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Title:
SEALING CAP AND SYSTEM HAVING A SEALING CAP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/124246
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a sealing cap (10, 10', 10'', 10A, 10A', 10B), an opening unit (40, 40'), and a system (100, 200) comprising a sealing cap (10, 10', 10'', 10A, 10A', 10B), an opening unit (40, 40'), and an optional authorization device (50). The sealing cap comprises an actuator (30, 30', 30A, 30A', 30B) arranged in a housing (11), the actuator being operatively connected to a mechanical locking unit (20, 20B) in such a way that an electromagnetic energy transfer to the actuator causes the locking unit to move into an engaged state and the sealing cap can be removed from the container (2). The invention further relates to an opening unit for opening such sealing caps.

Inventors:
HAMPICKE MAIK (DE)
NACHSEL ROMAN (DE)
POETTER HARALD (DE)
IFLAND DAVID (DE)
ANSORGE FRANK (DE)
EDER MICHAEL (DE)
BOECK MATTHIAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2010/006369
Publication Date:
October 13, 2011
Filing Date:
October 08, 2010
Export Citation:
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Assignee:
FRAUNHOFER GES FORSCHUNG (DE)
HAMPICKE MAIK (DE)
NACHSEL ROMAN (DE)
POETTER HARALD (DE)
IFLAND DAVID (DE)
ANSORGE FRANK (DE)
EDER MICHAEL (DE)
BOECK MATTHIAS (DE)
International Classes:
B65D55/14; G07C9/00
Domestic Patent References:
WO2007103668A22007-09-13
WO2003086894A12003-10-23
Foreign References:
EP0725012A11996-08-07
EP1002737A12000-05-24
CN201367170Y2009-12-23
EP0725012A11996-08-07
EP1002737A12000-05-24
DE9306447U11994-09-15
ATA3889A1989-11-15
DE2508388B21977-01-20
DE112006000488T52008-02-07
CN201367170Y2009-12-23
Attorney, Agent or Firm:
PFENNING, MEINIG & PARTNER GBR (DE)
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Claims:
Patentansprüche

Verschlusskappe (10; 10'; 10"; 10A; 10A' ; 10B) für ein Behältnis (1) , enthaltend ein Gehäuse (11) und eine im Gehäuse angeordnete mechanische Verriegelungseinheit (20; 20B) , welche zwischen einem Nicht-Eingriffszustand (Fig. 2a) und einem Eingriffszustand (Fig. 2b) bewegbar ist, wobei im Eingriffszustand ein Öffnen des Behältnisses möglich ist,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass im Gehäuse ein Aktor (30; 30'; 30A; 30A' ; 30B) angeordnet ist, welcher eine erste Konfiguration und eine zweite Konfiguration aufweist und mit der mechanischen Verriegelungseinheit (20; 2OB) in Wirkverbindung steht und derart ausgebildet ist, dass der Aktor nur in der zweiten Konfiguration durch ihm zugeführte elektromagnetische Energie (5) eine Bewegung der mechanischen Verriegelungseinheit vom Nicht- Eingriffszustand in den Eingriffszustand bewirkt, und

ein im Gehäuse angeordneter Nahfeld-Transponder (15; 15B) derart mit dem Aktor gekoppelt ist, dass der Nahfeld-Transponder eine Überführung der ersten Konfiguration in die zweite Konfiguration initialisiert.

Verschlusskappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor derart ausgebildet ist, dass der Aktor die Bewegung der mechanischen Verriegelungseinheit durch ihm von Außen draht- los zugeführte elektromagnetische Energie bewirkt .

Verschlusskappe nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass eine mit dem Nahfeld-Transponder gekoppelte und im Gehäuse angeordnete Energiespeichereinheit vorhanden ist, welche dem Aktor die elektromagnetische Energie zuführt.

Verschlusskappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nahfeld-Transponder derart ausgebildet ist, das dieser die Überführung von der ersten Konfigura tion in die zweite Konfiguration nur nach Empfang eines vorbestimmten Signals bewirkt, wobei der Nahfeld-Transponder vorzugsweise derart aus gebildet ist, dass ein verschlüsseltes Signal durch den Nahfeld-Transponder entschlüsselbar ist .

Öffnungseinheit (40; 40') zum Öffnen einer Verschlusskappe, wobei die Öffnungseinheit eine Vorrichtung (46) zur Erzeugung eines elektromag netischen Feldes umfasst und die Vorrichtung derart ausgebildet ist, dass ein erzeugbares elektromagnetische Feld mit einem Aktor (30; 30'; 30A; 30Α'; 30B) einer Verschlusskappe wech seiwirkt, so dass der Aktor (30; 30'; 30A; 30A' 3OB) eine Bewegung einer mechanischen Verriegelungseinheit (20; 20B) der Verschlusskappe bewirken kann

und ferner eine Nahfeld-Lese/ -Schreibeinheit (45) vorhanden ist, welcher derart ausgebildet ist, dass ein vorbestimmtes Signal an die Verschlusskappe übermittelbar ist und das vorbestimmte Signal vorzugsweise als verschlüsseltes Signal übermittelbar ist. Verschlusskappe (10; 10'; 10"; 10A; 10A' ; 10B) für ein Behältnis (1) , enthaltend ein Gehäuse (11) und eine im Gehäuse angeordnete mechanische Verriegelungseinheit (20; 20B) , welche zwischen einem Nicht-Eingriffszustand (Fig. 2a) und einem Eingriffszustand (Fig. 2b) bewegbar ist, wobei im Eingriffszustand ein Öffnen des Behältnisses möglich ist,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass im Gehäuse ein Aktor (30; 30'; 30A; 30A' ; 30B) angeordnet ist, welcher mit der mechanischen Verriegelungseinheit (20; 2OB) in Wirkverbindung steht und derart ausgebildet ist, dass der Aktor durch ihm von Außen drahtlos zugeführte elektromagnetische

Energie (5) eine Bewegung der mechanischen Verriegelungseinheit vom Nicht-Eingriffszustand in den Eingriffszustand bewirkt.

Verschlusskappe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Verriegelungseinheit (20) mindestens ein erstes bewegliches Bauteil (21) und ein zweites Bauteil (22) umfasst, wobei das erste und zweite Bauteil im Eingriffszustand formschlüssig oder kraftschlüssig ineinandergreifen .

Verschlusskappe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Bauteil jeweils korrespondierende ineinandergreifenden Zahnprofile (26, 27) aufweisen.

Verschlusskappe nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (30) ein in einer ersten Richtung (P) beweglich angeordnetes Mittel (31) umfasst, welches derart angeordnet ist, dass unter Einfluss eines elektro- magnetischen Feldes das Mittel (31) entlang der ersten Richtung (P) bewegt wird und eine Bewegung der mechanischen Verriegelungseinheit (20) vom Nicht-Eingriffszustand in den Eingriffszustand bewirkt.

Verschlusskappe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (31) ein induktives Element ist.

Verschlusskappe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel eine Pumpeneinheit um- fasst .

Verschlusskappe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (31) mittels eines Haltemittels (32) in einer ersten Stellung beweglich gehalten ist und unter Einfluss des elektromagnetischen Feldes (B) entlang der ersten Richtung (P) gegen das Haltemittel (32) gedrückt und bewegt wird.

Verschlusskappe nach einem der Ansprüche 6-12, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Verriegelungseinheit (20) derart ausgebildet ist, dass das Behältnis im Nichteingriffszustand verschließbar ist.

System (100; 200) aus einer Verschlusskappe (10; 10'; 10") nach einem der Ansprüche 1-4 oder 6-13 und einer Öffnungseinheit (40) , wobei die Öffnungseinheit eine Vorrichtung (46) zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes umfasst, welche derart ausgebildet ist, dass das erzeugte elektromagnetische Feld mit dem Aktor (30) Wechsel- wirkt, so dass der Aktor (30) die Bewegung der mechanischen Verriegelungseinheit (20) bewirkt. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungseinheit (40) eine Energiequelle (47) , vorzugsweise eine elektrochemische Energiequelle, umfasst, welche mit der Vorrichtung (46) zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes verbunden ist.

System nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungseinheit (40) eine Steuerungsvorrichtung (42) aufweist, welche mit der Vorrichtung (46) zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes verbunden ist und derart ausgebildet ist, dass diese die Erzeugung des elektromagnetischen Feldes steuert.

System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Steuerungsvorrichtung (42) verbundene Speichereinheit (43) vorhanden ist.

System nach einem der Ansprüche 15-18, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungseinheit (40) eine Nahfeld-Leseeinheit (45) umfasst.

System nach einem der Ansprüche 14-18, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungseinheit (40) ein Koppelvorrichtung zum Verbinden mit einer Autorisierungsvorrichtung (50) aufweist und das System ferner eine Autorisierungsvorrichtung (50) zum Ankoppeln an die Koppelvorrichtung umfasst .

