Der bisherige Stand der Technik umfasst Laser, die nur in einer Achse durch Drehen bewegt werden können. Die meisten Systeme haben nicht mal eine Achse zum Drehen und müssten mit der Hand positioniert und mühsam „zurecht geruckelt“ werden, was zu Ungenauigkeiten führt und den Zeitaufwand erhöht. Produkte einiger Hersteller bieten die Möglichkeit der Ausrichtung des […]

Der weltweit steigende Bedarf an elektrischer Energie steht außer Frage. Elektrische Energie bzw. Strom hat gegenüber anderen Energieformen den Nachteil, dass er leitungsgebunden und kaum speicherfähig ist. Mit anderen Worten, Strom muss im selben Moment produziert wie verbraucht werden. Auch bei sehr guter Planung der Netzbetreiber kann es vorkommen, dass sich der tatsächliche Verbrauch lokal […]

Zweidimensionale Eingabegeräte sind an den meisten PC-Arbeitsplätzen vorhanden und die Anwender sind in der Benutzung dieser Geräte geübt. Dreidimensionale Eingabegeräte sind hingegen nur selten verfügbar, so dass zentrale Interaktionskonzepte in einem kommerziellen Werkzeug nicht auf dreidimensionalen Eingaben beruhen können.

Beim Tragen eines Gürtels ist es störend, wenn das freie Ende absteht oder herunterhängt. Ein loses oder zu langes Gürtelende ist bei sportlichen Aktivitäten hinderlich und beim Arbeiten ein Sicherheitsrisiko. Ein derartiges Problem ist vor allem dann gegeben, wenn beim Kauf eine falsche Gürtellänge gewählt wurde oder durch Gewichtsabnahme der Gürtel zu lang geworden ist. […]

Aus dem Stand der Technik ist das Herstellen von Fasermatten mittels Elektrospinnen genannt.

Bisher werden Bauteile auf diesem Gebiet durch Schrauben oder Verpressung durch Federn sowie Kleben verbunden. Es entstehen in der Folge hohe Spannungen durch thermische Ausdehnung. Verpressungen durch Federn erzeugen potentiell störende Eigenfrequenzen.

Herstellungsverfahren aus dem Stand der Technik nutzen in der Regel eine mehrstufige Prozesskette, die aus einer endkonturnahen Massivumformung, einer Wärmebehandlung (Härtung) und einer spanenden Bearbeitung besteht, um hochbelastbare Bauteile zu fertigen. Zudem ist bekannt, dass das Einbringen von Druckeigenspannungen in die Randzone die Zug-Druck-Wechselfestigkeit des Werkstücks deutlich erhöhen kann.

Ein fehlerhaft aufgetragener Klebstoff sorgt für Verschmutzungen (z. B. Fadenzug), die oftmals von Hand entfernt werden müssen. Bisherige Möglichkeiten zur Verringerung des Fadenzugs (z. B. „Snuff-Back“-Ventile oder ein Abschlagen des Fadens mit einem Draht) sind mit deutlichen Nachteilen behaftet. So sind diese nur für eine begrenzte Anzahl von Klebstoffen geeignet oder vermindern das Fadenziehen nur […]

Bei der Herstellung von mikrotechnischen Systemen werden oftmals Verfahren benötigt, bei denen ein Lösen vom Prozessträger gewährleistet wird. So werden zunehmend dünne Gläser genutzt, die von Rolle zu Rolle prozessiert werden können.

Additive Fertigungsprozesse werden aufgrund ihrer neuen Gestaltungsmöglichkeiten zunehmend produktiv eingesetzt. Dazu gehört beispielsweise der schichtweise Aufbau mit einem Druckkopf oder pulverbasierte Prozesse.

Beim Plasma-Lichtbogenschweißen wird ein ionisiertes Gas durch Anlegung einer Spannung in Richtung des Werkstücks beschleunigt. Beim Aufprall der Ionen auf den Werkstückwerkstoff wird die kinetische Energie in Wärme umgewandelt, wodurch der Werkstückwerkstoff und der Zusatzwerkstoff aufgeschmolzen werden. Der verflüssigte Zusatzwerkstoff in Tropfenform bildet die Grundlage für die Additive Fertigung und damit den schichtweisen Aufbau eines […]

Das im Jahr 1925 entwickelte Fischer-Tropsch-Verfahren beschreibt die katalytische Umsetzung von CO mit Wasserstoff zu Kohlenwasserstoffen. Dabei werden als Katalysatoren auf Eisen basierende Verbindungen verwendet. Dieses Verfahren wird zur sogenannten Kohleverflüssigung eingesetzt. Es werden die oben genannten Gleichgewichte dahingehend ausgenutzt, dass Kohle zu Kohlenmonoxid umgesetzt wird, das dann mittels des Fischer-Tropsch-Verfahrens mit Wasserstoff zu flüssigen […]

