be transmitted via a communication unit, for example to a terminal device with an app.
  • the calculation unit is implemented, for example, as a microcontroller in the bottle cap.
  • the level gauge also includes a memory unit, at least one bottle profile being stored as data on the memory unit and the at least one profile including geometric bottle data. An indirect method for determining the filling quantity is therefore proposed.
  • the current fill level is determined by measuring the distance from the water surface to a fixed point, in this case the sensor. From this distance, which can also be understood as a distance, the amount of liquid in the bottle can be calculated, taking into account the geometry of the bottle. Corresponding profiles are stored for each bottle, specifically in the memory unit, and these profiles can preferably be selected, for example if the closure is used for different bottle types.
  • the memory unit is designed to be non-volatile.
  • the memory unit be designed as a ring memory that stores measurement data from the filling level sensor so that they can be called up for a predetermined storage period.
  • a finite data memory is therefore proposed which, for example, uses the FIFO (first in, first out) principle known from information technology.
  • the calculation unit is set up to calculate a quantity of liquid from the distance in length detected by the level sensor and the bottle data stored in the memory unit.
  • the detection of the length distance with the optical filling level sensor is triggered when a predetermined idle timer has expired, with the idle timer starting when at least one acceleration sensor for detecting an acceleration acting on the bottle cap is below an acceleration limit value. So it is suggested that if the sleep timer has not yet expired, the water level measurement is not triggered and thus no erroneous distances are measured.
  • a measurement can therefore only be started if the built-in acceleration sensor detects a resting phase of the bottle.
  • the sleep timer can be 15 seconds, for example, and is triggered after previous movement. This The delay gives the water surface enough time to settle down after the bottle has been used.
  • the sleep timer can be the same sleep timer that was previously described for the UV cleaner.
  • the detection of the longitudinal distance with the optical filling level sensor is triggered when a trigger signal is received via a communication unit, the filling level sensor being activated as a function of the trigger signal received.
  • the detection of the length distance with the optical filling level sensor is triggered when a spatial position of the bottle closure measured with a position sensor is below a spatial position limit value.
  • the optical fill level sensor after activation, measures the length distance of the sensor from the liquid level for a specified measuring period.
  • the measurement time is in a range from one second to 30 seconds, in particular the measurement time is 15 seconds.
  • the level gauge also includes a position sensor for detecting an angle difference of the position sensor to the vertical direction, the detection of the length distance to the liquid level being triggered when a detected angular difference to the vertical direction is below a limit angle, preferably the limit angle is below 10°, especially in a range of about 7.5°.
  • the position sensor is in the form of an acceleration sensor which is set up to detect an absolute position of the level gauge or the bottle cap.
  • the position sensor can be designed as a triaxial acceleration sensor, for example.
  • a combined sensor consisting of a position sensor and an acceleration sensor can be provided.
  • the level gauge also includes a control unit which is set up to process the determined amount of liquid as measurement data and in particular to transmit it to a display device, to a terminal and additionally or alternatively to a storage unit.
  • the control unit can be the same control unit as in the UV cleaner described above.
  • the daily drinking behavior of a user can thus be measured with the bottle cap described above or with the filling level sensor, and the drinking behavior can thus be monitored and information about the drinking behavior can be recorded and made available to a terminal device.
  • an operating device according to claim 26 is proposed.
  • the operating device is arranged in a bottle cap, preferably in the bottle cap described above, and is provided at least for displaying and setting different bottle operating modes.
  • the operating device comprises at least a multiplicity of controllable lighting means, the lighting means being arranged on an outside of the bottle closure.
  • the bottle cap can basically communicate with the user.
  • a large number of operating states can be displayed by using a large number of light sources.
  • At least four controllable white LEDs and at least one controllable RGB LED are preferably provided. These serve as display means, for example to display a set operating state. It is therefore proposed to provide status LEDs on the top of the bottle cap.
  • the operating device includes a control unit, the control unit being set up to set a fill level mode in which a current amount of liquid determined with a fill level meter is displayed by actuating the lighting means, by different predetermined amounts of liquid, different lamps are assigned.
  • a detected amount of liquid of 25% is assigned to a first LED, 50% to a second LED, 75% to a third LED and 100% to a fourth LED. If the amount of liquid changes, for example because a user takes water out of the bottle, the current level can be displayed with the LEDs.
  • the white LEDs are activated to display the specific amount of liquid or the remaining time.
  • the control unit be set up to set a reminder mode in which a drink reminder is generated by activating the lighting means if a liquid withdrawal detected with a level meter is below a liquid withdrawal specification within a specified drinking time period. It is therefore proposed that an illuminant be arranged on the bottle cap, which illuminates when it has been recognized that a user has not drunk enough for too long a period of time. In this case, the control unit controls a specified light source. This encourages the user to take liquid from the bottle. If the amount drunk is below a specified minimum amount distributed over time, the user is encouraged to drink more, for example via a flashing signal.
  • an RGB LED is driven in the memory mode. Adopting RGB LED, the drinking reminder can be displayed with an easily recognizable signal color to attract user's attention faster.
  • control unit is set up to set a UV mode in which a remaining time of a UV cleaning process is displayed by activating the lighting means by different predetermined times being assigned to different lighting means.
  • a remaining duration of a UV cleaning process of 25% is allocated to a first LED, 50% to a second LED, 75% to a third LED and 100% to a fourth LED.
  • the controllable lighting means switch off after activation and after a stored energy-saving timer has expired.
  • the lighting means after they have been activated, switch off again automatically after a specified period of time. For example, if a button that is part of the bottle cap is pressed and triggers a level indicator, the lamps switch off again when the energy-saving timer has expired.
  • the energy-saving timer is preferably stored in a control unit that is set up to control the lighting means.
  • the control unit can be the control unit described above.
  • the white LEDs be arranged between a display diffuser and the RBG LED.
  • the white LEDs, the display diffuser and the RGB LED are preferably arranged on a top of the bottle cap. This advantageous arrangement of the LEDs provides an energy-saving display means with which a large number of operating states of the bottle cap or the bottle can be displayed.
  • the operating device also comprises an input means, the input means being arranged on an outer surface of the bottle cap.
  • the input means is therefore to be understood as an input interface with which a user can trigger various functions.
  • the bottle closure can therefore be used offline with the input means.
  • the input means is preferably formed from at least one capacitive sensor surface.
  • the input means is formed from three capacitive sensor surfaces.
  • the first sensor surface can trigger a snooze function or a data connection with an end device can be triggered by touching the sensor surface. This can be understood as a coupling function will.
  • a second sensor surface can be provided to trigger a filling level measurement.
  • a third sensor surface can be provided to trigger a cleaning process using UV radiation.
  • the input means is set up to trigger a sterilization process with a UV cleaner and additionally or alternatively the input means is set up to trigger a level measurement with a level gauge. It is therefore proposed that, for example, a UV cleaning process with the UV cleaner described above can be triggered with the input means. In addition, a filling level measurement can also be triggered with the filling level sensor described above. The level detected can then be displayed on the operating device as previously described.
  • the disinfection can therefore be started both via the buttons on the bottle cap and via an external signal that is received, for example, from an external end device via the communication interface that has an app.
  • the bottle cap can be controlled offline or haptically, as well as online via an external specification that is received via a communication unit.
  • a bottle closure according to claim 11 is proposed.
  • the bottle cap for monitoring drinking behavior and for cleaning a liquid in a bottle.
  • the bottle cap comprises a cap housing, with the cap housing having a side facing the fluid.
  • the bottle cap includes a control unit arranged in the cap housing.
  • This preferably has a processor core and is designed to be freely programmable and makes it possible to implement desired functionalities without an additional microcontroller.
  • the bottle cap also includes a controllable UV cleaner, with the UV cleaner being arranged on the side of the closure housing facing the fluid and having at least one light source.
  • the light source is preferably an LED light source. The light source generates UV light for cleaning a liquid in a UV light wavelength range.
  • the bottle cap also includes an optical level gauge, the level gauge being arranged on the side facing the fluid and being set up to determine a liquid level.
  • control unit controls the UV cleaner as a function of the liquid level determined with the level gauge. It is therefore proposed that the UV cleaner is controlled as a function of the liquid level or the amount of liquid that is recorded with the level gauge.
  • the UV cleaner can be controlled as a function of the determined liquid level, for example, in such a way that the duration of the irradiation of the liquid to be cleaned with the UV cleaner is made dependent on the level of the liquid detected.
  • an irradiation intensity of the UV cleaner can also be adjusted as a function of the fill level, for example by dimming the light source as a function of the specific liquid level. It was recognized that a smaller amount of liquid can be less irradiated with UV light in order to clean it sufficiently. This advantageously ensures that the UV cleaner is operated as required and energy is thus saved.
  • the required UVC dose is therefore adjusted to the corresponding measured fill level. Therefore, when the bottle is only half full, a lower dose of UVC is delivered, shortening the cycle.
  • the duration of illumination with UV light is preferably adjusted as a function of the liquid level determined with the fill-level gauge.
  • the duration of the illumination corresponds to the specified duration described above for the UV cleaner.
  • the control unit be set up to activate the light source when a planar or flat surface of the liquid level is detected with the level gauge. It is therefore detected whether the water level is horizontal. This is to prevent a sterilization process from being triggered by radiation when the bottle is in a crooked position.
  • control unit arranged in the bottle cap is set up to control the UV cleaner in such a way that the light source generates an emitted light quantity depending on the detected liquid level.
  • control unit is set up to control the UV cleaner in such a way that the amount of light generated is generated in proportion to the specific liquid level. This allows energy to be saved, since the intensity of the lighting is reduced as the filling quantity decreases.
  • the light intensity of the UV cleaner can be reduced by dimming, for example.
  • the bottle cap preferably also includes a rechargeable energy store for supplying energy to the electrical components of the bottle cap.
  • the bottle closure also includes a non-volatile memory unit for storing sensor data, at least one bottle profile being stored as data on the memory unit and the at least one profile comprising geometric bottle data.
  • the memory unit is designed as a ring memory that stores measurement data from the level sensor so that it can be called up for a predetermined time.
  • the bottle cap also includes at least one acceleration sensor for detecting an acceleration acting on the bottle cap.
  • the bottle cap also includes a position sensor for detecting an angle difference of the position sensor to the vertical direction, with the detection of the length distance to the liquid level being triggered when a detected angle difference to the vertical direction is below a predetermined limit angle.
  • the critical angle is less than 10°, for example 7.5° to the vertical direction.
  • the proposed position sensor can be embodied as an acceleration sensor, preferably as the acceleration sensor described above.
  • an acceleration sensor which is set up to detect the acceleration which acts on the bottle cap and which is also set up to detect the angular difference between the position sensor and the vertical direction.
  • a combination sensor is therefore proposed.
  • An example of such a combination sensor is a triaxial acceleration sensor.
  • the bottle cap also includes a communication unit, the communication unit being set up for data exchange with a terminal device.
  • the communication unit is preferably designed as a Bluetooth interface, particularly preferably as a low-energy Bluetooth interface. It is therefore proposed that a communication unit be used with which, on the one hand, external signals can be received in order to control components of the bottle cap or to receive data from an external device, which is then stored, for example, in a memory unit implemented in the bottle cap.
  • data can also be sent via the communication unit, for example stored measurement data from the level meter.
  • the bottle cap In order to read out the stored information, the bottle cap is equipped with a data interface, for example a low-energy Bluetooth interface. All available parameters that are implemented in the bottle cap can be read out or defined via this, for example the previously described timers, recorded measurement data or bottle profiles. If a data connection has been set up with an external end device, it is also possible to save events and their values in a non-volatile manner in order to be able to transmit them to the evaluation software as soon as a connection is established again.
  • a data interface for example a low-energy Bluetooth interface.
  • the bottle cap also includes two colored status LEDs for displaying a current sterilization status, with the control unit being set up for a sterilization mode set, in which a current operating state of the UV cleaner is displayed by driving the two status LEDs, a first operating state of the first status LED is assigned and a second operating state of the second status LED is assigned.
  • the bottle cap also includes an operating device, the operating device being designed according to one of the above embodiments.
  • the UV cleaner of the bottle cap be designed according to one of the above embodiments.
  • the filling level indicator of the bottle closure be designed according to one of the above embodiments.
  • the electrical components of the bottle cap be arranged separately on a sensor board, a control board and a control board, with at least the UV cleaner and the level meter being arranged on the sensor board and at least the control unit, the communication unit, on the control board and the storage unit are arranged, and at least the operating device is arranged on the operating board.
  • the sensor board is arranged on the side facing the fluid.
  • the sensor board preferably has the LED light source for UVC disinfection, the distance sensor or filling level sensor for measuring the filling level, the temperature sensor and two colored safety lamps, which are designed as indicator LEDs, as described above.
  • the electrical components of the bottle closure are arranged in a waterproof encapsulated manner in the closure housing.
  • the closure housing is preferably formed from a tight, welded plastic housing and, in particular, has a screw thread with which the closure can be screwed onto an existing bottle.
  • the bottle cap have an inclined position means on the side facing the fluid in order to prevent the side facing the fluid from lying flat on a surface.
  • the skewing means can be designed, for example, as a guide nose with which the bottle cap can be inserted into a bottle neck.
  • the guide lug thus prevents the side of the bottle closure facing the fluid from being able to lie flat on a straight surface.
  • the skewing means ensures that the bottle cap is skewed when it is not attached to the bottle. This is advantageous, for example, if the bottle cap has a position sensor for detecting an angle difference to the vertical direction, as described above. Accordingly, no UV cleaning process can be triggered in this example, since the skewing means prevents the defined limit angle from being reached. Thus, as an advantage, safety can be increased.
  • a bottle with a bottle cap is proposed according to the invention, the bottle cap being designed according to one of the above embodiments.
  • the bottle is preferably designed as a glass bottle.
  • Borosilicate glass is particularly preferred as the material for the glass bottle.
  • borosilicate glass it is also possible to use the UV-C LED on glass. The transmission of UV light through the glass is so low that there is no risk of UVC light emitted outside the bottles during cleaning.