System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Autorisierungsvorrichtung (50) einen Nahfeld-Lese/Schreibeinheit (55) umfasst

und/oder die Koppelvorrichtung eine Nahfeld- Lese/Schreibeinheit (45) umfasst.

Description:
Verschlusskappe und System mit Verschlusskappe

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Verschlusskappe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 6, eine Öffnungseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruch 5, ein System mit einer Verschlusskappe und einer Öffnungseinheit nach dem Anspruch 14 sowie ein System mit einer Verschlusskappe einer Öffnungseinheit und einer Autorisierungskarte nach Anspruch 19.

Zum sicheren Aufbewahren von beispielsweise Flüssigkeiten oder Stoffen im chemischen, pharmazeutischen oder biologischen Bereich werden die oftmals in Flaschen gelagerten Stoffe mit einer Verschlusskappe mit einem Verriegelungsmechanismus verschlossen.

Ein derartiger Verriegelungsmechanismus ist beispielsweise in der EP 0 725 012 AI offenbart. Die dort gezeigte mechanische Verriegelungseinheit weist zumindest ein erstes und ein zweites Bauteil auf, wo- bei das erste und das zweite Bauteil in einem Nicht- Eingriffszustand nicht miteinander im Formschluss stehen, so dass kein Lösen der Verschlusskappe vom Behältnis möglich ist. In einem Eingriffszustand wird mittels mechanischen Drucks ein Formschluss zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil der mechanischen Verriegelungseinheit herbeigeführt, so dass das Drehen des nunmehr formschlüssig mit dem zweiten Bauteil verbundenen ersten Bauteils ein Lösen der Verschluss- kappe vom Behältnis bewirken kann.

Eine weitere derartige Verschlusskappe mit einer mechanischen Verriegelungseinhei wird in der EP 1 002 737 AI offenbart.

Obgleich die Verschlusskappen nach dem oben aufgeführten Stand der Technik bereits eine zusätzliche Sicherungsmaßnahme gegen unberechtigtes Öffnen aufweisen ist es nach Kenntnis des mechanischen Wirkprinzips und des entsprechend ausgeübten Drucks möglich, die Verschlusskappen problemlos von dem Behältnis zu lösen. Auf diese Weise können Inhalte aus den durch die Verschlusskappen verschlossenen Flaschen oder Behältern unbemerkt entnommen, hinzugefügt oder verändert werden.

Gerade in Labors oder Krankenhäusern ist es jedoch von Wichtigkeit, derartige Manipulationen zu verhindern .

Als eine erste Maßnahme können die Flaschen in weiteren verschlossenen Behältern, Regalen oder Räumen aufbewahrt werden. Hierbei ist ein weiteres Behältnis für das Behältnis mit Verschlusskappe erforderlich, wobei zumeist mehrere derartige Behältnisse mit Verschlusskappe in einem verschließbaren Fach aufbewahrt werden. Ein individueller Schutz der einzelnen Behältnisse ist hierbei sehr aufwendig.

Ein weiterer Sicherheitsmechanismus ist ein akustischer Sicherungsmechanismus, welcher das Öffnen eines Behältnisses bzw. das Lösen der Verschlusskappe vom Behältnis für andere Personen hörbar signalisiert, um so ein unbemerktes Öffnen zu verhindern. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise in der DE 93 06 447 dargestellt. Ist jedoch keine weitere Person zugegen, versagt das System.

Weitere Sicherheitsmaßnahmen betreffen den Gebrauch eines Garantiesiegels, welches beim ersten Öffnen des Behältnisses zerstört wird. Dies ist beispielsweise in der AT 388 903 oder DE 250 83 88 B2 offenbart. Nachteil eines derartigen Siegels ist jedoch, dass dieses auch bei berechtigter Öffnung der Verschlusskappe zerstört wird und somit keine weitere Manipulationserkennung möglich ist. Auch eine Manipulations- erkennung mittels eines RFID-Etiketts , wie in der DE 11 2006 000 488 T5 oder der CN 2013 67 170 Y offenbart, leidet unter diesem Mangel.

Allen Sicherheitsmaßnahmen ist gemein, dass das einfache Öffnen des Behältnisses durch Lösen der Verschlusskappe nicht verhindert werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen.

Die Aufgabe wird mittels einer Verschlusskappe mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einer Öffnungseinheit nach Anspruch 5, einer weiteren Variante einer Verschlusskappe mit den Merkmalen des Anspruchs 6 sowie einem System mit den Merkmalen des Anspruchs 14ü bzw. mit einem System nach Anspruch gelöst.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den untergeordneten Ansprüchen aufgeführt .

Merkmale der verschiedenen Varianten und Ausführungs- formen der Erfindung, welche lediglich in einer Variante erläutert werden, können ebenfalls mit den ande- ren Varianten kombiniert werden.

Erfindungsgemäß weist die Verschlusskappe nebst einem Gehäuse und einer im Gehäuse angeordneten mechanischen Verriegelungseinheit, welche zwischen einem Nicht-Eingriffszustand und einem Eingriffszustand bewegbar ist, einen Aktor auf.

Der Aktor weist zumindest eine erste und eine zweite Konfiguration auf. Ferner ist im Gehäuse ein Nahfeld- Transponder angeordnet, welcher derart mit dem Aktor gekoppelt ist, dass der Nahfeld-Transponder eine Überführung der ersten Konfiguration des Aktors in die zweite Konfiguration des Aktors initialisiert oder bewirkt .

Der Aktor steht mit der mechanischen Verriegelungs- einheit in Wirkverbindung und ist derart ausgebildet bzw. angeordnet, dass der Aktor durch ihm zugeführte elektromagnetische Energie, wie beispielsweise mittels eines elektromagnetischen Feldes, und nur in der zweiten Konfiguration eine Bewegung der mechanischen Verriegelungseinheit vom Nicht-Eingriffszustand in den Eingriffszustand bewirkt.

Der Aktor ist also derart konfiguriert, dass dieser in der ersten Konfiguration keine Bewegung der mecha- nischen Verriegelungseinheit bewirkt. Dies kann beispielsweise derart realisiert sein, dass der Aktor in der ersten Konfiguration keine Energie aufnehmen kann, da ein dem Aktor zugeordneter Stromkreis geöff - net ist und der Aktor lediglich im Falle eines geschlossenen Stromkreises die Bewegung initiieren kann. Eine weitere Möglichkeit ist es, dass der Aktor eine Sperreinheit umfasst, welche in der ersten Konfiguration die mechanische Verriegelungseinheit an einer Bewegung hindert.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Verschlusskappe kann verhindert werden, dass eine beliebige elektromagnetische Energie eine Bewegung der mechanischen Verrie- gelungseinheit bewirkt. Auf diese Weise kann ein Öffnen des Behältnisses mittels nachgebauter Öffnungseinheiten zur Öffnung von Verschlusskappen mittels Sicherheitsmaßnahmen, welche im Nahfeld-Transponder implementiert oder vorgehalten sind, verhindert wer- den, da der Aktor zunächst von der ersten Konfiguration in die zweite Konfiguration gebracht werden muss. Die Steuerung, ob der Aktor von der ersten in die zweite Konfiguration übergeht, obliegt dem

Nahfeld-Transponder .

In einer Variante dieser Verschlusskappe wird die Bewegung der mechanischen Verriegelungseinheit mittels des Aktors von außen, d. h. durch eine außerhalb des Gehäuses liegende elektromagnetische Energiequelle, gespeist. In dieser Variante bedarf es einer weiteren

Vorrichtung, welche mit dem Nahfeld-Transponder koppelt und dieser im Falle einer erfolgreichen Kopplung anschließend die Überführung von der ersten in die zweite Konfiguration bewirkt. In einer alternativen Variante ist innerhalb der Verschlusskappe eine Energiespeichereinheit angeordnet, welche mit dem Nahfeld-Transponder gekoppelt ist. Koppelt eine Öffnungseinheit mit dem Nahfeld- Transponder, so initialisiert dieser eine Überführung des Aktors von der ersten in die zweite Konfiguration und initialisiert die Versorgung des Aktors mit elektromagnetischer Energie aus der im Gehäuse angeordneten Energiespeichereinheit. Die Öffnungseinheit muss in diesem Falle keine eigene Vorrichtung zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes aufweisen. Die erste Konfiguration kann beispielsweise dadurch gegeben sein, dass die Energiespeichereinheit den Aktor nicht mit Energie versorgt und in der zweiten Konfiguration eine Verbindung zwischen der Energiespeichereinheit und dem Aktor geschaltet wird.