Zu dem Bereich, in dem die erfindungsgemäße Technologie angesiedelt ist, heißt es in einem aktuellen Beitrag der Fraunhofer Gesellschaft: „Vor dem Hintergrund der Nutzung erneuerbarer Rohstoffquellen erlebt die Fischer-Tropsch-Synthese in den letzten Jahren eine Renaissance. Die Möglichkeit aus unterschiedlichen erneuerbaren Kohlenstoffquellen (Biomasse, CO2) über den Zwischenschritt der Synthesegaserzeugung verschiedene chemische Wertstoffe herzustellen, erklärt das erneuerte […]

Durch den wachsenden Automobilmarkt entsteht ein zunehmender Bedarf hinsichtlich der Wiederverwertung von Altreifen in Form von entvulkanisiertem Granulat.

Mit der neuen Fegeschaufel soll ein sauberer Böden (z. B. Hallenboden) bei der Verladung von Schüttgütern mittels Schaufel geschaffen werden.

Zur Zeit erfolgt der Schneidkopfwechsel manuell – ein Wechsel dauert ca. drei Minuten. Bis heute gibt es kein automatisiertes Wechselsystem für Schneidköpfe in der Wasserstrahltechnik.

Stand der Technik ist die Lagerung von Blutkonserven bei ca. 4 °C über einen Zeitraum von bis zu 49 Tagen. Die Kryokonservierung von Blut mit einer Lagerung bei -60 bis -80 °C wird seltener angewandt. Dabei kommen Gefrierschutzmittel sogenannte Cryoprotective Agents (CPA) wie z.B. Glycerin (40 % /20 % w/v) oder Hydroxyethylstärke (HES) teilweise in […]

Bisherige Klebevorgänge benötigen durch nötige Aushärtevorgänge eine zusätzliche Prozesszeit.

Eingetropfte/eingelegte Sandwichinserts sind bekannt – es wird zwischen „hot bonded“ und „cold bonded“ Inserts unterschieden. Die Festigkeit des Schaums stellt einen limitierenden Faktor für die übertragbaren Kräfte dar.

Der Einsatz von PVD Anlagen zur Beschichtung von Bauteilen setzt eine Vakuumumgebung voraus. Die Vakuumanlagen limitieren den Einsatz von beliebig großen Bauteilen, des Weiteren ist eine chemische Reaktion von bestimmten Materialen während des Sputtervorgangs nicht auszuschließen. Daher werden in diesem neuartigen Verfahren das zu beschichtende Bauteil und der Vakuumprozess voneinander getrennt.

Bisherige Mikrotaster, die auf Basis von Silizium-Membranen entwickelt wurden, weisen ein unerwünscht anisotropes mechanisches Verhalten auf und besitzen nur einen begrenzten Auslenkungsbereich von ungefähr ±100 Mikrometer.

Ringlaserkreisel sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden als Ersatz für herkömmliche mechanische Kreisel und Gyrometer verwendet. Gängige Ausführungsformen sind beispielsweise gas- oder feststoffbasierte Ringlaser. Gasbasierte Ringlaser benötigen mehrere nur schwer miniaturisierbare Baugruppen. Des Weiteren muss der Lichtgang gasdicht abgeschlossen und prinzipbedingt eine Hochspannung verwendet werden. Feststoffbasierte Laser bieten konstruktive Vorteile (z.B. weder […]

Schwierigkeit bei der Herstellung von Partikeln über großtechnische Fällungsprozesse ist im Wesentlichen die Aggregation der Primärpartikel zu größeren, unerwünschte Aggregatstrukturen mit breiten Partikelgrößenverteilungen, wodurch eine aufwendige Nachbearbeitung des Partikelsystems in mehreren Prozessschritten notwendig wird (Produktaufarbeitung und Konditionierung). Bei Anwendungen mit sehr hohen Anforderungen, wie z.B. in vielen Kompositen, werden momentan definiertere, über Pyrolyse oder Sol-Gel- […]

Gegenwärtig werden u. a. Verbundstrangpressprozesse eingesetzt, um durch die Kombination verschiedener Werkstoffe die Steifigkeit von Bauteilen zu erhöhen. Diese Verbundstrangpressprozesse sind jedoch im Vergleich zu herkömmlichen Strangpressprozessen hinsichtlich der Werkzeugausführung komplizierter und bedürfen meist eines weiteren Prozessschritts zur Fertigung des Endprodukts. Beispielsweise werden zusätzliche Heiz- und Kühlvorrichtungen bzw. -prozesse benötigt.

