Druckbehälter sind ein klassisches Einsatzgebiet für Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV). Seit Jahren wird der Versuch unternommen, konkurrenzfähige Druckbehälter für die Bremsanlagen und pneumatischen Hilfseinrichtungen in Lastkraftwagen aus Faserverbundwerkstoffen zu entwickeln. In Anbetracht der geltenden Altautoverordnung wäre es sinnvoll, die Behälter aus recyclingfähigem FKV, das heißt mit thermoplastischer Matrix herzustellen. Die Behälter müssen modular aufgebaut sein, um unterschiedliche Volumina bei gleichem Durchmesser durch unterschiedliche Längen generieren zu können. An der TU Darmstadt wurde eine neuartige Behälterbauweise entwickelt. Es wurde ein Konzept entwickelt, bei dem die Böden nach innen gewölbt im zylindrischen Mittelteil positioniert sind. Im Boden selbst herrschen dann Riss schließende Druckspannungen. Als zweiten Vorteil bietet diese Anordnung die Möglichkeit, den Boden geschickt formschlüssig in den vorab konisch zugeformten Zylinderendbereichen zu befestigen. Unter Innendruck verursacht die nach innen gewölbte Bodenmembran Druckkräfte in radialer Richtung. Zur Aufnahme dieser Kräfte wird ein Zugband (Bandage) notwendig. Zugspannungen sind von Faser-Kunststoff-Verbunden besonders gut ertragbar. Die Bandage kann man auf den konischen Zylinderbereich aufpressen. Der Zylinderbereich der ausgeführten Prototypen besteht aus einem Polypropylen-Rohr mit Glasfaserarmierung. Da der Behälter vollständig aus glasfaserverstärktem Thermoplast (Polypropylen) besteht, sind keine Zusatzstoffe erforderlich, um die Komponenten stoffschlüssig miteinander zu verschweißen. Die Einzelteile müssen lediglich im Fügebereich angeschmolzen und dann miteinander verpresst werden. Neben Druckluftspeichern für Lkw kann diese Behälterbauweise auch für Kompressoren, Feuerlöscher, Erdgasspeicher, Hydraulik- oder Pneumatikzylinder sowie Rohrverschlüsse verwendet werden.
Faserverbund-Druckbehälter mit thermoplastischer Matrix - Eine neue, universelle Bauweise
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 108 , 3 ; 214-219
2006
6 Seiten, 5 Bilder, 6 Quellen
Article (Journal)
German
Faserverbund Druckbehaelter mit thermoplastischer Matrix: eine neue, universelle Bauweise
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