In einer weiteren Variante ist der Nahfeld- Transponder derart ausgebildet, dass dieser die Über- führung von der ersten in die zweite Konfiguration nur dann initialisiert oder bewirkt, wenn ein an den Nahfeld-Transponder koppelndes Feld eine vorbestimmte Signalfolge oder ein vorbestimmtes Signal enthält. Auf diese Weise muss der die Verschlusskappe entfer- nende Bediener im Besitz einer Vorrichtung sein, welche diese Signalfolge bzw. das Signal aussenden kann. In einer Variante ist die vorbestimmte Signalfolge oder das Signal verschlüsselt, wobei der Nahfeld- Transponder das verschlüsselte Signal beispielsweise mittels einer Dechiffriereinheit entschlüsselt und anschließend mit einem vorbestimmten Signal ggf. aus einer Vielzahl von vorbestimmten Signalen vergleicht. Im Falle einer Übereinstimmung wird der Aktor von der ersten in die zweite Konfiguration überführt. Zur Öffnung einer erfindungsgemäßen Verschlusskappe bedarf es einer Öffnungseinheit, welche vorzugsweise eine Vorrichtung zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes und eine Nahfeld-Lese/ -Schreibeinheit umfasst. Die Vorrichtung zur Erzeugung des elektromagnetischen Feldes ist derart ausgebildet, dass das erzeugbare Feld mit dem Aktor derart wechselwirkt, dass eine Bewegung der mechanischen Verriegelungseinheit möglich ist, sofern sich der Aktor in der zwei- ten Konfiguration befindet.

Mittels der Nahfeld-Lese/ -Schreibeinheit der Öffnungseinheit wird eine Kopplung mit dem Nahfeld- Transponder der Verschlusskappe bewirkt. Bei entsprechender Kopplung bzw. bei entsprechendem Signal der Nahfeld-Lese/ -Schreibeinheit der Öffnungseinheit initialisiert der Nahfeld-Transponder der Verschlusskappe die Überführung von der ersten in die zweite Konfiguration. In einer Variante ist das übermittelte Signal ein verschlüsseltes Signal, so dass ein Abhören des Signals für einen Nicht-Berechtigten Dritten erschwert ist.

Mindestens eine Verschlusskappe und eine Öffnungsein- heit bilden ein erfindungsgemäßes System.

Nachfolgend werden alternative Varianten der Verschlusskappe, der Öffnungseinheit und verschiedener Systeme beschrieben, wobei die Systeme ebenfalls die vorhergehend beschriebenen Varianten der Verschluss- kappe und der Öffnungseinheit umfassen können.

Erfindungsgemäß weist die Variante der Verschlusskappe nebst einem Gehäuse und einer im Gehäuse angeord- neten mechanischen Verriegelungseinhei , welche zwischen einem Nicht-Eingriffszustand und einem Ein- griffszustand bewegbar ist, einen Aktor auf. Der Aktor steht mit der mechanischen Verriegelungseinheit in Wirkverbindung und ist derart ausgebildet bzw. angeordnet, dass der Aktor durch ihm von Außen drahtlos zugeführte elektromagnetische Energie, wie beispielsweise mittels eines elektromagnetischen Feldes, eine Bewegung der mechanischen Verriegelungseinheit vom Nicht-Eingriffszustand in den Eingriffszustand bewirkt .

Als Aktor wird ein Bauelement oder eine Gruppe von Bauelementen definiert, welches eine erste Größe in eine andersartige mechanische Ausgangsgröße umwandelt. Der Aktor wird derart am oder im Gehäuse angeordnet, dass dieser von Außen nicht zugängig ist, so dass eine mechanische Einwirkung auf den Aktor nicht möglich ist. Vorzugsweise ist der Aktor hierzu in einem geschlossen, von Außen nicht zugänglichen, Teil des Gehäuses angeordnet, so dass ein Lösen der Verschlusskappe ausschließlich durch Verwendung einer externen, d.h. außerhalb des Gehäuses angeordneten und vorzugsweise nicht dauerhaft mit der Verschlusskappe verbundenen elektromagnetischen Energiequelle zur Speisung des Aktors mit elektromagnetischer Energie möglich ist. Dabei ist eine drahtlose Energieübertragung, beispielsweise mittels induktiver Kopplung bevorzugt .

Auf diese Weise kann ein rein mechanisches Öffnen de Behältnisses bzw. ein rein mechanisches Lösen der Verschlusskappe vom Behältnis vermieden werden.

Erfindungsgemäß sind zahlreiche mechanische Verriegelungseinheiten in der Verschlusskappe einsetzbar. Es wird hinsichtlich der verschiedenen mechanischen Ver- riegelungseinheiten auf den Stand der Technik verwiesen.

Um die Verschlusskappe von dem Behältnis zu lösen, wird vorzugsweise eine einen Teil eines Systems mit der Verschlusskappe bildende Öffnungseinheit verwendet. Die Öffnungseinheit ist dabei derart ausgebildet, dass sie eine Vorrichtung zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes umfasst, wobei die Vorrichtung derart ausgebildet ist, dass das erzeugte elektromagnetische Feld mit dem Aktor wechselwirkt, so dass der Aktor in Bewegung versetzt wird und die Bewegung der mechanischen Verriegelungseinheit vom Nicht-Eingriffszustand in den Eingriffszustand bewirkt. Auf diese Weise ist ein Öffnen der Verschlusskappe lediglich mit Hilfe der Öffnungseinheit oder durch Zerstören der Verschlusskappe möglich. Ein unbemerktes Öffnen ist so nicht möglich.

Um ein Lösen der Verschlusskappe vom Behältnis zu bewirken, muss der Benutzer im Besitz der Öffnungseinheit sein. Hierbei ist es möglich, den Aktor bzw. die Öffnungseinheit derart auszubilden, dass nicht jede beliebige zugeführte elektromagnetische Energie zu einer Bewegung des Aktors und somit zu einer Bewegung der mechanischen Verriegelungseinheit vom Nicht- Eingriffszustand in den Eingriffszustand führt, sondern lediglich bestimmte elektromagnetische Energien, beispielsweise in Form von elektromagnetischen Feldern bestimmter Frequenz, zu einer Bewegung des

Aktors führen .

Wird das System um eine Autorisierungsvorrichtung erweitert, wobei die Autorisierungsvorrichtung mit einer Koppelvorrichtung der Öffnungseinheit verbunden wird, kann die Öffnungseinheit beispielsweise in der Nähe der Behältnisse mit den erfindungsgemäßen Verschlusskappen verbleiben, wobei eine Aktivierung der Öffnungseinheit nur dann möglich ist, wenn die Auto- risierungsvorrichtung eine entsprechende Autorisie- rung zum Öffnen bestimmter Verschlusskappen aufweist.

Derartige Autorisierungen sind beispielsweise auf einer Speichervorrichtung bzw. Speichereinheit der Autorisierungsvorrichtung festgehalten. Diese werden an die Öffnungseinheit übertragen, wobei die Öff- nungseinheit feststellt, ob die auf der Autorisierungsvorrichtung abgelegten Autorisierungen zum Öffnen einer durch die Öffnungseinheit aktivierbaren Verschlusskappe befähigen. Anschließend aktiviert die Öffnungseinheit die Vorrichtung zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes.

Weitere Ausführungsformen sind in den unter- bzw.

nebengeordneten Ansprüchen ausgeführt. In einer Ausführungsform umfasst der Aktor der Verschlusskappe ein in einer ersten Richtung beweglich angeordnetes Mittel, welches derart angeordnet ist, dass es unter Einfluss eines elektromagnetischen Feldes entlang der ersten Richtung bewegt wird und eine Bewegung der mechanischen Verriegelungseinheit vom

Nicht-Eingriffszustand in den Eingriffszustand bewirkt. Als derartige Mittel kommen zum einen induktive Elemente, wie beispielsweise metallische Ringe in Frage, welche -durch ein externes magnetisches Wech- selfeld durchsetzt- ein sich aufgrund des induzierten

Stromes aufbauendes Gegenmagnetfeld aufbauen und so eine Abstoßung von der Quelle des externen Magnetfeldes bewirken. Die Abstoßung aufgrund des induzierten Magnetfeldes führt zu einer Bewegung des das indukti- ve Element umfassenden Aktors, wobei die Bewegung di- rekt oder indirekt auf die mechanische Verriegelungs- einheit übertragen wird.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Aktor als Motor auszubilden, wobei der Motor aufgrund ihm zugeführter Energie eine Bewegung der mechanischen Verriegelungseinheit vom Nicht-Eingriffszustand in den Eingriffszustand bewirkt. Hierbei kann der Motor beispielsweise mit einer Zeitschaltung ausgestattet wer- den, welche nach Ablauf eines bestimmten Zeitabschnitts die mechanische Verriegelungseinheit vom Eingriffszustand in den Nicht-Eingriffszustand zurückbewegt .

In einer weiteren Variante umfasst das Mittel eine Pumpeneinheit. Eine vorzugsweise als Mikropumpe ausgebildete Pumpeneinheit wird durch ein externes elektromagnetisches Feld induktiv gespeist und mit einer Spannung versorgt (beispielsweise durch einen integrierten metallischen Ring) . In einer spezielleren Ausführungsform umfasst die Pumpeneinheit ein abgeschlossenes 2 -KammerSystem, welches z. B. eine die Kammern trennende Membran umfasst. Mittels der Mikropumpe, welche in das 2 -Kammersystem integriert ist, wird ein Medium aus der ersten Kammer in die zweite Kammer gepumpt und damit eine lineare Bewegung der Membran erzeugt. Die Membran ist mit einem beweglichen Bauteil der mechanischen Verriegelungseinheit verbunden, welches aufgrund der Bewegung der Membran einen Formschluss mit einem zweiten Bauteil der mechanischen Verriegelungseinheit eingeht.