  • the energy store is preferably designed as a rechargeable energy store.
  • the rechargeable energy store is preferably charged via a USB-C interface.
  • an intelligent UVC-LED bottle cap for cleaning a liquid is proposed here, which can be used for glass bottles or steel bottles.
  • 1 shows a bottle cap in one embodiment.
  • 2 schematically shows a perspective view of a bottle closure in an embodiment with a UV cleaner and a level sensor.
  • FIG. 3 schematically shows a plan view of a bottle closure with an operating device.
  • FIG. 4 schematically shows a side view of a bottle closure.
  • 5 schematically shows a glass bottle and a steel bottle, each with a bottle closure according to an embodiment.
  • FIG. 1 shows a bottle cap 100 for monitoring drinking behavior and for cleaning a liquid 200 in a bottle 300.
  • the bottle cap 100 has a cap housing 105, with the cap housing 105 having a side 110 facing the fluid.
  • the side 110 facing the fluid is the underside of the bottle cap 100, in the shown screwed-on state of the bottle cap 100 on the bottle 300.
  • a control unit CU (Control Unit) is arranged in the breech housing.
  • the control unit serves as a central control device that controls the electrical components that are arranged in the bottle cap.
  • a controllable UV cleaner UV is arranged in the bottle cap 100, the UV cleaner UV being arranged on the fluid-facing side 110 of the cap housing 105 and having at least one light source 115, which is designed as an LED light source.
  • the light source generates UV light for cleaning the liquid 200 in a UV light wavelength range from 250 to 280 nm.
  • the generated UV light is shown with the three white arrows.
  • the UV light is emitted into the interior of the bottle 300. Irradiation with UV light kills germs in the liquid.
  • the UV cleaner UV has a temperature sensor T that is set up to monitor the temperature.
  • the arrangement of the temperature sensor T on the UV cleaner UV is merely an example.
  • the bottle cap 100 has an optical level gauge FS, the level gauge FS being arranged on the side 110 facing the fluid and being set up to determine a liquid level 205 .
  • the optical level gauge FS emits an optical signal to measure the level 205 .
  • the level gauge FS receives the reflected, emitted optical signal in order to measure the liquid level.
  • the fill level gauge FS thus works as a distance sensor and can detect the distance d of the fill level gauge from the liquid level 205 .
  • the black arrows in FIG. 1 show the transmission and reception of the optical signal from the level meter FS.
  • the control unit CU is set up to control the UV cleaner UV as a function of the liquid level determined with the level gauge FS.
  • the control unit is set up to control the electrical components that are arranged in the bottle cap 100 and to communicate with them. This is illustrated by the dotted double arrows in FIG.
  • the control unit CU has a data memory M in which data can be stored, such as measurement data from the fill level meter FS or geometric bottle profile data, which are used to calculate a liquid volume from the detected distance d.
  • the control unit CU also has a calculation unit C, which can also be regarded as a CPU.
  • the level gauge FS has a level sensor, which is not shown in FIG.
  • a diffuser 120 is arranged between the level sensor of the level meter FS and the liquid level 205 to be detected.
  • the diffuser 120 it is possible to be able to detect the liquid level 205 very close to the fill level indicator FS.
  • the diffuser 205 improves the detection of the liquid level 205.
  • the diffuser is made of an optically transparent PET plastic material, for example.
  • the bottle cap 100 also has an accumulator 125, ie a rechargeable battery that is set up to supply the electrical components of the bottle cap with energy.
  • the bottle cap 100 has an acceleration sensor 130 which is set up to detect an acceleration which acts on the bottle cap.
  • a safety shutdown of the UV cleaner can be triggered with the acceleration sensor 130 if an acceleration detected with the acceleration sensor 130 exceeds an acceleration limit value.
  • the bottle cap 100 has a position sensor 135 which monitors whether a measured spatial position of the bottle cap 100 is below a spatial position limit value relative to the perpendicular direction 140 .
  • the acceleration sensor 130 and the position sensor 135 are designed separately from one another, but these can also be regarded as one sensor if a combined sensor is used that is set up to detect both the acceleration and the position in space.
  • the bottle cap 100 also has a communication unit 145 which is designed, for example, as a low-energy Bluetooth (BLE) interface. External Rx signals are received or external Tx signals are sent via this interface. For example, communication can be implemented with a terminal such as a mobile phone on which a software application is implemented. Data can thus be exchanged with the bottle cap via the communication interface S. For example, data stored in the memory unit M can be read out in order to track the drinking behavior, ie to record it over a period of time.
  • the bottle cap 100 also has an operating device 150 .
  • the operating device 150 is arranged in the bottle cap 100 and for display and setting different bottle operation modes provided.
  • the operating device 150 comprises a multiplicity of controllable light sources 155, the light sources being arranged on an outside of the bottle cap and being designed as LEDs. With these bulbs, a status of the bottle cap is displayed on the top. These lamps 155 are used to implement predetermined signals for the user.
  • the operating device 150 has an input means 160 which is formed from a plurality of capacitive sensor surfaces 165 which are arranged on an outer surface of the bottle closure 100 .
  • the input means 160 is therefore an input interface with which a user can trigger various functions on the bottle cap 100 .
  • FIG. 2 shows a perspective view of a bottle closure 100 in an embodiment with a UV cleaner UV and a level sensor FS.
  • safety lamps 170 are provided on the side facing the fluid or the underside of the bottle cap 100 . These are designed as blue LEDs, for example, and indicate when the UV cleaner emits UV light to clean the liquid.
  • a tilting means 175 is provided, which is arranged on the side of the bottle closure 100 facing the fluid. In the embodiment shown in FIG.
  • the skewing means 175 is designed as a guide lug, in which the UV cleaner UV, the level gauge FS and the safety lamp 170 are accommodated.
  • the shape of the inclined position by means of 175 prevents the bottle cap 100 from being able to lie flat on the side facing the fluid.
  • the shape of the skewing means 175 is shown, for example, in FIG. 4 in a side view.
  • the tapered shape of the tilting means causes the bottle cap 100 to tilt when the cap is placed fluid-facing on a flat surface, such as a flat surface of a table.
  • FIG. 3 shows a plan view of a bottle closure 100 with an operating device 160 in one embodiment.
  • the operating device 160 has three capacitive sensor surfaces 165 .
  • FIG. 4 shows a schematic side view of a bottle cap 100.
  • the bottle cap 100 has a USB interface 180 with which a schen closures 100 arranged rechargeable energy storage for powering the electrical components of the bottle cap 100 can be charged. Provision can also be made for data to be read in or out of the bottle cap via the USB interface, such as stored measurement data from the filling level sensor, which are stored in a memory unit.
  • FIG. 4 illustrates the shape of the skewing means 175, as previously described for FIG.
  • FIG. 5 shows a glass bottle and a steel bottle, each with a bottle closure 100 according to a further embodiment.
  • a first bottle cap 100 is screwed onto the glass bottle 310 .
  • the fill level of the bottle 310 is very high and the liquid level 205 reaches close to the fill level gauge that is integrated in the guide lug 175 .
  • the very high filling level can be detected with sufficient accuracy, since the light is scattered sufficiently widely by the diffusor to be able to recognize the nearby liquid level.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung umfasst einen Füllstandmesser in einem Flaschenverschluss zur Bestimmung einer Flüssigkeitsmenge in einer Flasche, umfassend einen optischen Füllstandsensor zum Detektieren eines Längenabstands des Sensors zu einem Flüssigkeitsspiegel; und einen Diffusor, wobei der Diffusor zwischen dem Füllstandsensor und dem zu detektierenden Flüssigkeitsspiegel angeordnet ist. Zudem umfasst die vorliegende Erfindung einen Flaschenverschluss zur Überwachung eines Trinkverhaltens und zur Reinigung einer Flüssigkeit in einer Flasche der dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Steuereinheit einen UV-Reiniger in Abhängigkeit eines mit einem Füllstandmesser bestimmten Flüssigkeitsspiegels steuert. Zudem umfasst die Erfindung einen UV-Reiniger angeordnet in einem Flaschenverschluss und eingerichtet zur Reinigung einer Flüssigkeit in einer Flasche, der wenigstens eine UV-Leuchtquelle umfasst, wobei die Leuchtquelle als LED- Leuchtquelle ausgebildet ist und UV-Licht in einem UV-Licht-Wellenlängenbereich von 250 bis 280nm erzeugt. Zudem umfasst die Erfindung eine Bedienvorrichtung angeordnet in einem Flaschenverschluss zur Anzeige verschiedener Flaschenbetriebsmodi und eine Flasche mit einem Flaschenverschluss.

Description

Waterdrop Microdrink GmbH Laimgrubengasse 14, 1060 WIEN, ÖSTERREICH
Intelligenter Flaschenverschluss mit UV-C Desinfektion
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Flaschenverschluss zur Überwachung eines Trinkverhaltens und zur Reinigung einer Flüssigkeit in einer Flasche. Zudem betrifft die vorliegende Erfindung eine Flasche mit einem Flaschenverschluss. Die vorliegende Erfindung betrifft zudem einen UV-Reiniger angeordnet in einem Flaschenverschluss. Zudem betrifft die vorliegende Erfindung einen Füllstandmesser angeordnet in einem Flaschenverschluss. Zudem betrifft die vorliegende Erfindung eine Bedienvorrichtung angeordnet in einem Flaschenverschluss.
Eine Wasserentkeimung mittels UV-Licht ist grundsätzlich bekannt. Das Grundprinzip einer solchen Entkeimung ist, dass eine Flüssigkeit mit hochenergetischem Licht im UV-Bereich (UVC) bestrahlt wird. Durch die Bestrahlung werden Bakterien und Krankheitserreger in der Flüssigkeit abgetötet.
Damit eine solche Wasserentkeimung auch im Alltag möglich ist, sind bereits Trinkflaschensysteme auf dem Markt erhältlich, die eine Entkeimung einer Flüssigkeit, wie Wasser, mit UV-Licht durchführen können. Die für die Entkeimung erforderliche Energie zur Erzeugung des UV-Lichtes wird dabei aus einem integrierten elektrischen Energiespeicher entnommen, der Bestandteil des Trinkflaschensystems ist.
Problematisch an den bisher bekannten Lösungen ist jedoch, dass diese wenig effizient arbeiten und zum Teil einen großen Stromverbrauch während des UV-Reinigungsvorgangs aufweisen. Mit den bekannten Systemen sind deshalb nur wenige UV-Reinigungszyklen möglich. Zudem bieten bekannte Systeme teilweise keine ausreichende UV-Dosis, um eine effektive Reinigung durchzuführen.
Wünschenswert ist es deshalb, eine effiziente und energiesparende Wasserentkeimung bereitzustellen, die für den Alltag geeignet ist.
Ein weiteres auftretendes Problem ist, dass im Alltag häufig vergessen wird, ausreichend Flüssigkeit zu sich zu nehmen. Es besteht also ein Bedarf, das Trinkverhalten über den Tag zu erfassen und nachzuvollziehen. Um eine Überwachung des Trinkverhaltens zu ermöglichen, ist entsprechend eine Füllstandmessung erforderlich. Vereinzelt sind auch hierzu Trinkflaschensysteme bekannt, die eine integrierte Trinkmengenmessung aufweisen. Problematisch bei der Trinkmengenmessung in einer Trinkwasserflasche ist, die möglichst berührungslos und hygienisch durchgeführt werden soll, dass die Füllstandmessung in der Flasche zum einen schwierig umzusetzen ist, und zum anderen Messbereiche vorliegen, die schlecht zu detektieren sind. Beispielsweise ist es herausfordernd, einen sehr hohen Füllstand in einer Trinkflasche genau bestimmen zu können. Auch die Transparenz von Wasser führt zu weiteren Problemen, da die Oberfläche des Wassers bzw. der Wasserspiegel schlechte Reflexionseigenschaften aufweist und beispielsweise mit optischen Sensoren schwierig zu vermessen ist.
Auch treten bei durchsichtigen Flaschen, wie bei Glas- oder PET-Flaschen, eine Vielzahl von Problemen bei bestimmten Sensorsystemen auf, wie zum Beispiel bei optischen Sen- sorsystemen zur Erkennung der Füllmenge. Problematisch ist dabei, dass Licht von außen in die durchsichtige Flasche eintreten kann und so das Messsystem beeinflussen kann. Zudem ist problematisch, dass ausgestrahltes bzw. emittiertes Licht von einem optischen Füllstandsensor aus einer durchsichtigen Flasche hinaustritt.
Es ist demnach wünschenswert ein System bereitzustellen, mit dem zum einen eine Trink- wasserentkeimung möglichst einfach, energiesparend und zuverlässig umgesetzt werden kann und zudem ein T rinkverhalten möglichst genau und dauerhaft aufgezeichnet und ausgewertet werden kann.
Eine weitere Herausforderung ist, eine ausreichende Sicherheit bei der Verwendung eines Systems bereitzustellen, das mit einer UV-Licht Wasserentkeimung arbeitet. Da UVC Licht ein hochenergetisches Licht ist, kann dieses schädlich sein, wenn es beispielsweise auf die Haut oder in Augen einer Person einstrahlt. Somit stellen entsprechende Sicherheitsmaßnahmen ebenfalls eine Herausforderung dar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eines der oben genannten Probleme zu adressieren, den allgemeinen Stand der Technik zu verbessern oder eine Alternative zu bisher Bekanntem bereitzustellen. Insbesondere soll eine Lösung bereitgestellt werden, mit der eine effektive, energiesparende und sichere Reinigung von einer zum Verzehr geeigneten Flüssigkeit in einer Flasche bereitgestellt wird, insbesondere von Wasser. Zudem soll insbesondere eine Lösung bereitgestellt werden, mit der eine leichte Handhabung und Überwachung des Trinkverhaltens ermöglicht wird.
Erfindungsgemäß wird dazu ein UV-Reiniger gemäß Anspruch 20 vorgeschlagen.