Beim Wasser-Abrasiv-Injektorstrahl-Schneiden (WAIS) wird u. a. Sauerstoff beigemischt, der die Schneidleistung herabgesetzt. Bei dem Wasser-Abrasiv-Suspensionsstrahl Schneiden (WASS) ist bisher ein Starten bzw. Stoppen des Schneidvorgangs nur mit minutenlangen Verzögerungen möglich, da es kein Ventil gibt, welches das Fluid (Suspension) gezielt stoppen kann und das System Druckfrei entlastet werden muss.

Beim Hochleistungszerspanen können Ratter-Schwingungen auftreten, die bislang durch eine Freiflächenfase am Fräswerkzeug verhindert/vermindert werden. Wird eine Freiflächenfase verwendet, können höchste Oberflächengüten nur schlecht erzielt werden.

Die Verwendung von Bioreaktoren zur Herstellung von Methan u. a. mit elektrolytisch hergestelltem Wasserstoff ist heute aus dem Stand der Technik bekannt. Bekannte chemische Verfahren benötigen viel Energie, da diese hohe Temperaturen und Drücke erfordern. Existierende biologische Verfahren arbeiten mit Wasserstoffkonzentrationen im Überschuss, was den Wirkungsgrad senkt und die Verwertung erschwert.

Anstelle von konventionellen gasbeheizten Öfen (Nachteile: großer Platzbedarf, lange Auf- und Abkühlzeiten, hohe Energieverluste, Prozesseinschränkungen) werden metallische Bänder auch induktiv erwärmt. Hierbei wird in dem Blech ein Strom induziert, wodurch das Material möglichst gleichmäßig erwärmt wird. Bei der induktiven Erwärmung von Blechmaterial stehen zwei Verfahren zur Verfügung, welche sich in der Orientierung des elektromagnetischen Feldes […]

Zu den bekannten Prüfverfahren zählen bspw. die dynamisch-mechanische Analyse (DMA) und die dynamische Differenzkalorimetrie (DDK). Mit diesen Verfahren lassen sich u. a. Elastizitätsmodul, Glasübergangstemperatur, Wärmekapazitäten und Phasenübergänge ermitteln. Die Herstellung der Proben ist kompliziert und fehleranfällig.

Zu den bekannten Verfahren des Flüssigkeitsstrahlschneidens gehört bspw. das Wasserstrahlschneiden. Zur Erhöhung der Schneidleistung kann ein Abrasivmittel (z. B. Korund) zugesetzt werden. Ein Rückstandsfreies Schneiden ist hiermit auch unter Verwendung von resorbierbaren Abrasivmitteln nicht möglich.

Bisherige Verfahren zum Einführen einer Nadel in eine Zelle basieren auf manuellen oder allenfalls semi-automatischen Prozeduren. Zunächst wird i. d. R. eine Zelle mit einem separaten Werkzeug (z. B. Pipette) fixiert und anschließend eine frei bewegliche Nadel eingeführt. Der große manuelle Arbeitsanteil führt gegenwärtig bei einer Ermüdung des Bedienpersonals (infolge langer, starker Konzentration) zu Fehlern.

In Zellkulturtechniklaboren werden bei der Entwicklung von Einfrier- und Auftauprotokollen häufig Temperaturen in Kryoröhrchen gemessen. Aktuell werden für die Temperaturmessung Löcher in den Deckel der Zellprobengefäße gebohrt, um Thermoelemente oder Kanülen in die Probe zu schieben. Dies führt dazu, dass die Proben kontaminiert und die Thermoelemente verschmutzt werden.

Die Miniaturisierung konventioneller Fräsprozesse ist schwierig. Mikrospanwerkzeuge werden bisher grundsätzlich spanend in Verbindung mit Schleifprozessen hergestellt. Bekannte alternative Fertigungsverfahren sind sehr aufwendig oder liefern Werkzeuge, die z. B. eine geringe Standfestigkeit haben.

Gattungsgemäße Transportsysteme werden momentan aus Modulen zusammengestellt, die in einem Netzwerk arbeiten. Jedes Modul ist mit einem eigenen Antriebs- und Rechensystem ausgestattet.

Zur Durchführung minimal-Invasiver Eingriffe haben sich laparoskopische Instrumente etabliert. Bekannte technische Lösungen weisen Nachteile hinsichtlich Bauraum, Kräfteübertragung und Herstellungsaufwand auf.

Die Festigkeit von polykristallinen Werkstoffen kann durch eine Kornfeinung, die z. B. mittels ECAE-Verfahren erreicht wird, gesteigert werden. Bisherige ECAE-Verfahren erfordern einen sehr hohen manuellen Aufwand.