In einer weiteren Ausführungsform weist die mechanische Verriegelungseinheit mindestens ein erstes be- wegliches Bauteil und ein zweites Bauteil auf, wobei das erste und zweite Bauteil im Eingriffszustand formschlüssig ineinandergreifen. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn das erste und zweite Bauteil jeweils korrespondierende, ineinandergreifende Zahnprofile aufweisen, welche im Eingriffszustand formschlüssig ineinandergreifen und so eine Drehbewegung der Verschlusskappe zum Öffnen des Behältnisses bzw. Lösen der Verschlusskappe vom selbigen ermöglichen.

Alternativ zur formschlüssigen Verbindung ist auch eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Bauteil möglich. Im Eingriffszustand wird das erste Bauteil mit einem hohen Anpressdruck auf das zweite Bauteil gedrückt. Hierdurch wird eine Mitnahme des zweiten Bauteils durch das erste Bauteil gewährleistet.

Jedoch sind außer korrespondierenden Zahnprofilen auch in Nuten des zweiten Bauteils einrastende Bolzen, welche mit dem ersten Bauteil verbunden sind, möglich. Dabei können die Bolzen beispielsweise metallisch sein, um mittels magnetischer Kräfte in die und aus den Nuten bewegt werden zu können.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Aktor ein Haltemittel, welches den Aktor bzw. Teile davon in einer ersten Stellung beweglich hält. In dieser ersten Stellung, welche mit dem Nicht- Eingriffszustand der mechanischen Verriegelungseinheit korrespondiert, wird der Aktor mittels des Hal- temittels gehalten. Erst durch die Beaufschlagung des

Aktors mit elektromagnetischer Energie in Form eines elektromagnetischen Feldes wird die durch das Halte- mittel aufgebrachte Haltekraft überwunden und eine Bewegung des Aktors entlang einer ersten Richtung entgegen der Richtung der Haltekraft überwunden. Die initiierte Bewegung des Aktors wird dann in eine Be- wegung der mechanischen Verriegelungseinheit vom Nicht-Eingriffszustand in den Eingriffszustand übersetzt . In einer weiteren Ausführungsform ist die mechanische

Verriegelungseinheit derart ausgebildet, dass das Behältnis im Nicht-Eingriffszustand verschließbar ist. Eine derartige Ausführung der mechanischen Verriegelungseinheit führt dazu, dass die einmal gelöste Ver- schlusskappe jederzeit und ohne weitere Zuführung elektromagnetischer Energie wieder geschlossen werden kann. Die Begriffe "Nicht-Eingriffszustand" und "Eingriffszustand" beziehen sich in dieser Anmeldung daher nur auf das Lösen der Verschlusskappe von einem Behältnis, nicht jedoch auf das Aufsetzen der Verschlusskappe und Schließen des Behältnisses. Derartige Verriegelungseinheiten sind im Stand der Technik bekannt und werden in den Ausführungsbeispielen genauer erläutert.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Verschlusskappe einen Nahfeld-Transponder auf. Mit Hilfe des Nahfeld- ransponders können Informationen bezüglich des Datums der Entnahme, des Inhalts des Behält- nisses, des Entnehmers, sowie dessen Autorisierung in dem Nahfeld-Transponder gespeichert werden. Eine Speicherkapazität zwischen 0,5 und 10 kBit ist bevorzugt, wobei größere Speicherkapazitäten bei Bedarf verwendet werden können.

In einer weiteren Ausführungsform wird eine Wechselwirkung zwischen der Verschlusskappe und der Öffnungseinheit dadurch bewirkt, dass die Öffnungseinheit ebenfalls über eine Nahfeld-Lese/Schreibeinheit verfügt. Die Öffnungseinheit kann mit Hilfe der

Nahfeld-Lese/Schreibeinheit, welche beispielsweise in Form eines RFID-Lesegeräts vorliegt, die Informationen des Nahfeld-Transponders der Verschlusskappe auslesen. Das Nahfeld-Lese- und/oder -Schreibgerät der Öffnungseinheit liest auf dem Nahfeld-Transponder der Verschlusskappe gespeicherte Daten z.B. bzgl . Des Inhalts des Behältnisses aus und vergleicht diese mit den Autorisierungen, welche der Öffnungseinheit ent- weder durch die Autorisierungsvorrichtung oder einer

Speichereinheit der Öffnungseinheit vorliegen. Liegt eine Übereinstimmung vor, d.h. liegt eine Autorisierung der Öffnungseinheit zum Öffnen der bestimmten Verschlusskappe vor, wird die Vorrichtung zur Erzeu- gung des elektromagnetischen Feldes aktiviert und so ein Lösen der Verschlusskappe von dem Behältnis ermöglicht .

In einer weiteren Ausführungsform weist die Autori- sierungsvorrichtung ebenfalls einen Nahfeld-Transponder auf, welcher mit einer Nahfeld-Leseeinheit der Öffnungseinheit wechselwirkt, so dass Autorisierungen von der Autorisierungsvorrichtung auf die Öffnungs- einheit übertragen werden, wobei diese Autorisierun- gen ggf. kurzfristig in der Speichereinheit der Öffnungseinheit gespeichert werden können.

In einer Ausführungsform weist die Verschlusskappe einen Durchmesser von weniger als 20cm auf, um mit Standardbehältnissen für chemische, biologische oder pharmazeutische Stoffe benutzt zu werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele genauer erläutert. Es zeigen: Fign. la

und lb Außenaufsicht auf ein Behältnis mit

Verschlusskappe in verschiedenen Perspektiven;

Fign. 2a - 2d Schnitte durch verschiedene Ausführungsformen einer Verschlusskappe, wie in den Fign. la, lb gezeigt;

Fig. 3 Zahnprofile der mechanischen Verriegelungseinheit ;

Fig. 4 System mit einer Öffnungseinheit und einer Verschlusskappe im Schnitt;

Fig. 5 System mit einer Autorisierungsvor- richtung, einer Öffnungseinheit und einer Verschlusskappe im Schnitt;

Fign. 6a - c Alternative Ausführungsformen einer

Variante der Verschlusskappe mit Kopplung zwischen dem Aktor und einem Nahfeld-Transponder;

Fign. 7a - c Alternatives System mit einer Autori- sierungsvorrichtung, einer alternativen Öffnungseinheit und einer alternativen Verschlusskappe in einer schematischen Ansicht und Verfahren.

In den Fign. la und lb ist eine Verschlusskappe in Kombination mit einem Behältnis dargestellt. Die Kombination 1 aus einem Behältnis 2, welches mit einer Verschlusskappe 10 verschlossen ist, ist in der Fig. la dargestellt. Anhand der Aufsicht von oben, wie sie in der Fig. lb dargestellt ist, werden die Begriffe "Rechtsdrehung R" und "Linksdrehung L" definiert. Demzufolge ist eine Linksdrehung eine Bewegung der Verschlusskappe 10 im Uhrzeigersinn. Eine Rechtsdrehung ist eine Bewegung der Verschlusskappe 10 gegen den Uhrzeigersinn. Bei der vorliegenden Verschlusskappe bewirkt eine Linksdrehung ein Verschließen des Behältnisses 2 mittels der Verschlusskappe 10. Eine Rechtsdrehung bewirkt bei vorliegendem Eingriffszustand der mechanischen Verriegelungseinheit ein Öffnen des Behältnisses 2 bzw. ein Lösen der Verschlusskappe 10 vom Behältnis. Im Nicht-Eingriffszustand bewirkt eine Rechtsdrehung keine Öffnung. Erfindungsgemäß können die vorliegend gemachten Konventionen auch vertauscht werden ohne den Wesensgehalt der Erfindung zu ändern. Obgleich die Verschlusskappe rotationssymmetrisch dargestellt ist, sind auch hiervon abweichende Geometrien, wie z.B. sechs- oder achteckige Außengehäuse von der Erfindung umfasst.

Die Behältnisse können aus Kunststoff, Glas, Metallen oder Werkstoffkombinationen gefertigt sein. Als Materialien für die Gehäuse und Mechanik der Verschluss- kappe kommen unter anderem Kunststoffe oder Metalle in Betracht .

In den Fign. 2a bis 2d wird die Schnittebene I, wie in der Fig. lb dargestellt, einer Verschlusskappe dargestellt .