Demnach wird ein UV-Reiniger vorgeschlagen, der in einem Flaschenverschluss angeord- net ist und der zur Reinigung einer Flüssigkeit in einer Flasche eingerichtet ist. Es wird also vorgeschlagen, dass der UV-Reiniger Teil des Flaschenverschlusses ist und in dem Flaschenverschluss aufgenommen ist. Der Flaschenverschluss kann auch als Verschlusskappe oder Kappe bezeichnet werden. Der UV-Reiniger kann beispielsweise verkapselt und wasserdicht in dem Flaschenverschluss eingelassen sein. Der UV-Reiniger ist dabei so ausgebildet, dass er UV-Licht in einen Innenraum einer Flasche abstrahlen kann, wenn der Verschluss mit der Flasche verbunden wird, um eine in der Flasche eingebrachte Flüssigkeit mittels Bestrahlung zu reinigen. Beispielsweise kann der Verschluss mit einem Drehgewinde ausgebildet sein, um diesen mit der Flasche zu verbinden.
Der UV-Reiniger umfasst dazu wenigstens eine UV-Leuchtquelle, wobei die Leuchtquelle als LED-Leuchtquelle ausgebildet ist und UV-Licht in einem UV-Licht-Wellenlängenbereich von 250 bis 280nm erzeugt. Leuchtquellen sind auch als Lichtquellen oder Leuchtmittel bekannt. Es wird also vorgeschlagen, eine LED als Leuchtmittel zu verwenden, um das UV-Licht zur Reinigung der Flüssigkeit zu erzeugen. Es wurde dabei erkannt, dass eine Verwendung einer LED, die Licht in einem Wellenlängenbereich von 250 bis 280nm ab- strahlt, eine effiziente Reinigung der Flüssigkeit ermöglicht und sich gleichzeitig ein energiesparender Betrieb einstellt. Die UV-Leuchtquelle ist dabei so an dem Flaschenverschluss angeordnet, dass sie UV-Licht direkt in einen Innenbereich einer Flasche abstrahlen kann oder indirekt durch ein optisch lichtdurchlässiges Material. Es versteht sich, dass die bestimmungsgemäße Position des UV-Reinigers diejenige Position ist, wenn der Fla- schenverschluss mit der Flasche mechanisch gekoppelt ist, also zum Beispiel der Flaschenverschluss auf ein Gewinde der Flasche aufgeschraubt ist.
Mit dem Flaschenverschluss bzw. mit dem UV-Reiniger können somit Keime im Trinkwasser reduziert werden, indem diese mit dem UV-Licht neutralisiert bzw. abgetötet werden.
Vorzugsweise liegt der UV-Licht Wellenlängenbereich in einem Bereich von 260 bis 270nm, mit einer Spitzen-Wellenlänge von 265nm. Dieser Wellenlängenbereich ist besonders effizient, sodass eine Bestrahlungszeitdauer der UV-Reinigung verkürzt werden kann. So kann Energie eingespart werden. Vorzugsweise weist die UV-Leuchtquelle wenigstens eine Hochleistungs-LED auf, die insbesondere ein Kühlgehäuse aufweist. Es wird also vorgeschlagen, dass die UV- Leuchtquelle als eine Hochleistungs-LED ausgebildet ist. Eine Hochleistungs-LED ist auch als „High Power LED“ bekannt. Prinzipiell kann eine LED, die mit wenigstens 350mA [Mil- liampere] betrieben wird, als Hochleistungs-LED bezeichnet werden. Zudem wird vorgeschlagen wenigstens eine Hochleistungs-LED zu verwenden. Es kann also mehr als eine Hochleistungs-LED verwendet werden. Das Kühlgehäuse dient primär der Wärmeabfuhr der Hochleistungs-LED und der thermischen Speicherung.
Das Kühlgehäuse kann auch als Befestigungsmittel für eine Temperaturüberwachung vor- gesehen sein, in dem ein Temperatursensor an dem Kühlgehäuse befestigt wird. Es wird somit vorgeschlagen, eine Hochleistungs-LED zu verwenden, die kurzzeitig betrieben wird, anstatt eine weniger leistungsstarke LED zu verwenden, mit der eine Bestrahlung länger durchgeführt werden muss. Es wurde nämlich erkannt, dass ein Benutzer einer Trinkflasche mit einem UV-Reiniger, die Reinigung der Flüssigkeit häufig direkt vor dem Trinken der Flüssigkeit durchführt. Um eine Wartezeit bis der Reinigungsvorgang abgeschlossen ist, nicht unnötig in die Länge zu strecken, wird entsprechend vorgeschlagen, eine leistungsstarke LED zu verwenden, um den Reinigungsvorgang kurz zu halten.
Die Kühlung der Hochleistungs-UVC-LED wird mittels thermischer Kapazität realisiert, die die Wärme kontrolliert und gleichmäßig an das Verschlussgehäuse des Flaschenver- Schlusses abgibt. Zusätzlich wird vorgeschlagen demnach die aktuelle Temperatur ständig über einen Sensor zu erfassen.
Es wird also eine leistungsstarke UVC-LED zur Entkeimung der Flüssigkeit in der Flasche vorgeschlagen.
Ferner versteht sich, dass auch eine Entkeimung des Innenraums der Flasche ohne Flüs- sigkeit darin realisierbar ist, beispielsweise, wenn die Flasche länger nicht benutzt wurde.
Durch die Verwendung einer Leistungs-UVC-LED ist es möglich damit auch Trinkflaschen bzw. Trinkbehälter mit gering reflektierender Oberfläche zu reinigen. Beispielsweise kann mit einer Hochleistungs-LED eine Reinigung mit UV-Licht in einer Glasflasche umgesetzt werden. Die Verwendung einer UVC Reinigung innerhalb von blickdichten Vorrichtungen bzw. Flaschen mit entsprechenden innenseitigen Reflexionseigenschaften, wie Edelstahl, ist beispielsweise für einen Reinigungsprozess idealer und erfordert geringere UVC Leistungen. Vorzugsweise umfasst der UV-Reiniger zudem einen Beschleunigungssensor zum Erfassen einer Beschleunigung, die auf den Flaschenverschluss einwirkt, wobei eine Abschaltung der Leuchtquelle erfolgt, wenn die erfasste Beschleunigung einen Beschleunigungsgrenzwert überschreitet. Es wird also vorgeschlagen, dass der UV-Reiniger zudem einen Beschleunigungssensor umfasst. Mit dem Beschleunigungssensor wird die Bewegung des UV-Reinigers bzw. des Flaschenverschlusses überwacht, in dem der UV-Reiniger aufgenommen ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Beschleunigungssensor als triaxi- aler Beschleunigungssensor ausgebildet, um eine Beschleunigung in drei Richtungen (x, y, z) zu erkennen.
Der Beschleunigungssensor hat dabei wenigstens zwei Funktionen. Zum einen wird mit dem Beschleunigungssensor die örtliche Lage des Flaschenverschlusses bzw. des UV- Reinigers bestimmt, vorzugsweise in Bezug auf eine Lotrichtung.
Zudem dient der Beschleunigungssensor als Sicherheitsvorrichtung, um die Leuchtquelle abzuschalten, wenn der Flaschenverschluss bzw. der darin aufgenommene UV-Reiniger während der UV-Reinigung bewegt wird. Um diese Sicherheitsfunktion zu gewährleisten, wird ein Beschleunigungsgrenzwert festgelegt. Überschreitet ein vom Beschleunigungssensor erfasster Beschleunigungswert den Grenzwert, schaltet die Leuchtquelle des UV- Reinigers ab. Somit wird vorteilhafterweise erreicht, dass der UV-Reiniger nur in einer si- cheren Position eine Bestrahlung mit UV-Licht auslöst. Eine sichere Position ist beispielsweise, wenn der Flaschenverschluss mit der Flasche verschraubt ist und die Flasche auf einer ebenen Fläche steht.
Durch die eingebauten Sensoren wird also verhindert, dass sich der UVC Zyklus des Flaschenverschlusses aktivieren lässt, wenn sich der Verschluss außerhalb der Flasche be- findet oder die Flasche zu sehr geneigt ist.
Vorzugsweise umfasst der UV-Reiniger zudem eine Temperaturüberwachung zur Überwachung einer Betriebstemperatur der Leuchtquelle, wobei zur Überwachung der Betriebstemperatur wenigstens ein Temperatursensor im Bereich der Leuchtquelle angeordnet ist. Es wird also vorgeschlagen, dass der UV-Reiniger zudem wenigstens einen Temperatur- sensor aufweist, mit dem die Betriebstemperatur im Bereich der Leuchtquelle gemessen wird. Beispielsweise kann ein Temperatursensor an einem Kühlgehäuse der LED angeordnet werden. Der Temperatursensor wird dabei genutzt, um zum einen die Leuchtquelle vor einer Überhitzung zu schützen. Wird beispielsweise ein kritischer Temperaturwert von dem Temperatursensor gemessen, kann eine Abschaltung der Leuchtquelle des UV- Reinigers erfolgen. Zudem kann der Temperatursensor dazu verwendet werden, Temperatu rmessdaten der Flüssigkeit indirekt zu bestimmen. Die Temperaturmessdaten können so auf einem Display angezeigt werden oder auf sonstige Weise signalisiert werden, beispielsweise durch eine Übertragung der Temperaturdaten auf ein Empfangsgerät bzw. Endgerät wie einem Smartphone.
Somit wird in vorteilhafterweise erreicht, dass die Leuchtquelle vor einer Beschädigung geschützt wird und zudem Temperaturdaten der Flasche verwertet werden können, bei- spielsweise um die Temperaturdaten anzuzeigen.
Um die UVC LED oder weitere Komponenten des Flaschenverschlusses zu schützen, wie einen Akkumulator oder sonstige elektronische Komponenten der Kappe, wird also vorgeschlagen den Flaschenverschluss mit einem thermischen Sensor auszustatten, welcher bei zu hohen Temperaturen eine Aktivierung der UVC Reinigung nicht gestattet. Nach er- folgter Abkühlung ist der Flaschenverschluss mit dem UV-Reiniger dann wieder automatisch funktionsfähig.
Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass ein Bestrahlen der Flüssigkeit mit UV-Licht ausgelöst wird, wenn ein Ruhetimer abgelaufen ist, wobei der Ruhetimer startet, wenn wenigstens ein Beschleunigungssensor zum Erfassen einer Beschleunigung, die auf den Fla- schenverschluss einwirkt, unterhalb eines Beschleunigungsgrenzwertes liegt. Demnach wird vorgeschlagen, das Bestrahlen der Flüssigkeit mit UV-Licht erst nach einer festgelegten Zeitdauer auszulösen. Der Timer kann dazu in einer Steuereinheit hinterlegt sein, die ebenfalls Bestandteil des UV-Reinigers ist. Zudem wird vorgeschlagen, dass der Timer erst ausgelöst wird, wenn ein bzw. der zuvor beschriebene Beschleunigungssensor zum Erfas- sen einer Beschleunigung, die auf den Flaschenverschluss bzw. UV-Reiniger einwirkt, unterhalb eines Beschleunigungsgrenzwertes liegt. Es wird also vorgeschlagen, dass der Timer erst ausgelöst wird, wenn die Flasche nicht mehr oder geringfügig bewegt wird, also ein mit einem Beschleunigungssensor erfasster Beschleunigungswert unterhalb des Grenzwertes für die Beschleunigung liegt. In einem konkreten Beispiel läuft ein festgelegter Timer von 15 Sekunden ab, wenn eine Trinkflasche mit dem UV-Reiniger auf den Tisch gestellt wurde und die Flasche nicht mehr bewegt wird. Somit wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass die UV-Reinigung erst ausgelöst wird, wenn der Flaschenverschluss bzw. der UV-Reiniger für die festgelegte Zeitdauer des Timers abgelaufen ist. In dieser Zeit kann die Flüssigkeit in der Flasche zur Ruhe kommen und eine effiziente UV-Reinigung durchgeführt werden. Es versteht sich, dass die Zeitdauer des Timers so gewählt wird, dass die Flüssigkeit genügend Zeit hat einen ruhigen Bewegungszustand einzunehmen. Zusätzlich oder alternativ wird vorgeschlagen, dass ein Bestrahlen der Flüssigkeit mit UV- Licht ausgelöst wird, wenn ein Triggersignal über eine Kommunikationseinheit empfangen wird, wobei in Abhängigkeit des empfangenen Triggersignals wenigstens die Leuchtquelle aktiviert wird. Es wird also vorgeschlagen, dass eine UV-Reinigung der Flüssigkeit ausgelöst wird, indem der UV-Reinigerein Signal überdie Kommunikationseinheit empfängt, das den UV-Reiniger triggert, also auslöst. Über die Kommunikationseinheit kann beispielsweise ein externes Signal empfangen werden, dass von einem Endgerät des Benutzers ausgesendet wurde. In einem konkreten Beispiel ist die Kommunikationseinheit als Blue- tooth Low Energy (BLE) Schnittstelle ausgebildet und ist dazu eingerichtet, ein Triggersignal von einem Smartphone zu empfangen. So wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass die UV-Reinigung sehr einfach und bequem aus der Ferne ausgelöst werden kann.
Zusätzlich oder alternativ wird vorgeschlagen, dass ein Bestrahlen der Flüssigkeit mit UV- Licht ausgelöst wird, wenn eine mit einem Lagesensor gemessene Raumlage des Flaschenverschlusses unterhalb eines Raumlagegrenzwertes liegt. Es wird demnach vorgeschlagen, dass der Reinigungsvorgang mit UV-Licht erst ausgelöst wird, wenn der UV- Reiniger bzw. der Flaschenverschluss in einer festgelegten bzw. definierten Raumlage liegt bzw. steht. Die festgelegte Raumlage kann beispielsweise eine definierte Raumlage in Bezug auf einer Lotrichtung sein. Weicht die Raumlage des UV-Reinigers bzw. des Flaschenverschlusses zu weit von der vordefinierten Raumlage ab, wird der Reinigungsvorgang nicht ausgelöst. Es wurde nämlich erkannt, dass eine effektive Reinigung mit UV-Licht erfolgt, wenn die Einstrahlung des UV-Lichts auf die Flüssigkeit in einem möglichst senkrechten Winkel erfolgt. Steht die Flasche beispielsweise schief, wird das UV-Licht stärker aufgrund der Schieflage des Flüssigkeitsspiegels gestreut, womit die Effizienz der Reinigung abnimmt.
