Die Idee der Forschung mit dem Themenschwerpunkt „Optimierung der elastischen und plastischen Formänderung von Membranen“ zielt auf ein neuartiges Einweg-Blister-Injektionssystem zur Körperblutentnahme und zum Applizieren von flüssigen Wirkstoffen.
Inhaltsverzeichnis
1. Einwegspritzensystems auf Blisterbasis (Forschungsansatz)
2. Forschungsfragen
3. Forschungsansatz
4. Projektphasen und Ziele des Forschungsvorhabens
4.1 Vorstudie
4.2 Konzeptphase. Entschlüsselung von Bauprinzipien
4.3 Konzeptphase. Prozessmodell
4.4 Konzeptphase. Simulation
4.5 Konzeptphase. Technisches Lösungsprinzip
4.6 Entwurfsphase und Konstruktion
5. Technische Beschreibung
5.1 Stand der Technik
5.2 Problembeschreibung
5.3 Problemlösung
5.4 Erreichbare Vorteile
5.5 Aufbau, Wirkungsweise und bauliche Ausführung
5.5.1 Zum Aufbau des Einweg-Injektionssystems
5.6 Zur Wirkungsweise und Handhabung
5.7 Zur Ausführung des Einweg-Injektionssystem
6. Schutzansprüche
Zielsetzung und thematische Schwerpunkte
Ziel der Arbeit ist die Untersuchung und Entwicklung eines neuartigen, kostengünstigen Einweg-Injektionssystems auf Blisterbasis zur Blutentnahme und Wirkstoffapplikation, wobei durch computergestützte Simulationen eine gestalterische Optimierung unter Berücksichtigung von Fluid-Struktur-Wechselwirkungen angestrebt wird.
- Entwicklung eines integrierten Blister-Injektionssystems
- Modellierung und Simulation von Fluid-Struktur-Wechselwirkungen (FSI)
- Optimierung der elastischen und plastischen Verformung von Membranen
- Analyse natürlicher Vorbilder für technische Injektionsprozesse
- Verbesserung der Handhabung und hygienischen Sicherheit bei der Blutentnahme
Auszug aus dem Buch
Problemlösung
Mit der Erfindung wird erreicht, dass durch eine Kombination aus Blister, Injektionssystem und Analyseeinheit in einer integrierten Bauweise (hydraulischer Raum) ein preisgünstiges und in der Handhabung einfaches Einweg- Injektions- und Analysesystem entsteht.
Die Blutanalyseeinheit kann als integraler Bestandteil des Blister-Injektionssystems ausgeführt werden. Der hydraulische Raum beherbergt dann ein chemisches Reagenz. Die Änderung visueller Parameter aufgrund der Reaktion des Blutes mit dem Reagenz kann durch das transparente Blistermaterial registriert, analysiert und visuell dargestellt werden.
Zusammenfassung der Kapitel
Einwegspritzensystems auf Blisterbasis (Forschungsansatz): Einführung in die Forschungsidee, ein neuartiges Injektionssystem aus Blisterverpackungen für medizinische Anwendungen zu entwickeln.
Forschungsfragen: Darstellung der technischen und technologischen Fragestellungen bezüglich Geometrie, Prozess, Optimierung und Fertigung.
Forschungsansatz: Erläuterung der Nutzung von CFD- und FEM-Methoden zur Simulation des komplexen Verformungsverhaltens in der Strömung.
Projektphasen und Ziele des Forschungsvorhabens: Detaillierte Gliederung der Arbeitsschritte von der Vorstudie über die Konzepterstellung bis zur Konstruktion.
Technische Beschreibung: Umfassende Analyse des Stands der Technik, der Problemstellung sowie der Funktionsweise und baulichen Umsetzung des Systems.
Schutzansprüche: Auflistung der patentrechtlich relevanten Konstruktionsmerkmale des Injektionssystems.
Schlüsselwörter
Bionik, Einweg-Injektionssystem, Blisterverpackung, Fluid-Struktur-Wechselwirkung, FSI, Simulation, FEM, CFD, Blutentnahme, Wirkstoffapplikation, Elastische Verformung, Plastifizierung, Medizintechnik, Prozesstechnik, Integrierte Bauweise
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der Entwicklung und Simulation eines neuartigen, auf Blisterbasis gefertigten Einweg-Injektionssystems, das sowohl zur Blutentnahme als auch zur Wirkstoffapplikation geeignet ist.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die Arbeit verknüpft Verpackungstechnik, Medizintechnik, Bionik und computergestützte Simulation (insbesondere Fluid-Struktur-Wechselwirkung).
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das primäre Ziel ist die gestalterische Optimierung eines kostengünstigen, einfach zu handhabenden Injektionssystems durch den Einsatz moderner Simulationsverfahren.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wird eine gekoppelte Simulation aus Computational Fluid Dynamics (CFD) und Finite-Elemente-Methode (FEM) eingesetzt, um die Interaktion zwischen der strömenden Flüssigkeit und dem verformbaren Blistergehäuse zu analysieren.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil umfasst die Definition der Forschungsfragen, die Beschreibung der Projektphasen sowie eine detaillierte technische Analyse der Funktionsweise und Konstruktion des Blister-Injektionssystems.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Bionik, Einweg-Injektionssystem, Blisterverpackung, FSI-Simulation und Medizintechnik sind die maßgeblichen Begriffe.
Warum wird ein Blister für dieses Injektionssystem verwendet?
Der Blister ermöglicht eine preisgünstige Massenproduktion, ist hygienisch und kann durch seine elastischen Eigenschaften gleichzeitig als Pumpmechanismus fungieren.
Wie genau läuft der Injektionsprozess ab?
Der Benutzer drückt auf den Blister, wodurch dieser verformt wird, die Kanüle die Schutzfolie durchbricht und in die Haut eindringt; bei Entlastung saugt der Unterdruck das Blut in den hydraulischen Raum des Systems.
Kann das System auch analysieren?
Ja, in den hydraulischen Raum kann eine Analyseeinheit mit chemischen Reagenzien integriert werden, deren Reaktion durch das transparente Material visuell ausgewertet werden kann.
- Citation du texte
- Dipl.-Ing. Michael Dienst (Auteur), 2012, Transactions in Bionic Patents - Einwegspritzensystems auf Blisterbasis, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/204866