Die Verschlusskappe 10 umfasst ein äußeres Gehäuse 11, welches aus Kunststoff gefertigt ist. In dem äußeren Gehäuse 11 ist ein relativ zum äußeren Gehäuse drehbares inneres Gehäuse 12 gelagert, wobei die Innenseite des inneren Gehäuses 12 ein Gewinde 13 umfasst, welches zu einem Gewinde des Behältnisses 2 korrespondiert und somit ein Lösen bzw. Festziehen der Verschlusskappe gegenüber dem Behältnis ermöglicht . Nebst einer Gewindeverbindung könnten auch Rastverbindungen mit Rastelementen vorhanden sein. Ein

Nicht-Eingriffszustand wäre hierbei als ein Zustand definiert, in welchem die Verschlusskappe nicht vom Behältnis gelöst werden kann. Ein Eingriffszustand wäre durch eine Stellung der Rastelemente definiert, welche ein Lösen der Verschlusskappe ermöglichen.

In einem Zwischenraum 14, welcher sich zwischen dem äußeren Gehäuse 11 und dem inneren Gehäuse 12 befin- det, sind die mechanische Verriegelungseinheit 20 und der Aktor 30 angeordnet.

Im Folgenden soll die Wirkungsweise der mechanischen Verriegelungseinheit 20 genauer erläutert werden. In der Fig. 2a ist ein Nicht-Eingriffszustand der mechanischen Verriegelungseinheit 20 dargestellt. Im

Nicht-Eingriffszustand greift ein erstes bewegliches Bauteil 21 nicht mit einem zweiten Bauteil 22 ineinander, so dass eine Rechtsdrehung im Sinne der Fig. lb zu keinem Öffnen des Behältnisses führt. Da das erste Bauteil 21 und das zweite Bauteil 22 nicht ineinandergreifen, bewegt sich bei Drehung des äußeren Gehäuses 11 lediglich dieses, wohingegen das innere Gehäuse 12 sich gegenüber dem äußeren Gehäuse 11 nicht bewegt.

Ein Eingriffszustand der mechanischen Verriegelungs - einheit 20 ist in der Fig. 2b gezeigt. Das erste Bauteil 21 und das zweite Bauteil 22 greifen ineinander und bilden einen Formschluss, so dass eine Rechtsdrehung des äußeren Gehäuses 11 das innere Gehäuse 12 "mitnimmt" und ein Lösen der Verschlusskappe vom Behältnis ermöglicht.

In der Fig. 3 ist der Nicht-Eingriffszustand der Ver- schlusskappe 10 im Detail dargestellt. Das erste Bauteil 21 weist ein Sägezahnprofil 26 auf, welches zu einem Sägezahnprofil 27 des zweiten Bauteils 22 korrespondierend ausgebildet ist. Da die Zähne der Zahnprofile 26, 27 im abgebildeten Nicht-Eingriffszustand nicht ineinandergreifen, führt eine Rechtsdrehung des äußeren Gehäuses 11 dazu, dass das Zahnprofil 26 oberhalb des Zahnprofil 27 des zweiten Bauteils 22 hinwegläuft und somit das innere Gehäuse 12 nicht mitnimmt. Im Eingriffszustand befinden sich die Zahn- profile 26 und 27 miteinander im Eingriff, so dass eine Rechtsdrehung des äußeren Gehäuses 11 die Mitnahme des inneren Gehäuses 12 bewirkt.

Die Bewegung der mechanischen Verriegelungseinheit 20 vom in der Fig. 2a dargestellten Nicht-

Eingriffszustand in den Eingriffszustand der Fig. 2b wird mittels des Aktors 30 bewirkt. Der Aktor umfasst hierbei einen Aluminiumring 31, welcher geschlossen ausgeführt ist. Der Aluminiumring 31 ist auf einer Plastikscheibe 23 angeordnet, wobei das erste bewegliche Bauteil 21 mit der Plastikscheibe 23 in Verbindung steht. Der Aktor 30, welcher zumindest den Aluminiumring 31 und die Plastikscheibe 23 umfasst, wird mittels Haltemitteln 32, welche vorliegend als Federn ausgebildet sind, an einem Plastikfortsatz 19, welcher mit dem äußeren Gehäuse 11 in Verbindung steht, befestigt. Die Haltekraft der Federn ist dabei derart gewählt, dass diese verhindern, dass das erste bewegliche Bauteil 21 aufgrund der Gewichtskraft des Alu- miniumrings 31, der Plastikscheibe 23 und des ersten beweglichen Bauteils 21 selbst, in der ersten Rieh- tung P nach unten gedrückt wird und so ein permanenter Formschluss mit dem zweiten Bauteil 22 herbeigeführt wird. Zugleich bewirkt der Fortsatz 19 eine Führung des Aktors 30 bzw. des ersten Bauteils 21 mittels eines in der Plastikscheibe 23 vorhandenen sechskantförmigen Loches von der Größe des Fortsatzes 19 oder leicht größer. Hierdurch ist es möglich, einen seitlichen Versatz zwischen dem ersten Bauteil 21 und dem zweiten Bauteil 22 zu verhindern, in welchem kein kraftübertragender Formschluss zustande kommt.

Wird nun in den Einflussbereich des Aluminiumrings 31 ein elektromagnetisches Wechselfeld B erzeugt, welches beispielsweise durch einen externen, mit Wech- selstrom durchflossenen Metallring 35 erzeugt wird, bilden sich im Aluminiumring 31 Induktionsströme, welche den Ring derart durchfließen, dass das aufgrund der Induktionsströme aufgebaute Magnetfeld dem externen Magnetfeld B in seiner Richtung stets entge- genwirkt. Hierdurch kommt es zu einer Abstoßung zwischen den Magnetfeldern, welche bewirkt, dass der Aluminiumring 31, bei fester Position des Metallrings 35, nach unten in Richtung P bewegt wird und somit einen Formschluss zwischen dem ersten Bauteil 21 und dem zweiten Bauteil 22 bewirkt. Die Verschlusskappe kann gelöst werden.

Die mechanische Verriegelungseinheit weist zudem weitere Bauteile 24 und 25 auf, welche derartige Zahn- profile aufweisen, dass diese bei einer Linksdrehung im Eingriff sind und die abgeschrägten Ebenen bei einer Linksdrehung aufeinander abgleiten und kein kraftübertragender Formschluss gewährleistet ist. Insofern weisen die Zahnprofile im Vergleich zu der Darstellung Fig. 3 eine gegenläufige Orientierung auf. Die weiteren Bauteile 24, 25 bewirken, dass im Falle eines Nicht-Eingriffszustands zwischen dem ersten Bauteil 21 und dem zweiten Bauteil 22 dennoch ein Aufbringen der Verschlusskappe und dementsprechendes Verschließen des Behältnisses möglich ist. Auch im Eingriffszustand ist ein derartiges Schließen des Behältnisses mittels der Verschlusskappe möglich. Ein Öffnen des Behältnisses bzw. ein Lösen der Verschlusskappe von dem selbigen ist aufgrund der Orientierung der Zahnprofile der Bauteile 24, 25 jedoch nicht möglich.

In der Fig. 2c ist eine Verschlusskappe 10' gezeigt, welche sich gegenüber der Verschlusskappe der Fign. 2a und 2b dahingehend unterscheidet, dass im äußeren Gehäuse 11 ein Nahfeldtransponder 15 in Form eines

RFID-Tags untergebracht ist. Der RFID-Tag enthält dabei Informationen über den Inhalt des verschlossenen Behältnisses und umfasst eine Speichereinheit, auf welcher Zugriffe auf das Behältnis bzw. den Versuch dieses zu öffnen protokolliert werden. So können in der Speichereinheit des RFID-Tags beispielsweise das Datum, die Uhrzeit, der Benutzer einer erfolgreichen oder einer versuchten, jedoch nicht erlaubten Öffnung protokolliert werden. Somit erfolgt die Protokollie- rung direkt an der Verschlusskappe.

In der Fig. 2d ist eine alternative Ausführungsform einer Verschlusskappe 10 1 1 skizziert. Der Aktor 30' umfasst eine Pumpeneinheit 33 mit einem 2-Kammer- System 34, wobei eine die Kammern trennende Membran

35 mit dem ersten beweglichen Bauteil 21 verbunden ist. Eine Mikropumpe 36 pumpt ein Medium von einer ersten Kammer in die zweite Kammer, so dass die Membran entlang der Richtung P bewegt wird. Aufgrund der Verbindung zwischen der Membran 35 und dem Bauteil

21, wird das Bauteil 21 ebenfalls in Richtung P auf EP2010/006369

21 das Bauteil 22 bewegt und der Formschluss herbeigeführt .

Die Purapeneinheit bezieht ihre Betriebsspannung von einem metallischen Ring 38, welcher durch ein externes Magnetfeld gespeist werden kann. Das Magnetfeld kann beispielsweise durch eine Öffnungseinheit erzeugt werden. Anhand der Fig. 4 soll eine erste Variante einer Aus- führungsform eines Systems 100 näher erläutert werden. Nebst der bereits anhand der Fign. 2a bis 2c erläuterten passiven Verschlusskappe 10' umfasst das System 100 eine Öffnungseinheit 40 mit einem Gehäuse 41, wobei das Gehäuse 41 bereichsweise formschlüssig am äußeren Gehäuse 11 der Verschlusskappe 10" anliegt. Dabei besteht bereichsweise ein Kontakt zwischen dem äußeren Gehäuse 11 der Verschlusskappe 10 ' und einer Innenwand 42 der Öffnungseinheit 40.