Als Lagesensor wird vorzugsweise ein Beschleunigungssensor eingesetzt, der dazu ein- gerichtet ist, die Raumlage des UV-Reinigers bzw. des Flaschenverschlusses zu erfassen. Beispielsweise wird der zuvor beschriebene Beschleunigungssensor eingesetzt, der dazu eingerichtet ist sowohl die Beschleunigung als auch die Raumlage zu bestimmten. Der Beschleunigungssensor kann dazu beispielsweise als ein triaxialer Beschleunigungssensor ausgebildet sein.
Aus Sicherheitsgründen als auch um eine erfolgreiche Entkeimung sicherzustellen, wird demnach vorgeschlagen, dass die Funktion den UV-Reinigerzu starten, nur gestartet wer- den kann, wenn sich die Flasche in einer aufrechten Position befindet. Wird der Beschleunigungssensor während eines laufenden UVC-Zyklus getriggert, die Flasche also bewegt, wird der Vorgang aus Sicherheitsgründen abgebrochen.
Vorzugsweise erzeugt die Leuchtquelle nach Aktivierung für eine vorgegebene Reinigungszeitdauer UV-Licht. Die Reinigungszeitdauer mit UV-Licht kann dabei veränderlich sein und beispielsweise in Abhängigkeit einer erfassten Füllstandmenge veränderlich vorgegeben sein. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegt die Reinigungszeitdauer in einem Bereich von 30 Sekunden bis 300 Sekunden, insbesondere beträgt die Reinigungszeitdauer 90 Sekunden. Es versteht sich, dass sich die Aktivierung auf das Auslösen der Bestrahlung der Flüssigkeit mit UV-Licht bezieht. Die Aktivierung kann auf unter- schiedliche Art und Weise erfolgen, beispielsweise wie zuvor beschrieben, nachdem ein Ruhetimer abgelaufen ist, ein Triggersignal empfangen wurde und eine festgelegte Raumlage eingehalten wird.
Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass der UV-Reiniger zudem eine Steuereinheit umfasst, die wenigstens dazu eingerichtet ist, den UV-Reiniger anzusteuern. Zusätzlich ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, empfangene Sensordaten und Steuerbefehle zu verarbeiten, wie beispielsweise die Sensordaten des Temperatursensors oder eines Triggersignals. Es versteht sich, dass die Steuereinheit im bzw. am Flaschenverschluss angeordnet ist. Die Steuereinheit kann beispielsweise als Mikrokontroller ausgebildet sein, und auf einer Steuerplatine im Flaschenverschluss angeordnet sein. Die Steuereinheit dient also als zentrale Logikschaltung, die die Steuerung und Signalverarbeitung der elektrischen Komponenten übernimmt, die an bzw. im Flaschenverschluss angeordnet sind.
In einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst der UV-Reiniger ein Sicherheitsleuchtmittel, das dazu eingerichtet ist, den UV-Reinigungsvorgang optisch anzuzeigen. Das Sicherheitsleuchtmittel kann beispielsweise mit wenigstens einer LED ausgebildet sein und von der Steuereinheit eingeschaltet werden, wenn die UV-Leuchtquelle aktiv ist und UV-Licht abstrahlt. Als Sicherheitsleuchtmittel können beispielsweise zwei farbige blaue LEDs an der fluidzugewandten Seite des Flaschenverschlusses angeordnet sein und das Wasser mit farbigen Licht anstrahlen. So kann bei einer Verwendung einer durchsichtigen Flasche optisch von außen erkannt werden, ob ein Reinigungsvorgang der Flüssigkeit bereits abgeschlossen ist. Das Sicherheitsleuchtmittel dient somit als ein Indikator für den andauernden Reinigungszyklus. Die fluidzugewandte Seite kann auch als Unterseite des Verschlusses aufgefasst werden. Zusätzlich oder alternativ kann ein bzw. das Sicherheitsleuchtmittel auch an einer Außenseite des Flaschenverschlusses angeordnet sein, wenn beispielsweise eine undurchsichtige Flasche verwendet wird. Die Sicherheitsleuchtmittel können auch als Indikationslichter bezeichnet werden. Diese zeigen den Status des Reinigungsvorganges an.
Mit dem vorgeschlagenen UV-Reiniger kann somit in eine Flasche eingefülltes Wasser mittels einer verbauten UVC LED effizient und energiesparend entkeimt werden.
Erfindungsgemäß wird zudem ein Füllstandmesser vorgeschlagen.
Der Füllstandmesser ist in einem Flaschenverschluss angeordnet und zur Bestimmung einer Flüssigkeitsmenge in einer Flasche eingerichtet. Es wird also vorgeschlagen, dass der Füllstandmesser Teil des Flaschenverschlusses ist und in dem Flaschenverschluss aufge- nommen ist. Der Füllstandmesser kann beispielsweise verkapselt und wasserdicht in dem Flaschenverschluss eingelassen sein. Der Füllstandmesser ist dabei so ausgebildet, dass er einen Füllstand einer Flüssigkeit in einem Innenraum einer Flasche detektieren kann, um die Füllhöhe bzw. Füllmenge einer in die Flasche eingebrachten Flüssigkeit zu erfassen. Der Füllstandsensor ist zur Erfassung der Trinkmenge vorgesehen.
Der Füllstandmesser umfasst zur Bestimmung der Flüssigkeitsmenge in einer Flasche einen optischen Füllstandsensor zum Detektieren eines Längenabstands des Sensors zu einem Flüssigkeitsspiegel. Es wird also ein optischer Sensor zur Bestimmung einer räumlichen Länge vorgeschlagen. Mit dem Sensor kann ein Weg oder eine Distanz bestimmt werden, nämlich der bzw. die zur Oberfläche des Flüssigkeitsspiegels. Es versteht sich, dass eine optische Längenmessung auf unterschiedliche Art und Weise mit unterschiedlichen Sensoren erfolgen kann. Grundsätzlich wird also ein Sensor vorgeschlagen, der unabhängig vom physikalischen Messprinzip dazu geeignet ist den Abstand zu einem Objekt berührungslos zu messen, also vorliegend zum Flüssigkeitsspiegel. Vorliegend wird der optische Sensor verwendet, um eine Füllmenge bzw. eine Füllhöhe einer Flüssigkeit in der Flasche zu detektieren. Die Füllmenge bzw. Füllhöhe wird entweder direkt gemessen oder indirekt durch eine Berechnung auf Basis der Messung mit dem Füllstandsensor bestimmt. Es versteht sich, dass der Füllstandsensor so im bzw. am Flaschenverschluss angeordnet ist, dass er die Flüssigkeitsmenge im Innenraum der Flasche de- tektieren bzw. den Flüssigkeitsspiegel im Innenraum der Flasche ausmessen kann. Es ver- steht sich auch, dass der Füllstandsensor dazu an einer flüssigkeitszugewandten Seite des Flaschenverschlusses angeordnet ist, damit eine direkte Messung in einen Innenraum einer Flasche umgesetzt werden kann.
Der Füllstandsensor kann auch als Abstandsensor aufgefasst werden, der den Abstand zum Flüssigkeitsspiegel misst. Zudem wird vorgeschlagen, dass der Füllstandmesser einen Diffusor aufweist, wobei der Diffusor zwischen dem Füllstandsensor und dem zu detektierenden Flüssigkeitsspiegel angeordnet ist.
Es wurde erkannt, dass ein vor dem optischen Sensor angeordneter Diffusor eine verbesserte Detektion des Flüssigkeitsspiegels innerhalb einer Flasche ermöglicht. Zudem wurde erkannt, dass ein Diffusor eine Bestimmung des Flüssigkeitsspiegels örtlich sehr nah an dem Sensor ermöglicht, also wenn der Füllstand in der Flasche sehr hoch ist. Beispielsweise kann ein geringer Abstand der Flüssigkeit zum Füllstandsensor von nur 1 cm gemessen werden.
Bei bekannten Füllstandsensoren, die einen optischen Sensor aufweisen, wird ein Diffusor normalerweise nicht eingesetzt, da der Diffusor das ausgestrahlte optische Signal des optischen Sensors zerstreut. Es wurde vorliegend jedoch erkannt, dass ein Diffusor vorteilhaft für die Erkennung von transparenten Flüssigkeiten ist. Beispielsweise ist eine Detektion des Flüssigkeitsspiegels von Wasser schwierig, da die Oberfläche des Wassers schlecht reflektiert. Wird jedoch ein Diffusor verwendet, der das optische Messsignal des optischen Sensors streut, kann die Oberfläche der Flüssigkeit einer transparenten Flüssigkeit verbessert detektiert werden. Daneben ermöglicht ein Diffusor auch, sehr kleine Abstände des Sensors zum Flüssigkeitsspiegel zu detektieren, also wenn der Flüssigkeitsspiegel in der Flasche sehr hoch ist. Einige optische Sensoren, wie beispielsweise TOF-Sensoren (Time Of Flight Sensoren), können nur größere Distanzen messen. Durch die Verwendung eines Diffusors können somit auch kleinste Distanzen zum Flüssigkeitsspiegel genau gemessen werden. Es versteht sich, dass vorliegend ein optischer Diffusor verwendet wird, der optisch durchlässig ausgebildet ist, damit ein von dem optischen Sensor erzeugtes optisches Signal zur Abstandsbestimmung durch den Diffusor hindurchtreten kann. Ein Diffusor ist auch als Streuscheibe bekannt und ist ein optisches Bauteil, das dazu eingesetzt wird, Licht zu streuen.
Der zwischen Sensor und Wasseroberfläche liegende Diffusor, der beispielsweise aus speziellem PET Material ausgebildet ist, bricht demnach das optische Messsignal des Füllstandsensors, z.B. einen ausgesendeten Lichtstrahl des optischen Sensors. Damit werden sinnvolle Messwerte des Sensors erhalten. Eine Verwendung eines Diffusors ist dabei un- üblich, da er normalerweise nur die Genauigkeit der Messung verschlechtert. Vorliegend wurde aber ein spezieller Anwendungsfall erkannt, indem ein Diffusor vorteilhaft ist. Durch diesen kann nämlich erreicht werden, dass die Wasseroberfläche, speziell auch bei geringen Abständen zum Sensor, einen ausreichenden Reflektor darstellt und der Füllstandsensor bzw. Füllstandmesser verwertbare Werte erfasst. Vorzugsweise ist der Diffusor aus einem UV-lichtstabilen Kunststoffmaterial ausgebildet, insbesondere aus PET Material. PET ist die Abkürzung für Polyethylenterephthalat, also ein thermoplastischer Kunststoff.
Vorzugsweise ist der Füllstandsensor als Time-of-flight-Sensor ausgebildet. Die für die Berechnung bzw. Bestimmung der Verbrauchsmenge zu ermittelnde Füllhöhe wird also mit einem Füllstandmesser umgesetzt, der als Time-of-flight-Sensor realisiert ist. Der Time-of- flight Sensor setzt dabei eine Längenmessung mit einem Lasersignal um, beispielsweise mit einem vertikalen oberflächenemittierenden Hohlraumlaser.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass eine Berechnungseinheit vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit des detektierten Längenabstandes eine Flüssigkeitsmenge zu berechnen. Die Trinkmenge wird im Anschluss an jede Messung neu berechnet. Getrunken wurde, wenn sich der Füllstand von einer zur nächsten Messung reduziert hat. Bei einer Vergrößerung des Füllstandes wurde vom Anwender Flüssigkeit in die Flasche eingefüllt. Beide Änderungen werden von der Berechnungseinheit protokolliert und können über eine Kommunikationseinheit übertragen werden, beispielsweise an ein Endgerät mit einer App. Die Berechnungseinheit ist beispielsweise als Mikrokontroller in dem Flaschenverschluss implementiert. In einer Weiterbildung umfasst der Füllstandmesser zudem eine Speichereinheit, wobei auf der Speichereinheit wenigstens ein Flaschenprofil als Daten hinterlegt ist und das wenigstens ein Profil geometrische Flaschendaten umfasst. Es wird also ein indirektes Verfahren zur Bestimmung der Füllmenge vorgeschlagen. Es handelt sich also um ein Verfahren, bei dem die aktuelle Füllmenge durch Messung des Abstandes der Wasseroberfläche zu einem fixen Punkt, im vorliegenden Fall, zum Sensor, ermittelt wird. Aus diesem Abstand, der auch als Distanz aufgefasst werden kann, lässt sich, unter Berücksichtigung der Geometrie der Flasche, die darin befindliche Flüssigkeitsmenge berechnen. Für jede Flasche sind entsprechende Profile hinterlegt, nämlich in der Speichereinheit und vorzugsweise sind diese Profile auswählbar, beispielsweise, wenn der Verschluss für unterschiedliche Flaschentypen verwendet wird.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Speichereinheit nicht flüchtig ausgebildet.
Zusätzlich oder alternativ wird vorgeschlagen, dass die Speichereinheit als Ringspeicher ausgebildet ist, der Messdaten des Füllstandsensors für eine vorbestimmte Speicherdauer abrufbar speichert. Es wird also ein endlicher Datenspeicher vorgeschlagen, der beispielsweise das aus der Informationstechnik bekannte FIFO Prinzip (engl. „First in - First Out“) nutzt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Berechnungseinheit dazu eingerichtet, aus dem mit dem Füllstandsensor detektierten Längenabstand und den in der Speichereinheit hinterlegten Flaschendaten eine Flüssigkeitsmenge zu berechnen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung wird das Detektieren des Längenabstandes mit dem optischen Füllstandsensor ausgelöst, wenn ein vorbestimmter Ruhetimer abgelaufen ist, wobei der Ruhetimer startet, wenn wenigstens ein Beschleunigungssensor zum Erfassen einer Beschleunigung, die auf den Flaschenverschluss einwirkt, unterhalb eines Beschleunigungsgrenzwert liegt. Es wird also vorgeschlagen, dass die Wasserstandmessung nicht ausgelöst wird und damit keine fehlerhaften Abstände gemessen werden, wenn der Ruhetimer noch nicht abgelaufen ist.
Gestartet werden kann eine Messung demnach nur, wenn mittels des verbauten Beschleu- nigungssensors eine Ruhephase der Flasche erfasst wurde. Der Ruhetimer kann beispielsweise 15 Sekunden betragen, und wird nach vorheriger Bewegung ausgelöst. Diese Ver- zögerung bietet der Wasseroberfläche ausreichend Zeit um sich nach Gebrauch der Flasche zu beruhigen. Der Ruhetimer kann dabei der gleiche Ruhetimer sein, der zuvor zum UV-Reiniger beschrieben wurde.
Zusätzlich oder alternativ wird vorgeschlagen, dass das Detektieren des Längenabstandes mit dem optischen Füllstandsensor ausgelöst wird, wenn ein Triggersignal über eine Kommunikationseinheit empfangen wird, wobei in Abhängigkeit des empfangenen Triggersignals der Füllstandsensor aktiviert wird.
Zusätzlich oder alternativ wird vorgeschlagen, dass das Detektieren des Längenabstandes mit dem optischen Füllstandsensor ausgelöst wird, wenn eine mit einem Lagesensor ge- messene Raumlage des Flaschenverschlusses unterhalb eines Raumlagegrenzwertes liegt.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass der optische Füllstandsensor nach Aktivierung für eine festgelegte Messzeitdauer den Längenabstand des Sensors zum Flüssigkeitsspiegel misst. In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Messzeitdauer in einem Bereich von einer Sekunde bis 30 Sekunden, insbesondere beträgt die Messzeitdauer 15 Sekunden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst der Füllstandmesser zudem einen Lagesensor zum Erfassen einer Winkeldifferenz des Lagesensors zur Lotrichtung, wobei das Detektieren des Längenabstands zu dem Flüssigkeitsspiegel ausgelöst wird, wenn eine erfasste Winkeldifferenz zur Lotrichtung unterhalb eines Grenzwinkels liegt, vorzugsweise liegt der Grenzwinkel unterhalb von 10°, insbesondere in einem Bereich von etwa 7.5°.
Der Lagesensor ist in einer vorteilhaften Ausführungsform als ein Beschleunigungssensor ausgebildet, der dazu eingerichtet ist, eine absolute Lage des Füllstandmesser bzw. des Flaschenverschlusses zu detektieren. Der Lagesensor kann beispielsweise als ein triaxia- ler Beschleunigungssensor ausgebildet sein. Zudem kann ein Kombi-Sensor aus Lage- und Beschleunigungssensor vorgesehen sein.
Es wird also vorgeschlagen, Messwerte nur dann zu berücksichtigen, wenn die Flasche nicht mehr als einen definierten Winkel vom Lot abweicht, und somit aufrecht und gerade steht. Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass der Füllstandmesser zudem eine Steuereinheit umfasst, die dazu eingerichtet ist, die bestimmte Flüssigkeitsmenge als Messdaten zu verarbeiten und insbesondere an eine Anzeigevorrichtung, an ein Endgerät und zusätzlich oder alternativ an eine Speichereinheit zu übermitteln. Die Steuereinheit kann dabei die gleiche Steuereinheit sein, wie beim zuvor beschriebenen UV-Reiniger.
Mit dem zuvor beschriebenen Flaschenverschluss bzw. mit dem Füllstandsensor kann somit das tägliche Trinkverhalten eines Nutzers gemessen und somit das Trinkverhalten überwacht und Informationen über das Trinkverhalten aufgezeichnet und einem Endgerät bereitgestellt werden. In einerweiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird eine Bedienvorrichtung nach Anspruch 26 vorgeschlagen.
Die Bedienvorrichtung ist in einem Flaschenverschluss angeordnet, vorzugsweise in dem zuvor beschriebenen Flaschenverschluss, und wenigstens zur Anzeige und Einstellung verschiedener Flaschenbetriebsmodi vorgesehen. Die Bedienvorrichtung umfasst wenigstens eine Vielzahl von steuerbaren Leuchtmitteln, wobei die Leuchtmittel an einer Außenseite des Flaschenverschlusses angeordnet sind.
Es wird also vorgeschlagen, Leuchtmittel zum Anzeigen eines Status auf der Oberseite des Flaschenverschlusses vorzusehen. Mit diesen Leuchtmitteln kann der Flaschenverschluss im Grunde mit dem Nutzer kommunizieren. Durch die Verwendung einer Vielzahl von Leuchtmittel kann dabei eine Vielzahl von Betriebszuständen angezeigt werden.
So können Informationen zum Status der Entkeimung dem Benutzer über die Leuchtmittel signalisiert werden.
Vorzugsweise sind wenigstens vier steuerbare weiße LED und wenigstens eine steuerbare RGB-LED vorgesehen. Diese dienen als Anzeigemittel, um beispielsweise einen einge- stellten Betriebszustand anzuzeigen. Es wird also vorgeschlagen, Status-LEDs auf der Oberseite des Flaschenverschlusses vorzusehen.
Zudem umfasst die Bedienvorrichtung eine Steuereinheit, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist einen Füllstandmodus einzustellen, bei dem ein mit einem Füllstandmesser bestimmte aktuelle Flüssigkeitsmenge durch Ansteuerung der Leuchtmittel angezeigt wird, indem verschiedene vorbestimmte Flüssigkeitsmengen, verschiedenen Leuchtmitteln zugeordnet werden.
In einem ersten konkreten Beispiel wird eine erfasste Flüssigkeitsmenge von 25% einer ersten LED zugordnet, 50% einer zweiten LED, 75% einer dritten LED und 100% einer vierten LED. Ändert sich die Flüssigkeitsmenge, beispielsweise, weil ein Nutzer Wasser aus der Flasche entnimmt, kann so der aktuelle Füllstand mit den LEDs angezeigt werden.
Vorzugsweise werden in dem Füllstandmodus und zusätzlich oder alternativ in dem UV- Modus, die weißen LEDs zur Anzeige der bestimmten Flüssigkeitsmenge oder der Restzeitdauer angesteuert. Zusätzlich oder alternativ wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, einen Erinnerungsmodus einzustellen, bei dem eine Trinkerinnerung durch die Ansteuerung der Leuchtmittel erzeugt wird, wenn eine mit einem Füllstandmesser erfasste Flüssigkeitsentnahme innerhalb einer festgelegten Trinkzeitdauer unterhalb einer Flüssigkeitsentnahmevorgabe liegt. Es wird also vorgeschlagen, dass ein Leuchtmittel an dem Flaschen- Verschluss angeordnet wird, das aufleuchtet, wenn erkannt wurde, dass ein Benutzer über einen zu langen Zeitraum zu wenig getrunken hat. In diesem Fall steuert die Steuereinheit ein festgelegtes Leuchtmittel an. Damit wird der Benutzer dazu angeregt, Flüssigkeit aus der Flasche zu sich zu nehmen. Sofern die getrunkene Menge unter, einer über die Zeit verteilten, vorgegebenen Mindestmenge liegt, wird der Nutzer zum Beispiel über ein Blinksignal dazu animiert mehr zu trinken.
Mit dem Flaschenverschluss bzw. der Bedienvorrichtung kann also ein Benutzer daran erinnert werden, täglich eine bestimmte Menge Flüssigkeit zu trinken.
Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass in dem Erinnerungsmodus, eine RGB-LED angesteuert wird. Durch die Verwendung einer RGB-LED kann die Trinkerinnerung mit einer gut zu erkennenden Signalfarbe angezeigt werden, um die Aufmerksamkeit des Benutzers schneller zu erregen.
Zusätzlich oder alternativ ist die Steuereinheit dazu eingerichtet einen UV-Modus einzustellen, bei dem eine Restzeitdauer eines UV-Reinigungsprozesses durch Ansteuerung der Leuchtmittel angezeigt wird, indem verschiedene vorbestimmte Zeitpunkte, verschiedenen Leuchtmitteln zugeordnet werden. In einem zweiten konkreten Beispiel wird eine Restzeitdauer eines UV- Reinigungsprozesses von 25% einer ersten LED zugordnet, 50% einer zweiten LED, 75% einer dritten LED und 100% einer vierten LED. So kann von außen erkannt werden, wie lange der Entkeimvorgang mit einem bzw. dem UV-Reiniger noch andauert. In einer bevorzugten Weiterbildung der Bedienvorrichtung wird vorgeschlagen, dass die steuerbaren Leuchtmittel nach Aktivierung und nach Ablauf eines hinterlegten Energiespartimers abschalten. Es wird also vorgeschlagen, dass die Leuchtmittel nachdem sie angesteuert wurden, nach einer festgelegten Zeitdauer automatisch wieder abschalten. Wird also beispielsweise ein Taster gedrückt, der Teil des Flaschenverschlusses ist und eine Füllstandanzeige auslöst, schalten die Leuchtmittel wieder ab, wenn der Energiespartimer abgelaufen ist.
Vorzugsweise ist der Energiespartimer in einer Steuereinheit hinterlegt, die dazu eingerichtet ist, die Leuchtmittel anzusteuern. Die Steuereinheit kann die zuvor beschriebene Steuereinheit sein. In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Bedienvorrichtung wird vorgeschlagen, dass die weißen LEDs zwischen einem Anzeigediffusor und der RBG-LED angeordnet sind. Die weißen LEDs, der Anzeigediffusor und die RGB-LED sind vorzugsweise an einer Oberseite des Flaschenverschlusses angeordnet. Durch diese vorteilhafte Anordnung der LEDs wird ein energiesparendes Anzeigemittel bereitgestellt, mit dem eine Vielzahl von Betriebszuständen des Flaschenverschlusses bzw. der Flasche angezeigt werden können.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Bedienvorrichtung zudem ein Eingabemittel, wobei das Eingabemittel auf einer Außenfläche des Flaschenverschlusses angeordnet ist. Das Eingabemittel ist also als Eingabeschnittstelle zu verstehen, mit der ein Benutzer verschiedene Funktionen auslösen kann. Mit dem Eingabemittel ist der Flaschenver- Schluss demnach offline verwendbar.
Vorzugsweise ist das Eingabemittel aus wenigstens einer kapazitiven Sensorfläche ausgebildet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Eingabemittel aus drei kapazitiven Sensorflächen ausgebildet. So kann beispielsweise die erste Sensorfläche eine Snooze-Funktion auslösen oder eine Datenverbindung mit einem Endgerät durch Berührung der Sensorfläche ausgelöst werden. Dies kann als Kopplungsfunktion verstanden werden. Eine zweite Sensorfläche kann dazu vorgesehen sein, eine Füllstandmessung auszulösen. Eine dritte Sensorfläche kann dazu vorgesehen sein einen Reinigungsvorgang mittels UV-Bestrahlung auszulösen.
Es wird also vorgeschlagen, den Flaschenverschluss mit Touchsensoren auf der Oberseite des Flaschenverschlusses auszubilden. Mit diesen kann die im Flaschenverschluss vorhandene Elektronik gesteuert werden.
Das Eingabemittel ist zum Triggern eines Entkeimvorgangs mit einem UV-Reiniger eingerichtet und zusätzlich oder alternativ ist das Eingabemittel zum Triggern einer Füllstandmessung mit einem Füllstandmesser eingerichtet. Es wird also vorgeschlagen, dass mit dem Eingabemittel beispielsweise ein UV-Reinigungsprozess mit dem zuvor beschriebenen UV-Reiniger ausgelöst werden kann. Zudem kann auch eine Füllstandmessung mit dem zuvor beschriebenen Füllstandsensor ausgelöst werden. Der erfasste Füllstand kann dann an der Bedienvorrichtung wie zuvor beschrieben angezeigt werden.
Gestartet werden kann die Entkeimung demnach sowohl über die am Flaschenverschluss befindlichen Tasten als auch über ein externes Signal, das beispielsweise von einem externen Endgerät über die Kommunikationsschnitte empfangen wird, das eine App aufweist.
Mit dem Eingabemittel ist der Flaschenverschluss somit offline bzw. haptisch, sowie auch online über eine externe Vorgabe steuerbar, die über eine Kommunikationseinheit empfangen wird. In einerweiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Flaschenverschluss nach Anspruch 11 vorgeschlagen.
Demnach wird ein Flaschenverschluss zur Überwachung eines Trinkverhaltens und zur Reinigung einer Flüssigkeit in einer Flasche vorgeschlagen. Der Flaschenverschluss umfasst dabei ein Verschlussgehäuse, wobei das Verschlussgehäuse eine fluidzugewandte Seite aufweist.
Zudem umfasst der Flaschenverschluss eine in dem Verschlussgehäuse angeordnete Steuereinheit. Diese weist vorzugsweise einen Prozessorkern auf und ist frei programmierbar ausgebildet und ermöglicht es, gewünschte Funktionalitäten ohne zusätzlichen Mikrocontroller umzusetzen. Der Flaschenverschluss umfasst zudem einen steuerbaren UV-Reiniger, wobei der UV- Reiniger an der fluidzugewandten Seite des Verschlussgehäuses angeordnet ist und wenigstens eine Leuchtquelle aufweist. Die Leuchtquelle ist vorzugsweise eine LED- Leuchtquelle. Die Leuchtquelle erzeugt UV-Licht zum Reinigen einer Flüssigkeit in einem UV-Licht-Wellenlängenbereich.
Zudem umfasst der Flaschenverschluss auch einen optischen Füllstandmesser, wobei der Füllstandmesser an der fluidzugewandten Seite angeordnet ist und zur Bestimmung eines Flüssigkeitsspiegels eingerichtet ist.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit den UV-Reiniger in Abhängigkeit des mit dem Füllstandmesser bestimmten Flüssigkeitsspiegels steuert. Es wird also vorgeschlagen, dass der UV-Reiniger in Abhängigkeit des Flüssigkeitsspiegels bzw. der Flüssigkeitsmenge gesteuert wird, die mit dem Füllstandmesser erfasst wird.