Im Gehäuse der Öffnungseinheit ist eine Steuervorrichtung 42, beispielsweise in Form eines Mikrocon- trollers vorhanden, welcher mit einer Speichereinheit 43 und einer Nahfeld-Lese/Schreibeinheit in Verbin- dung steht. Alternativ kann die Öffnungseinheit 40 auch ausschließlich eine Nahfeld-Leseeinheit 45 aufweisen. Weiterhin weist die Öffnungseinheit eine Vorrichtung 46 zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes auf. Die Vorrichtung 46 umfasst dabei eine Wechselspannungsquelle 47, welche mit einem metallischen Ring 48 in Verbindung steht. Die Ansteuerung der Wechselstromquelle 47 erfolgt über die Steuerungsvorrichtung 42.

Als Wechselstromquelle 47 kann hierbei beispielsweise eine Gleichstrombatterie mit einer entsprechenden Wechselstromschaltung (beispielsweise mittels

piezogesteuerten Konverter) dienen. Die Steuerungs- vorrichtung 42 übernimmt das Ein- und Ausschalten der Vorrichtung 46, wobei im Normalzustand die Vorrich- tung 46 derart geschaltet ist, dass kein elektromagnetisches Feld erzeugt wird.

In einer ersten Variante der Öffnungseinheit 40 hat das Nahfeld-Lesegerät 45 Zugang zu Informationen da- rüber, ob der Benutzer der Öffnungseinheit 40 autorisiert ist, das mit der Verschlussklappe 10' verschlossene Behältnis zu öffnen. Wird die Öffnungseinheit 40 in die Nähe der Verschlusskappe 10' gebracht, bzw. wie in der Fig. 4 dargestellt auf diese aufge- setzt, können automatisch oder mittels manuellen Betätigens eines Schaltelements die auf dem Nahfeld- transponder 15 vorhandenen Informationen mit Hilfe des Nahfeld-Lesegeräts 45 ausgelesen werden, wobei verglichen wird, ob die in der Speichereinheit 43 vorgehaltenen Autorisierungen eine Autorisierung zum

Öffnen der Verschlusskappe 10' umfassen. Ist dies der Fall, wird die Steuereinrichtung 42 derart geschaltet, dass die Vorrichtung 46 ein elektromagnetisches Feld erzeugt und somit der in der Verschlusskappe 10' vorhandene Aktor 30 mit dem Aluminiumring 31 in Richtung P in Bewegung versetzt wird und somit zu einem Formschluss zwischen dem ersten Bauteil 21 und dem zweiten Bauteil 22 führt. Das Öffnen des Behältnisses ist somit möglich.

In der Fig. 5 wird eine weitere Ausführungsform eines Systems genauer erläutert. Das System 200 umfasst eine Verschlusskappe 10', eine Öffnungseinheit 40 sowie eine Autorisierungsvorrichtung 50 in Form einer Auto- risierungskarte mit einem Nahfeldtransponder 55 in

Form eines RFID-Tags. Das Nahfeld-Lesegerät 45 kann Informationen sowohl aus dem Nahfeldtransponder 15 als auch aus dem Nahfeldtransponder 55 auslesen. Alternativ kann die Kopplung durch ein an der Öffnungs- einheit angeordnetes Lesegerät für einen auf der Autorisierungskarte angeordneten Speicherchip herbeigeführt werden.

Im Folgenden soll ein mittels des Systems 200 möglicher Autorisierungsvorgang und ein dementsprechendes Öffnen eines mittels der Verschlusskappe 10' verschlossenen Behältnisses genauer erläutert werden. Ein Benutzer ist im Besitz der Autorisierungsvorrich- tung 50. Auf dem Nahfeldtransponder 55 sind Informationen bezüglich des Benutzers und die Autorisierun- gen des Benutzers gespeichert. Möchte der Benutzer nun das Behältnis, welches mit der Verschlusskappe 10' verschlossen ist, öffnen, wird eine Kopplung 210 zwischen dem Nahfeldlesegerät 45 und dem Nahfeld- Transponder 55 bewirkt. Die Kopplung kann entweder automatisch oder per Knopfdruck an der Öffnungseinheit 40 herbeigeführt werden. Sobald die Öffnungseinheit 40 und die Autorisierungsvorrichtung 50 miteinander gekoppelt sind, liest das Nahfeldlesegerät 45 die auf dem Nahfeldtransponder 55 enthaltenen Infor- mationen aus. Die Informationen werden dabei in der

Speichereinheit 43, wie sie in der Fig. 4 dargestellt ist, zwischengespeichert. Anschließend wird die Öffnungseinheit 40, wie in der Fig. 4 dargestellt, in räumliche Nähe zur Verschlusskappe 10' gebracht. Hier liest das Nahfeldlesegerät 45 die auf dem Nahfeld-

Transponder 15 enthaltenen Informationen hinsichtlich des Inhalts des Behältnisses aus. Anschließend vergleicht die Steuervorrichtung 42, ob die aus dem Nah- feldtransponder 55 ausgelesenen Informationen den Be- nutzer der Autorisierungsvorrichtung 50 dazu berechtigen, den Öffnungsvorgang der Verschlusskappe 10' des Behältnisses mit dem Inhalt, wie er auf dem

Nahfeld-Transponder 15 vermerkt ist, einzuleiten. Für den Fall, dass eine Übereinstimmung zwischen den Autorisierungen des Benutzers und dem Inhalt des Be- hältnisses vorliegt, aktiviert die Steuervorrichtung

42 die Vorrichtung 46 zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes, so dass die im elektromagnetischen Feld enthaltene elektromagnetische Energie eine Bewegung des Aktors 30 bewirkt, und somit eine Bewegung der mechanischen Verriegelungseinheit 20 vom Nicht-

Eingriffszustand in den Eingriffszustand bewirkt: Die Verschlusskappe 10' kann vom Behältnis (in der Fig. 5 nicht dargestellt) gelöst werden. Wird bei einem Vergleich der Autorisierungen des Benutzers und des Inhalts des Behältnisses keine Übereinstimmung festgestellt, wird die Öffnungseinheit die Vorrichtung 46 zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wechselfeldes nicht aktiviert.

Die Steuervorrichtung 42 kann dabei derart ausgebildet sein, dass eine Zeitschaltung vorhanden ist, d.h., dass bei positiver Autorisierung des Benutzers und anschließender Erzeugung eines elektromagneti- sehen Feldes dieses automatisch nach einer vorbestimmten Zeitspanne abgestellt wird. Hierdurch wird Missbrauch der Öffnungseinheit vermieden.

Nebst dem Auslesen der als Daten gespeicherten Infor- mationen des Nahfeld-Transponders 15 wie Inhalt des

Behältnisses, Inhaltsstoffe, deren Zusammensetzung, Zeitraum der Lagerung, Haltbarkeit sowie Angaben zum Herstellungsprozess oder Hersteller, können die Daten der letzten Öffnungen bzw. versuchten Öffnungen, d.h. die Person, deren Berechtigung und die Uhrzeit auf dem Nahfeld-Transponder 15 hinterlegt werden. Auf diese Weise wird eine Protokollierung des Gebrauchs des Behältnisses möglich.

Insbesondere bei dem System 200 ist ein Antikollisi- onsverfahren integrierbar, d.h. die Nahfeld-

Transponder 15 und 55 werden nacheinander ausgelesen, beispielsweise im Frequenzbereich um 13,56 MHz, wobei die Frequenz des elektromagnetischen Wechselfeldes von der Frequenz der Nahfeldtransponder deutlich ver- schieden ist. Hierdurch wird ein Übersprechen oder so genannter "Crosstalk" zwischen den Nahfeld- Transpondern und dem Aktor vermieden.

Bevorzugt wird die Verschlusskappe als passiver Aktor ausgebildet. Die Konstruktion ist so ausgelegt, dass bei Flaschenverschlüssen übliche Kunststoffe zur Anwendung kommen. Insbesondere bestehen vorteilhafterweise lediglich die Feder- und Aluminiumscheibe aus einem anderen Material. Als Nahfeld-Transponder kom- men unter anderem kommerziell erhältliche RFID-Tags in Betracht. Aufgrund der kontaktlosen Energieübertragung über Induktion wird eine geringe Fehleranfälligkeit des Systems erreicht. Dies ist insbesondere im Bereich der Lagerung der Chemikalien, Pharmazeuti- ka oder biologischen Stoffen wie Viren von Vorteil.

Zusätzlich zu den bislang beschriebenen Angaben kann die Öffnungseinheit manuelle Schalter zum Initiieren eines Lese- oder Schreibvorgangs aufweisen, als auch ein Display zum Anzeigen des Status des Autorisie- rungsvorgangs für den Benutzer umfassen. Das Display kann beispielsweise anzeigen, ob die Autorisierung, welche auf einer Autorisierungsvorrichtung 50 enthalten ist, zum Öffnen der Flasche berechtigt, oder ob die Autorisierung erst auf die Autorisierungsvorrichtung 50 aufgespielt werden muss . In den Fign. 6a-c werden verschiedene Ausführungsformen einer Verschlusskappe erläutert, wobei die Verschlusskappe jeweils zumindest einen Aktor und einen mit dem Aktor gekoppelten bzw. in Wirkverbindung stehenden Nahfeld-Transponder umfassen.

Der Aufbau des Gehäuses der Verschlusskappen ist im Wesentlichen mit dem Aufbau der in den Fig. 2a-d ge- zeigten Ausführungsbeispielen identisch. Gleichartige

Bauteile werden mit identischen Bezugszeichen versehen .

In den Fign. 6a - b ist eine Verschlusskappe 10A dar- gestellt, welche neben den in der Fign. 2a und 2c dargestellten Elementen weitere Bauteile und Verbindungen zwischen verschiedenen Bauteilen umfasst.

Der Aktor 30A umfasst neben dem geschlossenen Alumi- niumring 31 ferner eine Sperreinheit 32A mit einem beweglichen Sperrelement 33A. Der Aluminiumring kann jedoch auch aus einem nahezu geschlossenen Metallring aufgebaut sein. Die Sperreinheit 32A ist mittels einer elektrischen

Verbindung 34A mit dem Nahfeld-Transponder 15 verbunden. Unter dem Begriff der elektrischen Verbindung wird hierbei sowohl eine direkte elektrisch leitende Verbindung als auch eine elektronisch geregelte

Schaltung zwischen dem Nahfeld-Transponder 15 und der

Sperreinheit 32A verstanden.

In der Fig. 6a ist der Aktor 30A in einer ersten Konfiguration dargestellt. In der ersten Konfiguration befindet sich die Sperreinheit 32A in einem Sperrzustand. Im Sperrzustand ist das Sperrelement 33A der- art zwischen den Bauteilen 21 und 22 positioniert, dass ein Aufeinanderpressen der Bauteile vom Nich - Eingriffszustand in den Eingriffszustand nicht möglich ist. Auf diese Weise kann der Aktor, selbst wenn ein äußeres elektromagnetisches Feld auf den geschlossenen Aluminiumring 31 wirkt, keinen Form- schluss der Zahnprofile der Bauteile 21 und 22 bewirken. In der Fig. 6b ist der Aktor 30A in der zweiten Konfiguration dargestellt. In der zweiten Konfiguration ist das Sperrelement 33A innerhalb der Sperreinheit 32A verschoben, so dass es sich nicht länger derart zwischen den Bauteilen 21 und 22 befindet eine Bewe- gung in den Eingriffszustand möglich ist. Ein auf den

Aluminiumring 31 von Außen drahtlos übertragenes elektromagnetisches Feld bewirkt die Bewegung vom Nicht-Eingriffszustand in den Eingriffszustand entlang der Richtung P. Nach dem Wirken des elektromag- netischen Feldes werden der Aluminiumring 31 und das an die Bewegung des Metallrings 31 gekoppelte Bauteil mittels der Haltemittel 32 zurück in die Ruhestellung des Nicht-Eingriffszustand bewegt. Wie auch bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 2a und 2c halten die Haltemittel 32 den Aktor ohne Einwirken weiterer

Kräfte im Nicht-Eingriffszustand.

Eine Rückstellung der Sperreinheit 33A vom in der Fig. 6b dargestellten Nicht-Sperrzustand in den in der Fig. 6a dargestellten Sperrzustand kann aktiv oder passiv erfolgen. Eine aktive Rückstellung bedarf einer aktiven Ansteuerung eines Elements der Sperreinheit 32A, so dass das Sperrelement 33A aktiv in den Sperrzustand bewegt wird. Eine weitere Möglich- keit ist es, das Sperrelement 33A derart auszubilden, dass es unter einer mechanischen oder elektrisch- mechanischen Vorspannung steht, welche das Sperrelement 33A in den Sperrzustand zurückbewegt, wenn keine weiteren Kräfte wirken. Ein Halten im Nicht- Eingriffszustand wird beispielsweise mittels eines in einer im Wesentlichen senkrecht zur Verschieberichtung des Sperrelements ausgerichteten Nut des Sperrelements eingreifenden Bolzens 35A bewirkt. Dieser Bolzen, welcher der Sperreinheit 32A zugeordnet ist, wird zur Rückstellung des Sperrelements aus der Nut bewegt. Der Bolzen kann beispielsweise nach einer vorbestimmten Zeitspanne oder nach einem weiteren Ansteuern des Aktors durch den Nahfeld-Transponder vorgenommen werden. Als Sperreinheit 32A kommen miniaturisierte mechanische Systeme in Frage. Eine passive Rückstellung des Sperrelements 33A ist durch Beaufschlagung desselbigen mit einer Vorspannung in den Sperrzustand möglich. Dies kann beispielsweise mit Rückstellfedern bewirkt werden, ähnlich wie Haltemittel 32 eine Rückstellung des Metallrings 31 bewirken.

Um den Aktor 30A von der ersten in die zweite Konfiguration zu bewegen, ist der Aktor 30A mit dem

Nahfeld-Transponder 15 gekoppelt. Neben der optionalen Informationen, welche bereits im Rahmen der Fign. 2a-d beschrieben wurden, ist der Nahfeld-Transponder

15 derart konfiguriert, dass die elektrische Verbindung 34A nach einem Ansprechen des Nahfeld- Transponders 15 von Außen aktiviert wird und ein Verschieben des Sperrelement 33A bewirkt. Hierbei kann die Energie zum Verschieben des Sperrelements 33A beispielsweise durch die beim Ansprechen des Nahfeld- Transponders 15 übertragene Energie oder eine in der Verschlusskappe angeordnete Energiespeichereinheit bzw. Energiequelle zur Verfügung gestellt werden. Da- bei kann die Energiequelle dem Aktor oder dem

Nahfeld-Transponder zugeordnet sein. Ist die Energie- quelle dem Nahfeld-Transponder 15 zugeordnet, handelt es sich bei der elektrischen Verbindung 34A beispielsweise um eine elektrische Verkabelung. Ist die Energiequelle dem Aktor zugeordnet, handelt es sich bei der elektrischen Verbindung 34A beispielsweise um eine elektronische Schaltung, welche einen durch den Nahfeld-Transponder initiierten Steuerbefehl an den Aktor zur Aktivierung der Energiequelle überträgt, so dass eine Verschiebung des Sperrelements 33A erfolgen kann .

Um eine erhöhte Sicherheit vor missbräuchlichem Öffnen der Verschlusskappe vorzuweisen, ist der Nahfeld- Transponder 15 beispielsweise derart ausgebildet, dass dieser nur nach Ansprechen mit einem vorbestimmten Signal eine Initiierung der Überführung des

Aktors von der ersten in die zweite Konfiguration bewirkt. Stimmt das an den Nahfeld-Transponder 15 beispielsweise durch eine Öffnungseinheit übertragene Signal nicht mit einem vorbestimmten Signal überein, wird keine Überführung von der ersten in die zweite Konfiguration initiiert oder bewirkt.

Das vorbestimmte Signal kann eine vorbestimmte Sig- nalfolge oder eines von mehreren vorbestimmten Signalen sein. Die möglichen zur Überführung der Konfigurationen geeigneten Signale können in einer dem

Nahfeld-Transponder zugeordneten Speichereinheit des Nahfeld-Transponders 15 abgelegt sein. Weiterhin ist es möglich dem Nahfeld-Transponder eine

Dechiffriereinheit zuzuordnen, welche verschlüsselte Signale zu entschlüsseln vermag. Hierdurch wird die Sicherheit gegen missbräuchliches Öffnen zusätzlich erhöht. Die Dechiffriereinheit kann ein Mikrochip oder als Programmierung in einem programmierbaren

Mikrocontroller realisiert sein. Auch kann eine Rea- 6369

30 lisierung innerhalb oder in Verbindung mit einem RFID-Tag vorgenommen werden.

Eine weitere Variante einer Kopplung zwischen einem Nahfeld-Transponder 15 und einem Aktor 30A' einer

Verschlusskappe 10A' ist in der Fig. 6c dargestellt. Die Variante der Verschlusskappe basiert auf der in der Fig. 2d dargestellten Verschlusskappe, so dass alle nicht dargestellten, jedoch in der Fig. 2d zu sehenden Merkmale auch in der Verschlusskappe 10A' realisiert sind.