Die Steuerung des UV-Reinigers in Abhängigkeit des bestimmten Flüssigkeitsspiegels kann beispielsweise so erfolgen, dass die Dauer der Bestrahlung der zu reinigenden Flüs- sigkeit mit dem UV-Reiniger vom erfassten Füllstand der Flüssigkeit abhängig gemacht wird.
Zudem kann zusätzlich oder alternativ auch eine Bestrahlungsintensität des UV-Reiniger in Abhängigkeit des Füllstandes angepasst werden, indem beispielsweise die Leuchtquelle in Abhängigkeit des bestimmten Flüssigkeitsspiegels gedimmt wird. Es wurde nämlich erkannt, dass eine geringere Menge von Flüssigkeit weniger mit UV- Licht bestrahlt werden kann, um diese ausreichend zu reinigen. Damit wird in vorteilhafterweise erreicht, dass der UV-Reiniger bedarfsgerecht betrieben wird und so Energie eingespart wird.
Die geforderte UVC Dosis wird also an die entsprechend gemessene Füllhöhe angepasst. Daher wird bei nur halb gefüllter Flasche eine geringere Dosis UVC abgegeben und somit der Zyklus verkürzt.
Vorzugsweise wird eine Beleuchtungsdauer mit UV-Licht in Abhängigkeit des mit dem Füllstandmesser bestimmten Flüssigkeitsspiegels angepasst. Die Beleuchtungsdauer entspricht der zuvor zum UV-Reiniger beschriebenen vorgegebenen Zeitdauer. In einer vorteilhaften Weiterbildung des Flaschenverschlusses wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, die Leuchtquelle zu aktivieren, wenn mit dem Füllstandmesser eine flächige bzw. flache Oberfläche des Flüssigkeitsspiegels detektiert wird. Es wird also erfasst, ob der Wasserspiegel waagerecht vorliegt. Damit soll verhindert wer- den, dass ein Entkeimungsvorgang durch Bestrahlung ausgelöst wird, wenn die Flasche in Schieflage steht.
Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass die im Flaschenverschluss angeordnete Steuereinheit dazu eingerichtet ist, den UV-Reiniger so zu steuern, dass die Leuchtquelle eine abgegebene Lichtmenge in Abhängigkeit des detektierten Flüssigkeitsspiegels erzeugt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, den UV- Reiniger so zu steuern, dass die erzeugte Lichtmenge proportional zum bestimmten Flüssigkeitsspiegel erzeugt wird. Damit kann Energie eingespart werden, da mit abnehmender Füllmenge die Intensität der Beleuchtung reduziert wird. Die Reduzierung der Lichtintensität des UV-Reinigers kann beispielsweise durch ein Dimmen erfolgen. Vorzugsweise umfasst der Flaschenverschluss zudem einen wieder aufladbaren Energiespeicher zur Energieversorgung der elektrischen Komponenten des Flaschenverschlusses.
In einer bevorzugten Weiterbildung umfasst der Flaschenverschluss zudem, eine nicht flüchtige Speichereinheit zum Speichern von Sensordaten, wobei auf der Speichereinheit wenigstens ein Flaschenprofil als Daten hinterlegt ist und das wenigstens ein Profil geometrische Flaschendaten umfasst.
Zusätzlich oder alternativ wird vorgeschlagen, dass die Speichereinheit als Ringspeicher ausgebildet ist, der Messdaten des Füllstandsensors für eine vorbestimmte Zeit abrufbar speichert. Vorzugsweise umfasst der Flaschenverschluss zudem wenigstens einen Beschleunigungssensor zum Erfassen einer Beschleunigung, die auf den Flaschenverschluss einwirkt.
Zudem wird vorzugsweise vorgeschlagen, dass der Flaschenverschluss auch einen Lagesensor zum Erfassen einer Winkeldifferenz des Lagesensors zur Lotrichtung umfasst, wo- bei das Detektieren des Längenabstands zu dem Flüssigkeitsspiegel ausgelöst wird, wenn eine erfasste Winkeldifferenz zur Lotrichtung unterhalb eines vorbestimmten Grenzwinkels liegt. In einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Grenzwinkel unterhalb von 10°, beispielsweise bei 7.5° zur Lotrichtung. Der vorgeschlagene Lagesensor kann dabei als ein Beschleunigungssensor ausgebildet sein, vorzugsweise als der zuvor beschriebene Be- schleunigungssensor.
Es wird vorzugsweise vorgeschlagen, einen Beschleunigungssensor zu verwenden, der zum Erfassen der Beschleunigung eingerichtet ist, die auf den Flaschenverschluss einwirkt und der zudem zum Erfassen der Winkeldifferenz des Lagesensors zur Lotrichtung eingerichtet ist. Es wird also ein Kombisensor vorgeschlagen. Ein Beispiel für einen solchen Kombisensor ist ein triaxialer Beschleunigungssensor.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass der Flaschenverschluss zudem eine Kommunikationseinheit umfasst, wobei die Kommunikationseinheit zum Datenaustausch mit einem Endgerät eingerichtet ist. Die Kommunikationseinheit ist bevorzugt als Bluetooth-Schnittstelle ausgebildet ist, besonders bevorzugt als Low-Energy- Bluetooth-Schnittstelle. Es wird also vorgeschlagen, dass eine Kommunikationseinheit genutzt wird, mit der zum einen externe Signale empfangen werden können, um eine Steuerung von Komponenten des Flaschenverschlusses vorzunehmen oder Daten von einem externen Gerät zu empfangen, die dann beispielsweise in einer im Flaschenverschluss implementierten Speichereinheit gespeichert werden. Zudem können über die Kommuni- kationseinheit auch Daten versendet werden, beispielsweise gespeicherte Messdaten des Füllstandmessers.
Zum Auslesen der gespeicherten Informationen ist der Flaschenverschluss also mit einer Datenschnittstelle ausgestattet, zum Beispiel mit einer Low-Energy-Bluetooth-Schnitt- stelle. Über diese können sämtliche verfügbare Parameter die in dem Flaschenverschluss implementiert sind ausgelesen beziehungsweise festgelegt werden, beispielsweise die zuvor beschriebenen Timer, erfasste Messdaten oder Flaschenprofile. Besteht eine eingerichtete Datenverbindung mit einem externen Endgerät, ist es zudem möglich Ereignisse und deren Werte nicht volatil zu speichern, um diese, sobald wieder eine Verbindung besteht, an die Auswertungssoftware übermitteln zu können. Zudem wird in einer bevorzugten Weiterbildung des Flaschenverschluss vorgeschlagen, dass dieser zudem zwei farbige Status LEDs zum Anzeigen eines aktuellen Entkeimungszustands umfasst, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, einen Entkeimungsmodus einzustellen, bei dem ein aktueller Betriebszustand des UV-Reinigers durch die Ansteuerung der zwei Status-LEDs angezeigt wird, wobei ein erster Betriebszustand der ersten Status LED zugeordnet ist und ein zweiter Betriebszustand der zweiten Status LED zugeordnet ist. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass der Flaschenverschluss zudem eine Bedienvorrichtung umfasst, wobei die Bedienvorrichtung nach einer der vorstehenden Ausführungsformen ausgebildet ist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass der UV- Reinigerdes Flaschenverschlusses nach einer der vorstehenden Ausführungsformen aus- gebildet ist.
Zusätzlich oder alternativ wird vorgeschlagen, dass der Füllstandmesser des Flaschenverschlusses nach einer der vorstehenden Ausführungsformen ausgebildet ist.
Vorzugsweise wird zudem vorgeschlagen, dass die elektrischen Komponenten des Flaschenverschlusses getrennt auf einem Sensorboard, einem Steuerboard und einem Be- dienboard angeordnet sind, wobei auf dem Sensorboard wenigstens der UV-Reiniger und der Füllstandmesser angeordnet sind, auf dem Steuerboard wenigstens die Steuereinheit, die Kommunikationseinheit und die Speichereinheit angeordnet sind, und auf dem Bedienboard wenigstens die Bedienvorrichtung angeordnet ist.
Es wird also vorgeschlagen, die Sensorik, Steuerung und Bedienelemente voneinanderzu trennen. Im Falle einer Fehlfunktion einer der Platinen, kann so ein einfacher Austausch einer defekten Platine erfolgen. Es wird dabei vorgeschlagen, dass das Sensorboard an der fluidzugewandten Seite angeordnet wird. Vorzugsweise weist das Sensorboard die LED-Leuchtquelle zur UVC Desinfektion auf, den Abstandssensor bzw. Füllstandsensor zur Füllstandmessung, den Temperatursensor sowie zwei farbige Sicherheitsleuchtmittel, die als Indikator LEDs ausgebildet sind, wie zuvor beschrieben.
Zudem wird in einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass die elektrischen Komponenten des Flaschenverschlusses wasserdicht verkapselt in dem Verschlussgehäuse angeordnet sind. Das Verschlussgehäuse ist vorzugsweise aus einem dichten, geschweißten Kunststoffgehäuse ausgebildet, und weist insbesondere ein Schraubgewinde auf, mit dem der Verschluss auf eine bestehende Flasche aufgeschraubt werden kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Flaschenverschlusses wird vorgeschlagen, dass der Flaschenverschluss an der fluidzugewandten Seite ein Schieflagemittel aufweist, um eine flächige Auflage der fluidzugewandten Seite auf einer Oberfläche zu verhindern. Das Schieflagemittel kann beispielsweise als Führungsnase ausgebildet sein, mit dem der Flaschenverschluss in einen Flaschenhals eingeführt werden kann. Die Führungsnase verhindert somit, dass die fluidzugewandte Seite des Flaschenverschlusses flach auf einer gera- den Fläche aufliegen kann. Mit dem Schieflagemittel wird erreicht, dass der Flaschenverschluss, wenn er nicht an der Flasche befestigt ist, schief liegt. Dies ist beispielsweise vorteilhaft, wenn der Flaschenverschluss einen Lagesensor zum Erfassen einer Winkeldifferenz zur Lotrichtung aufweist, wie zuvor beschrieben. In diesem Beispiel kann entsprechend kein UV-Reinigungsvorgang ausgelöst werden, da das Schieflagemittel verhindert, dass der festgelegte Grenzwinkel erreicht wird. So kann als ein Vorteil die Sicherheit erhöht werden.
Zudem wird erfindungsgemäß eine Flasche mit einem Flaschenverschluss vorgeschlagen, wobei der Flaschenverschluss ausgebildet ist nach einer der vorstehenden Ausführungsformen. Die Flasche ist vorzugsweise als Glasflasche ausgebildet. Als Material fürdie Glas- flasche wird besonders bevorzugt Borosilikatglas vorgeschlagen. Durch die Verwendung von Borosilikatglas, ist es möglich die UV-C LED auch bei Glas zu verwenden. Die Transmission von UV-Licht durch das Glas ist dabei so gering, dass keine Gefahr während der Reinigung durch emittiertes UVC Licht außerhalb der Flaschen ausgeht.
Vorliegend wurden elektrische Komponenten beschrieben, die in einem Flaschenver- Schluss angeordnet sind. Es versteht sich, dass der Flaschenverschluss zum Versorgen der elektrischen Komponenten einen Energiespeicher aufweist.
Vorzugsweise ist der Energiespeicher als wieder aufladbarer Energiespeicher ausgebildet. Der wieder aufladbare Energiespeicher wird vorzugsweise über eine USB-C Schnittstelle aufgeladen. Zusammengefasst wird vorliegend also ein intelligenter UVC-LED Flaschenverschluss zur Reinigung einer Flüssigkeit vorgeschlagen, der für Glasflaschen oder Stahlflaschen genutzt werden kann. Die vorliegende Erfindung wird nun nachfolgend exemplarisch anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren näher erläutert, wobei für gleiche oder ähnliche Baugruppen dieselben Bezugszeichen verwendet werden:
Fig. 1 zeigt einen Flaschenverschluss in einer Ausführungsform. Fig. 2 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht eines Flaschenverschlusses in einer Ausführungsform mit einem UV-Reiniger und einem Füllstandsensor.
Fig. 3 zeigt schematisch eine Draufsicht eines Flaschenverschlusses mit einer Bedienvorrichtung.
Fig. 4 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Flaschenverschlusses. Fig. 5 zeigt schematisch eine Glasflasche und eine Stahlflasche mit jeweils einem Flaschenverschluss gemäß einer Ausführungsform.
Die Figur 1 zeigt einen Flaschenverschluss 100 zur Überwachung eines Trinkverhaltens und zur Reinigung einer Flüssigkeit 200 in einer Flasche 300. Der Flaschenverschluss 100 weist ein Verschlussgehäuse 105 auf, wobei das Verschlussgehäuse 105 eine fluidzuge- wandte Seite 110 aufweist. Die fluidzugewandte Seite 110 ist die Unterseite des Flaschenverschlusses 100, im gezeigten aufgeschraubten Zustand des Flaschenverschlusses 100 auf der Flasche 300.
In dem Verschlussgehäuse ist eine Steuereinheit CU (Control Unit) angeordnet. Die Steuereinheit dient als zentrale Steuervorrichtung, die die elektrischen Komponenten, die im Flaschenverschluss angeordnet sind steuert.
Zudem ist ein steuerbarer UV-Reiniger UV im Flaschenverschluss 100 angeordnet, wobei der UV-Reiniger UV an der fluidzugewandten Seite 110 des Verschlussgehäuses 105 angeordnet ist und wenigstens eine Leuchtquelle 115 aufweist, die als LED-Leuchtquelle ausgebildet ist. Die Leuchtquelle erzeugt UV-Licht zum Reinigen der Flüssigkeit 200 in einem UV-Licht-Wellenlängenbereich von 250 bis 280 nm. Das erzeugte UV-Licht ist mit den drei weißen Pfeilen dargestellt. Das UV-Licht wird in den Innenraum der Flasche 300 ausgesendet. Durch die Bestrahlung mit UV-Licht werden Keime in der Flüssigkeit abgetötet. Der UV-Reiniger UV weist einen Temperatursensor T auf, der zur Temperaturüberwachung eingerichtet ist. Die Anordnung des Temperatursensors T an dem UV-Reiniger UV ist lediglich beispielhaft.