Der dargestellte Ausschnitt der Verschlusskappe 10A' zeigt einen Nahfeld-Transponder 30A', welcher den me- tallischen Ring 38, eine elektrische Verbindung 34A' zum Nahfeld-Transponder 15 mit einer elektronischen Schaltung 32A' sowie einen Teil 36A' der Mikropumpe 36 und die Mikropumpe 36 selbst umfasst. Der Teil 36A' der Mikropumpe 36 kann beispielsweise die Schal- tung 32A' umfassen. Zwischen der Mikropumpe 36 und dem metallischen Ring (oder dem Bauteil 21 oder der das Bauteil 21 und den Ring 38 tragenden Plastikscheibe 23) ist eine starre Verbindung 39A' gegeben, welche bei einer Bewegung der Membran 35 der Mikro- pumpe eine Bewegung der mechanischen Verriegelungs- einheit vom Nicht-Eingriffszustand in den Eingriffszustand bewirkt.

Die Mikropumpe 36 wird in dem dargestellten Beispiel über den metallischen Ring 38 mit Energie versorgt, wobei entgegen dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2d eine elektrische Verbindung zwischen den Elementen 36 und 38 mit einer Schaltung 32A' versehen ist. In der ersten Konfiguration ist die Schaltung 32A' derart geschaltet, dass die elektrische Verbindung zwischen den Elementen 36 und 38 unterbrochen ist, d.h. der EP2010/006369

31 metallische Ring kann keine Energie an die Mikropumpe übertragen .

In einer nicht dargestellten zweiten Konfiguration ist die Schaltung 32A' derart geschaltet, dass die elektrische Verbindung geschlossen ist und die in den metallischen Ring induzierte Spannung auf die Mikropumpe übertragbar ist. Die Schaltung 32A' wird über die elektrische Verbindung 34A' gesteuert, so dass im Falle eine Ansteue- rung des Nahfeld-Transponders 15 eine Überführung der ersten Konfiguration in die zweite Konfiguration durch Ansteuerung der Schaltung 32A' und anschließen- des Schließen der elektrischen Verbindung zwischen den Elementen 38 und 36 vorgenommen wird. Der

Nahfeld-Transponder 15 ist dabei ähnlich wie im Beispiel der Fign. 6a, b beschrieben konfigurierbar, d.h. dieser kann beispielsweise lediglich dann eine Überführung einleiten, wenn die Ansteuerung ein vorbestimmtes Signal umfasst.

Obgleich in den erwähnten Ausführungsbeispielen die Energie zur Speisung des Aktors von Außen drahtlos zugeführt wurde, kann die Öffnungseinheit alternativ ohne Vorrichtung zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes (EM-Wechselfeld, statisches E-Feld oder B-Feld mit variierender oder gleichbleibender Stärke) ausgebildet werden, wenn die Verschlusskappe über ei- ne eigene Energiequelle zur Speisung des Aktors verfügt. So ist es beispielsweise möglich den Teil 36A' der Mikropumpe als Batterie auszubilden, wobei eine Verbindung zwischen dem die Membran 35 bewegenden Teil der Mikropumpe und der Batterie mit der Schal- tung 32A' versehen ist, welche durch die elektrische

Verbindung 34A' freischaltbar ist, d.h. in den elekt- risch leitend verbundenen Zustand überführbar ist. Auf den metallischen Ring 38 kann dann verzichtet werden. Anhand der Fign. 7a - c wird ein Verfahren zum Öffnen einer Verschlusskappe 10B im Zusammenspiel mit einer als Autorisierungsvorrichtung 50 ausgebildeten Chipkarte und einer Öffnungseinheit 40' erläutert, wobei entweder die Verschlusskappe, die Öffnungseinheit und optional die Autorisierungsvorrichtung ein System bilden.

Die Öffnungseinheit 40' entspricht im Wesentlichen der Öffnungseinheit 40, wobei der Nahfeld-Transponder 45 jedoch zusätzlich derart konfiguriert ist, dass ein vorbestimmtes Signal generierbar und übertragbar ist oder beispielsweise ein verschlüsseltes vorbestimmtes Signal mit Hilfe einer Chiffriereinheit generierbar ist. Die optionale Chiffriereinheit der Öffnungsvorrichtung ist dabei ähnlich der optionalen

Dechiffriereinheit der Verschlusskappe als Teil eines RFID-Tags oder eines mit dem Nahfeld-Transponder verbundenen Mikrochips oder programmierbaren Mikrocon- trollers implementierbar.

Die Verschlusskappe 10B ist lediglich schematisch mit einem Nahfeld-Transponder 15B und einem Aktor 3 OB mit einer ersten und einer zweiten Konfiguration dargestellt, wobei nur in der zweiten Konfiguration eine mechanische Verriegelungseinheit 20B von einem Nicht-

Eingriffszustand in einen Eingriffszustand bewegbar ist. Der Nahfeld-Transponder 15B ist mit dem Aktor 3 OB derart gekoppelt, dass der Transponder 15B eine Überführung von der ersten in die zweite Konfigurati - on initiiert oder bewirkt. Anhand der Fig. 7a wird die Kopplung zwischen Öffnungseinheit 40' und Autorisierungsvorrichtung 50 erläutert . Zunächst koppelt die Öffnungseinheit 40' mit der

Autorisierungsvorrichtung 50 (Schritt 301) , woraufhin eine auf der Autorisierungsvorrichtung abgelegte Kennung entweder eines Benutzer oder der von dem Benutzer öffnenbaren Verschlusskappen (bzw. deren Inhalte) an die Öffnungseinheit 40' übertragen und anschließend in einer Speichereinheit der Öffnungseinheit 40' zwischengespeichert wird (Schritt 302) . Diese Abfolge ist dem Verfahrensschritt 210 wie zur Fig. 5 beschrieben vergleichbar.

Anhand der Fig. 7b wird eine erste Kopplung zwischen Öffnungseinheit 40' und der Verschlusskappe 10B erläutert . Die Öffnungseinheit 40' wird, ähnlich wie in der Fig.

4 dargestellt, in räumliche Nähe zur Verschlusskappe 10B gebracht und koppelt an diese (Schritt 302) . Hier liest die Nahfeld-Lese/ -Schreibeinheit der Öffnungseinheit die auf dem Nahfeld-Transponder 15B enthalte- nen Informationen hinsichtlich des Inhalts des Behältnisses aus (Schritt 303) . Anschließend vergleicht eine Steuervorrichtung der Öffnungseinheit, ob die aus dem Nahfeldtransponder der Öffnungseinheit ausgelesenen Informationen den Benutzer der Autorisie- rungsvorrichtung 50 dazu berechtigen, den Öffnungsvorgang der Verschlusskappe 10B des Behältnisses mit dem Inhalt, wie er auf dem Nahfeld-Transponder 15B vermerkt ist, einzuleiten. Für den Fall, dass eine Übereinstimmung zwischen den Autorisierungen des Be- nutzers und dem Inhalt des Behältnisses vorliegt, generiert die Steuervorrichtung der Öffnungseinheit ei- nen Öffnungscode in Form eines vorbestimmten Signals, welcher an den Nahfeld-Transponder 15B übertragen wird (Schritt 304) . Der Öffnungscode kann beispielsweise abhängig von der

Kombination von Benutzer und Inhalt des Behältnisses, wie auf dem Nahfeld-Transponder des Behältnisses abgelegt, gebildet werden. Auch ist eine Abhängigkeit von der Öffnungseinheit möglich. Dies hat den Vor- teil, dass bei entsprechender Ausbildung und Programmierung der Nahfeld-Transponder der Verschlusskappen, die Identität der Öffnungseinheit das vorbestimmte Signal bestimmt oder mitbestimmt. Auf diese Weise wird verhindert, dass generische Nachbauten der Öff- nungseinheiten einen Öffnungsvorgang einleiten können und der Inhalt der Behältnisse trotz mangelnder Berechtigung entnommen werden kann. Für den Fall, dass das vorbestimmte Signal mit dem Nahfeld-Transponder 15B kompatibel ist, d.h. das vorbestimmte Signal ge- eignet ist, eine Initiierung des Überführens des

Aktors 30B in die zweite Konfiguration einzuleiten, wird der Aktor 30B freigeschaltet. In anderen Fällen kommt es nicht zu einer Überführung. Anschließend überträgt eine Vorrichtung zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes der Öffnungseinheit drahtlos Energie an den Aktor 3 OB, so dass dieser eine Bewegung der mechanische Verriegelungseinheit 20B in den Eingriffszustand bewirkt (Schritt 305) . Die Bewegung ist nicht möglich, wenn das vorbestimmte

Signal im Schritt 304 keine Freischaltung des Aktors durch den Nahfeld-Transponder 15B bewirkt hat.

Die hier beschriebenen Beispiele weisen teils unter- schiedliche Merkmale auf, welche dem Wissen des Fachmanns nach innerhalb einer einzelnen Ausführungsform dem Wissen des Fachmanns entsprechend miteinander kombinierbar sind. Hierbei können wie in der Beschreibung aufgeführt einzelne Merkmale weggelassen oder hinzugefügt werden.