Zudem weist der Flaschenverschluss 100 einen optischen Füllstandmesser FS auf, wobei der Füllstandmesser FS an der fluidzugewandten Seite 110 angeordnet ist und zur Bestimmung eines Flüssigkeitsspiegels 205 eingerichtet ist.
Der optische Füllstandmesser FS sendet ein optisches Signal zum Messen des Füllstandes 205 aus. Zudem empfängt der Füllstandmesser FS das reflektierte ausgesendete optische Signal, um den Flüssigkeitsspiegels zu messen. Der Füllstandmesser FS arbeitet also als Abstandsensor und kann den Abstand d des Füllstandmessers zum Flüssigkeitsspiegels 205 erfassen. Das Aussenden und Empfangen des optischen Signals des Füllstandmessers FS ist mit den schwarzen Pfeilen in der Figur 1 veranschaulicht.
Die Steuereinheit CU ist dabei dazu eingerichtet den UV-Reiniger UV in Abhängigkeit des mit dem Füllstandmesser FS bestimmten Flüssigkeitsspiegels zu steuern. Die Steuerein- heit ist dabei dazu eingerichtet, die elektrischen Komponenten die im Flaschenverschluss 100 angeordnet sind zu steuern und mit diesen zu kommunizieren. Dies ist durch die gepunkteten Doppelpfeile in der Figur 1 veranschaulicht. Die Steuereinheit CU weist einen Datenspeicher M auf, in den Daten abgespeichert werden können, wie beispielsweise Messdaten des Füllstandmesser FS oder geometrische Flaschenprofildaten, die dazu ver- wendet werden, aus dem erfassten Abstand d ein Flüssigkeitsvolumen zu berechnen. Die Steuereinheit CU weist zudem eine Berechnungseinheit C auf, die auch als CPU aufgefasst werden kann.
Dies erfolgt beispielsweise, indem die Bestrahlungsdauer mit UV-Licht, das von dem UV- Reiniger ausgesendet wird, in Abhängigkeit des erfassten Abstandes d vorgegeben wird. Zudem kann auch die Bestrahlungsintensität durch ein Dimmen der LED in Abhängigkeit der Füllstandhöhe angepasst werden. Ist der Flüssigkeitsspiegels 205, also der Füllstand der Flüssigkeit in der Flasche hoch, erfolgt eine so längere und zusätzlich oder alternativ eine intensivere Bestrahlung als bei einem niedrigen Füllstand. So wird eine bedarfsgerechte UV-Reinigung vorgenommen. Der Füllstandmesser FS weist einen Füllstandsensor auf, der in der Figur 1 nicht gezeigt ist. Zudem ist ein Diffusor 120 zwischen dem Füllstandsensor des Füllstandmessers FS und dem zu detektierenden Flüssigkeitsspiegel 205 angeordnet. Mit dem Diffusor 120 ist es möglich den Flüssigkeitsspiegel 205 sehr nah an dem Füllstandmesser FS erkennen zu können. Zudem verbessert der Diffusor 205 die Erkennung des Flüssigkeitsspiegels 205. Der Diffusor ist beispielsweise aus einem optisch durchlässigen PET Kunststoffmaterial ausgebildet.
Der Flaschenverschluss 100 weist zudem einen Akkumulator 125 auf, also eine wieder aufladbare Batterie, die dazu eingerichtet ist, die elektrischen Komponenten des Flaschenverschlusses mit Energie zu versorgen. Zudem weist der Flaschenverschluss 100 einen Beschleunigungssensor 130 auf, der zum Erfassen einer Beschleunigung eingerichtet ist, die auf den Flaschenverschluss einwirkt.
Mit dem Beschleunigungssensor 130 kann eine Sicherheitsabschaltung des UV-Reinigers ausgelöst werden, wenn eine mit dem Beschleunigungssensor 130 erfasste Beschleunigung einen Beschleunigungsgrenzwert überschreitet. Zudem weist der Flaschenverschluss 100 einen Lagesensor 135 auf, der überwacht, ob eine gemessene Raumlage des Flaschenverschlusses 100 unterhalb eines Raumlagegrenzwertes zur Lotrichtung 140 vorliegt. In der Fig. 1 sind der Beschleunigungssensor 130 und der Lagesensor 135 getrennt voneinander ausgebildet, diese können aber auch als ein Sensor aufgefasst werden, wenn ein Kombisensor verwendet wird, der dazu eingerich- tet ist sowohl die Beschleunigung als auch die Raumlage zu erfassen.
Der Flaschenverschluss 100 weist zudem eine Kommunikationseinheit 145 auf, die beispielsweise als Low-Energy-Bluetooth (BLE) Schnittstelle ausgebildet ist. Über diese Schnittstelle werden externe Signale Rx empfangen oder externe Signale Tx versendet. So kann beispielsweise eine Kommunikation mit einem Endgerät wie einem Mobiltelefon implementiert werden, auf der eine Softwareanwendung implementiert ist. Über die Kommunikationsschnittstelle S kann somit ein Datenaustausch mit dem Flaschenverschluss erfolgen. So können beispielsweise in der Speichereinheit M gespeicherte Daten ausgelesen werden, um das Trinkverhalten zu tracken, also über einem zeitlichen Verlauf aufzuzeichnen. Der Flaschenverschluss 100 weist zudem eine Bedienvorrichtung 150 auf. Die Bedienvorrichtung 150 ist im Flaschenverschluss 100 angeordnet, und zur Anzeige und Einstellung verschiedener Flaschenbetriebsmodi vorgesehen. Die Bedienvorrichtung 150 umfasst eine Vielzahl von steuerbaren Leuchtmitteln 155, wobei die Leuchtmittel an einer Außenseite des Flaschenverschlusses angeordnet und als LEDs ausgebildet sind. Mit diesen Leuchtmitteln wird ein Status des Flaschenverschlusses auf der Oberseite angezeigt. Mit diesen Leuchtmitteln 155 werden vorbestimmte Signalsierungen für den Benutzer umgesetzt.
Zudem weist die Bedienvorrichtung 150 ein Eingabemittel 160 auf, das aus mehreren kapazitiven Sensorflächen 165 ausgebildet ist, die auf einer Außenfläche des Flaschenverschlusses 100 angeordnet sind. Das Eingabemittel 160 ist also eine Eingabeschnittstelle mit der ein Benutzer verschiedene Funktionen am Flaschenverschluss 100 auslösen kann. Die Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Flaschenverschlusses 100 in einer Ausführungsform mit einem UV-Reiniger UV und einem Füllstandsensor FS. Zudem sind an der fluidzugewandten Seite bzw. der Unterseite des Flaschenverschlusses 100 Sicherheitsleuchtmittel 170 vorgesehen. Diese sind beispielsweise als blaue LEDs ausgebildet und zeigen an, wenn der UV-Reiniger UV-Licht zur Reinigung der Flüssigkeit aussendet. Zudem ist ein Schieflagemittel 175 vorgesehen, das an der fluidzugewandten Seite des Flaschenverschlusses 100 angeordnet ist. In der gezeigten Ausführungsform der Figur 2 ist das Schieflagemittel 175 als Führungsnase ausgebildet, in der der UV-Reiniger UV, der Füllstandmesser FS und das Sicherheitsleuchtmittel 170 aufgenommen sind. Durch die Form des Schieflage mittels 175 wird verhindert, dass der Flaschenverschluss 100 an der fluidzugewandten Seite flächig aufliegen kann. Die Form des Schieflagemittels 175 ist beispielsweise in der Figur 4 in einer Seitenansicht dargestellt. Die schräg zulaufende Form des Schieflagemittels führt dazu, dass der Flaschenverschluss 100 kippt, wenn der Verschluss mit der fluidzugewandten Seite auf einer geraden Oberfläche abgelegt wird, wie auf einer geraden Oberfläche eines Tisches. Die Figur 3 zeigt eine Draufsicht eines Flaschenverschlusses 100 mit einer Bedienvorrichtung 160 in einer Ausführungsform. Die Bedienvorrichtung 160 weist drei kapazitive Sensorflächen 165 auf. Mit diesen Sensorflächen kann beispielsweise ein UVC- Reinigungsvorgang ausgelöst werden, eine Bluetooth-Verbindung mit einem Endgerät hergestellt werden oder eine manuelle Füllstandmessung ausgelöst werden. Figur 4 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Flaschenverschlusses 100. Der Flaschenverschluss 100 weist eine USB Schnittstelle 180 auf, mit der ein innerhalb des Fla- schenverschlusses 100 angeordneter wieder aufladbarer Energiespeicher zur Energieversorgung der elektrischen Komponenten des Flaschenverschlusses 100 aufgeladen werden kann. Zudem kann es vorgesehen sein, Daten über die USB-Schnittstelle aus dem Flaschenverschluss ein- oder auszulesen, wie beispielsweise gespeicherte Messdaten des Füllstandsensors, die in einer Speichereinheit gespeichert sind. Zudem veranschaulicht die Figur 4 die Form des Schieflagemittels 175, wie zuvor zur Figur 2 beschrieben.
Figur 5 zeigt eine Glasflasche und eine Stahlflasche mit jeweils einem Flaschenverschluss 100 gemäß einerweiteren Ausführungsform.
Ein erster Flaschenverschluss 100 ist auf die Glasflasche 310 aufgeschraubt. Wie zu er- kennen ist, ist der Füllstand der Flasche 310 sehr hoch und der Flüssigkeitsspiegel 205 reicht bis nah an den Füllstandmesser heran, der in der Führungsnase 175 integriert ist. Durch die Verwendung eines Diffusors, der zwischen dem Füllstandmesser und dem Flüssigkeitsspiegel 205 angeordnet ist, kann der sehr hohe Füllstand ausreichend genau de- tektiert werden, da durch den Diffusor das Licht ausreichend breit gestreut wird um den nahen Flüssigkeitsspiegel erkennen zu können.
Das zuvor beschriebene Grundprinzip und die Verwendung eines Flaschenverschlusses 100 kann auch für andere Flaschentypen vorgesehen sein, wie beispielsweise für die Stahlflasche 320, die ebenfalls in der Figur 5 dargestellt ist.
Zusammengefasst wird zuvor also ein intelligenter Flaschenverschluss mit UV-C Desinfek- tion für Trinkflaschen vorgeschlagen.
Dabei stehen zwei primäre Funktionen im Vordergrund. Zum einen das Aufzeichnen und Verfolgen dertäglichen Trinkmenge und zum anderen die wirksame Entkeimung des Trinkwassers mittels UVC LED-Technologie.
Erst das Zusammenspiel diverser Sensoren ermöglicht die zuverlässige Ermittlung des ak- tuellen Füllstandes der Flasche. Durch Differenzbildung kann daraus in weiterer Folge der tägliche Konsum ermittelt werden.
Ferner wird ein sehr sicheres System durch die verschiedenen vorgeschlagenen Sicherheitsmaßnahmen ermöglicht. Bezuqszeichenliste
100 Flaschenverschluss
105 Verschlussgehäuse
110 fluidzugewandte Seite
115 Leuchtquelle
120 Diffusor
125 Akkumulator bzw. aufladbarer Energiespeicher
130 Beschleunigungssensor
135 Lagesensor
140 Lotrichtung
145 Kommunikationseinheit
150 Bedienvorrichtung
155 steuerbares Leuchtmittel
160 Eingabemittel
165 Sensorfläche
170 Sicherheitsleuchtmittel
175 Schieflagemittel
180 USB Schnittstelle
200 Flüssigkeit
205 Flüssigkeitsspiegel
300 Flasche
310 Glasflasche
320 Stahlflasche
CU Steuereinheit
C Berechnungseinheit d Abstand bzw. Füllstandhöhe
FS Füllstandmesser
M Datenspeicher
T Temperatursensor
UV UV-Reiniger
Rx empfangenes externes Signal
Tx versendetes externes Signal

Claims

Ansprüche
1. Füllstandmesser angeordnet in einem Flaschenverschluss zur Bestimmung einer Flüssigkeitsmenge in einer Flasche, umfassend: einen optischen Füllstandsensor zum Detektieren eines Längenabstands des Sen- sors zu einem Flüssigkeitsspiegel; und ein Diffusor, wobei der Diffusor zwischen dem Füllstandsensor und dem zu detek- tierenden Flüssigkeitsspiegel angeordnet ist.
2. Füllstandmesser nach Anspruch 1 , wobei der Füllstandsensor als Time-of-flight-Sensor ausgebildet ist.
3. Füllstandmesser nach Anspruch 1 oder 2 zudem umfassend, eine Berechnungseinheit, die dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit des detektierten Längenabstandes eine Flüssigkeitsmenge zu berechnen.
4. Füllstandmesser nach einem der vorstehenden Ansprüche, zudem umfassend eine Speichereinheit, die vorzugsweise nicht flüchtig ausgebildet ist, wobei auf der Speichereinheit wenigstens ein Flaschenprofil als Daten hinterlegt ist und das wenigstens ein Profil geometrische Flaschendaten umfasst und/oder die Speichereinheit als Ringspeicher ausgebildet ist, der Messdaten des Füllstandsensors für eine vorbestimmte Speicherdauer abrufbar speichert.
5. Füllstandmesser nach Anspruch 3 und 4, wobei die Berechnungseinheit dazu eingerichtet ist, aus dem mit dem Füllstandsensor detektierten Längenabstand und den in der Speichereinheit hinterlegten Flaschendaten eine Flüssigkeitsmenge zu berechnen.
6. Füllstandmesser nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Diffusor aus einem UV-lichtstabilen Kunststoffmaterial ausgebildet ist, insbesondere aus PET.
7. Füllstandmesser nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Detektieren des Längenabstandes mit dem optischen Füllstandsensor ausgelöst wird, wenn a) ein vorbestimmter Ruhetimer abgelaufen ist, wobei der Ruhetimer startet, wenn wenigstens ein Beschleunigungssensor zum Erfassen einer Beschleunigung, die auf den Fla- schenverschluss einwirkt, unterhalb eines Beschleunigungsgrenzwertes liegt, und/oder b) ein Triggersignal über eine Kommunikationseinheit empfangen wird, wobei in Abhängigkeit des empfangenen Triggersignals der Füllstandsensor aktiviert wird, und/oder c) eine mit einem Lagesensor gemessene Raumlage des Flaschenverschlusses unterhalb eines Raumlagegrenzwertes liegt.
8. Füllstandmesser nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der optische Füllstandsensor nach Aktivierung für eine festgelegte Messzeitdauer den Längenabstand des Sensors zum Flüssigkeitsspiegel misst, vorzugsweise liegt die Messzeitdauer in einem Bereich von 15 Sekunden bis 60 Sekunden, insbesondere beträgt die Messzeitdauer 30 Sekunden.
9. Füllstandmesser nach einem der vorstehenden Ansprüche zudem umfassend, einen Lagesensor zum Erfassen einer Winkeldifferenz des Lagesensors zur Lotrichtung, wobei das Detektieren des Längenabstands zu dem Flüssigkeitsspiegel ausgelöst wird, wenn eine erfasste Winkeldifferenz zur Lotrichtung unterhalb eines Grenzwinkels liegt, vorzugsweise liegt der Grenzwinkel unterhalb von 10°, insbesondere in einem Bereich von etwa 7.5°.
10. Füllstandmesser nach einem der vorstehenden Ansprüche zudem umfassend, eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, die bestimmte Flüssigkeitsmenge als Messdaten zu verarbeiten, und insbesondere an eine Anzeigevorrichtung, an ein Endgerät und/oder an eine Speichereinheit zu übermitteln.
11. Flaschenverschluss zur Überwachung eines Trinkverhaltens und zur Reinigung einer Flüssigkeit in einer Flasche, umfassend: ein Verschlussgehäuse, wobei das Verschlussgehäuse eine fluidzugewandte Seite aufweist; eine in dem Verschlussgehäuse angeordnete Steuereinheit; ein steuerbarer UV-Reiniger, wobei der UV-Reiniger an der fluidzugewandten Seite des Verschlussgehäuses angeordnet ist und wenigstens eine Leuchtquelle aufweist, insbesondere eine LED-Leuchtquelle, wobei die Leuchtquelle UV-Licht zum Reinigen einer Flüssigkeit in einem UV-Licht-Wellenlängenbereich erzeugt; und ein optischer Füllstandmesser, wobei der Füllstandmesser an der fluidzugewandten Seite angeordnet ist und zur Bestimmung eines Flüssigkeitsspiegels eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit den UV-Reiniger in Abhängigkeit des mit dem Füllstandmesser bestimm- ten Flüssigkeitsspiegels steuert.
12. Flaschenverschluss nach Anspruch 11 , wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, die Leuchtquelle zu aktivieren, wenn mit dem Füllstandmesser eine flächige Oberflächenebene des Flüssigkeitsspiegels detektiert wird.
13. Flaschenverschluss nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, den UV-Reiniger so zu steuern, dass die Leuchtquelle eine abgegebene Lichtmenge in Abhängigkeit des detektierten Flüssigkeitsspiegels erzeugt, vorzugsweise so steuert, dass die erzeugte Lichtmenge proportional zum bestimmten Flüssigkeitsspiegel erzeugt wird.
14. Flaschenverschluss nach einem der vorstehenden Ansprüche zudem umfassend, einen wiederaufladbaren Energiespeicher zur Energieversorgung der elektrischen Komponenten des Flaschenverschlusses.
15. Flaschenverschluss nach einem der vorstehenden Ansprüche zudem umfassend, eine nicht flüchtige Speichereinheit zum Speichern von Sensordaten, wobei auf der Speichereinheit wenigstens ein Flaschenprofil als Daten hinterlegt ist und das wenigstens ein Profil geometrische Flaschendaten umfasst und/oder die Speichereinheit als Ringspeicher ausgebildet ist, der Messdaten des Füllstandsensors für eine vorbestimmte Zeit abrufbar speichert.
16. Flaschenverschluss nach einem der vorstehenden Ansprüche zudem umfassend wenigstens einen Beschleunigungssensor zum Erfassen einer Beschleunigung, die auf den Flaschenverschluss einwirkt.
17. Flaschenverschluss nach einem der vorstehenden Ansprüche zudem umfassend, einen Lagesensor zum Erfassen einer Winkeldifferenz des Lagesensors zur Lotrichtung, wobei das Detektieren des Längenabstands zu dem Flüssigkeitsspiegel ausgelöst wird, wenn eine erfasste Winkeldifferenz zur Lotrichtung unterhalb eines vorbestimmten Grenzwinkels liegt, vorzugsweise liegt der Grenzwinkel unterhalb von 10°, insbesondere in einem Bereich von etwa 7.5°.
18. Flaschenverschluss nach einem der vorstehenden Ansprüche zudem umfassend, eine Kommunikationseinheit, wobei die Kommunikationseinheit zum Datenaustausch mit einem Endgerät eingerichtet ist, wobei die Kommunikationseinheit vorzugsweise als Blue- tooth-Schnittstelle ausgebildet ist, insbesondere als Low-Energy-Bluetooth-Schnittstelle.
19. Flaschenverschluss nach einem der vorstehenden Ansprüche zudem umfassend, zwei farbige Status LEDs zum Anzeigen eines aktuellen Entkeimungszustands, wobei die
Steuereinheit dazu eingerichtet ist, einen Entkeimungsmodus einzustellen, bei dem ein aktueller Betriebszustand des UV-Reinigers durch die Ansteuerung der zwei Status-LEDs angezeigt wird, wobei ein erster Betriebszustand der ersten Status LED zugeordnet ist und ein zweiter Betriebszustand der zweiten Status LED zugeordnet ist.
20. UV-Reiniger angeordnet in einem Flaschenverschluss und eingerichtet zur Reinigung einer Flüssigkeit in einer Flasche, umfassend: wenigstens eine UV-Leuchtquelle, wobei die Leuchtquelle als LED-Leuchtquelle ausgebildet ist und UV-Licht in einem UV-Licht-Wellenlängenbereich von 250 bis 280nm erzeugt, vorzugsweise in einem Bereich von 260 bis 270nm, insbesondere mit einer Spit- zen-Wellenlänge in einem Bereich von 265nm.
21 . UV-Reiniger nach Anspruch 20, wobei die UV-Leuchtquelle wenigstens eine Hoch- leistungs-LED aufweist, wobei die Hochleistungs-LED vorzugsweise ein Kühlgehäuse aufweist.
22. UV-Reiniger nach Anspruch 20 oder 21 zudem umfassend, wenigstens einen Beschleunigungssensor zum Erfassen einer Beschleunigung, die auf den Flaschenverschluss einwirkt, wobei eine Abschaltung der Leuchtquelle erfolgt, wenn die erfasste Beschleunigung einen Be- schleunigungsgrenzwert überschreitet.
23. UV-Reiniger nach einem der vorstehenden Ansprüche zudem umfassend, eine Temperaturüberwachung zur Überwachung einer Betriebstemperatur der Leuchtquelle, wobei zur Überwachung der Betriebstemperatur wenigstens ein Temperatursensor im Bereich der Leuchtquelle angeordnet ist.
24. UV-Reiniger nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Bestrahlen der Flüssigkeit mit UV-Licht ausgelöst wird, wenn a) ein vorbestimmter Ruhetimer abgelaufen ist, wobei der Ruhetimer startet, wenn wenigstens ein Beschleunigungssensor zum Erfassen einer Beschleunigung, die auf den Flaschenverschluss einwirkt, unterhalb eines Beschleunigungsgrenzwertes liegt, und/oder b) ein Triggersignal über eine Kommunikationseinheit empfangen wird, wobei in Abhängigkeit des empfangenen Triggersignals wenigstens die Leuchtquelle aktiviert wird, und/oder c) eine mit einem Lagesensor gemessene Raumlage des Flaschenverschlusses unterhalb eines Raumlagegrenzwertes liegt.
25. UV-Reiniger nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Leuchtquelle nach
Aktivierung für eine vorgegebene Reinigungszeitdauer UV-Licht erzeugt, vorzugsweise liegt die Reinigungszeitdauer in einem Bereich von 30 Sekunden bis 300 Sekunden, insbesondere beträgt die Reinigungszeitdauer 90 Sekunden.
26. Bedienvorrichtung angeordnet in einem Flaschenverschluss zur Anzeige verschie- dener Flaschenbetriebsmodi, wenigstens umfassend: eine Vielzahl von steuerbaren Leuchtmitteln, wobei die Leuchtmittel an einer Außenseite des Flaschenverschlusses angeordnet sind, vorzugsweise wenigstens vier steuerbare weiße LED, und wenigstens eine steuerbare RGB-LED; und eine Steuereinheit, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist a) einen Füllstandmodus einzustellen, bei dem ein mit einem Füllstandmesser bestimmte aktuelle Flüssigkeitsmenge durch Ansteuerung der Leuchtmittel angezeigt wird, indem verschiedene vorbestimmte Flüssigkeitsmengen, verschiedenen Leuchtmitteln zugeordnet werden, wobei vorzugsweise in dem Füllstandmodus, die weißen LEDs zur Anzeige der bestimmten Flüssigkeitsmenge angesteuert werden, und/oder b) einen Erinnerungsmodus einzustellen, bei dem eine Trinkerinnerung durch die Ansteuerung der Leuchtmittel erzeugt wird, wenn eine mit einem Füllstandmesser erfasste Flüssigkeitsentnahme innerhalb einer festgelegten Trinkzeitdauer unterhalb einer Flüssigkeitsentnahmevorgabe liegt, wobei vorzugsweise in dem Erinnerungsmodus, die RGB- LED angesteuert wird, und/oder c) einen UV-Modus einzustellen, bei dem eine Restzeitdauer eines UV- Reinigungsprozesses durch Ansteuerung der Leuchtmittel angezeigt wird, indem verschie- dene vorbestimmte Zeitpunkte, verschiedenen Leuchtmitteln zugeordnet werden.
27. Bedienvorrichtung nach Anspruch 26, wobei die steuerbaren Leuchtmittel nach Aktivierung und nach Ablauf eines hinterlegten Energiespartimers abschalten, wobei der Energiespartimer vorzugsweise in einer Steuereinheit hinterlegt ist, die dazu eingerichtet ist, die Leuchtmittel anzusteuern.
28. Bedienvorrichtung nach Anspruch 26 oder 27, wobei die weißen LEDs zwischen einem Anzeigediffusor und der RBG-LED angeordnet sind.
29. Bedienvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche zudem umfassend, ein Eingabemittel, wobei das Eingabemittel auf einer Außenfläche des Flaschenverschlusses angeordnet ist und vorzugsweise aus wenigstens einer kapazitiven Sensorfläche aus- gebildet ist, insbesondere aus drei kapazitiven Sensorflächen, und wobei das Eingabemittel dazu eingerichtet ist, zum Triggern eines Entkeimvorgangs mit einen UV-Reiniger und/oder zum Triggern einer Füllstandmessung mit einem Füllstandmesser.
30. Flaschenverschluss nach einem der vorstehenden Ansprüche zudem umfassend, eine Bedienvorrichtung ausgebildet nach einem der Ansprüche 26 bis 29.
31 . Flaschenverschluss nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der UV-Reiniger ausgebildet ist nach einem der Ansprüche 20 bis 25 und/oder der Füllstandmesser ausgebildet ist nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
32. Flaschenverschluss nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die elektrischen Komponenten des Flaschenverschlusses getrennt auf einem Sensorboard, einem Steuerboard und einem Bedienboard angeordnet sind, wobei auf dem Sensorboard wenigstens der UV-Reiniger und der Füllstandmesser angeordnet sind, auf dem Steuerboard wenigstens die Steuereinheit, die Kommunikationseinheit und die Speichereinheit angeordnet sind, und auf dem Bedienboard wenigstens die Bedienvorrichtung angeordnet ist.
33. Flaschenverschluss nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die elektrischen Komponenten des Flaschenverschlusses wasserdicht verkapselt in dem Verschlussgehäuse angeordnet sind.
34. Flaschenverschluss nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Flaschenverschluss an der fluidzugewandten Seite ein Schieflagemittel aufweist, um eine flächige Auflage der fluidzugewandten Seite auf einer Oberfläche zu verhindern.
35. Flasche mit einem Flaschenverschluss ausgebildet nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Flasche vorzugsweise aus Glas ausgebildet ist.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021130299A1 (de) 2021-11-19 2023-05-25 Steklarna Hrastnik, d. o. o. Intelligentes Glasgefäß

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4339441A1 (de) * 1993-11-19 1995-05-24 Incatronic Phoenix Mestechnik Verfahren zur Messung des Füllgrads von mit Füllgut gefüllten Behältern
US7959245B2 (en) * 2007-04-27 2011-06-14 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Device and method for measuring ink levels in a container
DE102009045667A1 (de) * 2009-10-14 2011-04-21 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Messung des Füllstands in einem Flüssigkeitsbehälter
EP3122239A4 (de) * 2014-03-24 2017-11-22 Pepsico, Inc. Hydrierungsüberwachungssystem
WO2016145027A1 (en) * 2015-03-09 2016-09-15 Hidrate, Inc. Wireless drink container for monitoring hydration
DE102017217881A1 (de) * 2016-11-08 2018-05-09 Heidelberger Druckmaschinen Ag Verfahren zum Betreiben einer UV-Härtungsvorrichtung einer Druckmaschine
WO2018187681A1 (en) * 2017-04-06 2018-10-11 Hidrate, Inc. Smart water bottle with ultraviolet radiation sterilization
EP3434151B1 (de) * 2017-07-24 2022-10-19 Riprup Company S.A. Intelligente flasche

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