Angenommen ich wollte einen Tank aus CFK wickeln oder sonstwie bauen, der ungefähr 100-150 bar aushalten müsste. Wer kann mir sagen wie stabil das sein muss?

Oliver

Zitat:

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Original geschrieben von Oliver Arend
Angenommen ich wollte einen Tank aus CFK wickeln oder sonstwie bauen, der ungefähr 100-150 bar aushalten müsste. Wer kann mir sagen wie stabil das sein muss?

Oliver

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Hängt sicher von der Grösse und der geometrischen Form ab. Ein Bekannter von mir hat eine Pressluftflasche aus CFK. Wenn ich mich recht erinnere, hat die 5mm Wandstärke bei 200bar.
Müsste ich mal erfragen.

Gruss,
Achim

Zitat:

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Original geschrieben von Oliver Arend
Angenommen ich wollte einen Tank aus CFK wickeln oder sonstwie bauen, der ungefähr 100-150 bar aushalten müsste. Wer kann mir sagen wie stabil das sein muss?

Oliver

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Ich habe zur Zeit ein ähnliches Problem. Ein Freund von mir hat mir ein Datenblatt über eine tragbare Druckluftflasche geschickt. Volumen von 2 Liter, 300 bar, und ein Gewicht (gefüllt) von ca. 2,1 kg. Das ganze hat mich auf die Idee gebracht mal ein paar Firmen wegen Infos zu CFK Tanks anzuschreiben, da ich glaube, daß es sowohl einfacher, kostengünstiger, leichter und vorallem sicherer ist, als selbst einen Tank zu wickeln. Wenn Du willst, kann ich Dir die Adressen geben bzw. die Infos an Dich weiterleiten.

Vielleicht postest Du sie einfach hier. Bin glaubich nicht der einzige Verrückte...

Oliver

Zitat:

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Original geschrieben von Oliver Arend
Vielleicht postest Du sie einfach hier. Bin glaubich nicht der einzige Verrückte...

Oliver

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O.K. Hier sind einige E-Mail Adressen. Da ich die Mails erst am Mittwoch weggeschickt habe, habe ich leider nur erst von einer Firma ( COMAT Composite Materials GmbH) eine Antwort bekommen.

info@mayr-cfk.de
info@hippe.de
funck@comat.de
fiber-tech@gmx.de
wwagner@kunststoff-wagner.de
wimmer@wimmer-kunststoff.de

Ich muß dazu sagen, daß ich diese Firmen einfach mal auf gut Glück angeschrieben habe.

Ein weiterer allgemeiner guter Link bei Beschaffungsproblemen ist auch http://web.wlwonline.de/wlwonline/start/de/DE/start.html

Hi,

Drucktanks aus CFK? Ist ja witzig das andere jetzt auch darauf kommen. Ich plane schon seid längerem einen Tank so zu bauen.
Berechnen kann man die Spannung in der Wandstärke nach der Kesselformel.
Dabei ergibt sich für die Spannung längs des Tanks:

Spannung Wand längs= Innendruck * pi * Radiusinnen^2 / Querschnittsflächewandung

Querschnittsflächewandung = pi * Radiusaußen^2 - pi * Radiusinnen^2

Für die Radiale Spannung in der Wand ergibt sich:

Spannung Wand radial = Innendruck * Durchmesser / 2*Wandstärke

Ihr müßt unbedingt darauf achten, das ihr die richtigen Einheiten nehmt. Am besten alles in Pascal (N/mm^2) und Millimeter rechnen.

Wie oft muß ich jetzt einen Kohlerowing herumwickeln?
Es wird die Zugfestigkeit von Kohlefaser genommen und mit einem Sicherheitsfaktor beaufschlagt. Die Zugfestigkeit ist in N/mm^2 angegeben. Jetzt kann ich ausrechnen wie dick meine Schicht Fasern sein muß. Über das Gewicht kann ich dann ausrechnen wieviel Meter eines bestimmten Rowings mit bestimmter Dicke ich benötige. Auf den Rollen ist immer das Gewicht angegeben.
Gewickelt wird so ein Tank um eine Form z.B. Aluminium. Auf beiden Seiten befinden sich Flansche, mit deren Hilfe ich das Teil in eine Drehbank einspannen kann.
Zuerst werden die Längsfasern gewickelt (parallel zurDrehachse). Diese werden beim wickeln durch ein Bad mit Epoxydharz gezogen, getränkt und abgestreift.
Jedes mal wenn ich an einem Flansch ankomme wird der Tank etwas weiter gedreht, aber nie mehr als 10°. Sonst wird die Faser dort zu stark geknickt und das wars dann. Nachdem ich dann gleichmäßig die Lage für die Längsrichtung aufgebracht habe, wobei die Fasern auf dem Graden Teil des Tank parallel verlaufen müssen, kan mir der Radiallage begonnen werden. Diese ist bei weitem einfacher zu wickeln.
Da beim Wickeln oben und unten bei den FLanschen ein Loch in der Wicklung entsteht, muß dort die Wandstärke des Trägermaterials größer sein.
Zum Schluß können wir die Sache noch tempern.
Man ist erstaunt was für dünnen Wandstärken da heraus kommen. Die dicken Wandstärken sind alle das Ergebnis von einem großen Sicherheitsfaktor.

Falls Fragen sind, kann ich versuchen die zu beantworten.

bis dann.

Zitat:

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Original geschrieben von Oliver Arend
Angenommen ich wollte einen Tank aus CFK wickeln oder sonstwie bauen, der ungefähr 100-150 bar aushalten müsste. Wer kann mir sagen wie stabil das sein muss?

Oliver

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Hab vielleicht gestern Nacht nicht so richtige Deine Frage beantwortet... Mit der Kesselformel kannst Du die Dicke ziemlich genau bestimmen, aber das hat sich jetzt eh erledigt :-)

Aber was Dir vielleicht auch noch für einen ersten Entwurf weiterhelfen wird ist eine grobe Massenabschätzung der Tanks:
m=V*2*p*roh*kt1*kt2/s

V Volumen
p Druck
roh Dichte des Materials
kt1 Formfaktor (von 0,75 für Kugel bis 1 für langgestreckten Zylinder)
kt2 zusätzliche Masse (Schrauben, Verstärkungen, geht bei großen Tanks zu 1, kann bei kleineren aber größere Werte annehmen)
s Zugfestigkeit

Was mir zu dem Thema noch eingefallen ist und was jetzt speziel mal an Hendrik gerichtet ist, ohne persönlich zu werden.
Man sol sich nie von der Technik abschrecken lassen, und es als zu schwierig und nur von Profis machbar ansehen. Ein gutes Beispiel wäre zum Beispiel Farbstoffsolarzellen. Klingt richtig schwierig, auf anhieb wüßte ich auch nicht wie das gehen soll, aber die Sendung Quarks&Co glaube ich, hat in einer Broschüre eine Bauanleitung heraus gebracht, mit Mitteln die jeder zu hause hat.
Um das jetzt auf unseren Drucktank zu übertragen, wickeln ist wirklich nicht schwer. Man nur sorfälltig arbeiten. Man könnte den sogar nur von Hand wickeln ohne Maschine, was sichelrich aber viel länger dauern wird.
Für den Test gilt das gleiche wie für die Profis auch

Sicherheit

Bis dann.

Es wäre vielleicht auch sinnvoll, die Betankung automatisch vorzunehmen. Nur falls wirklich was schief laufen sollte...

apropos Sicherheit,

gibt es unter den Lesern vielleicht einen Sprengmeister, der mal ausrechnen kann, ob ein platzender 300-bar-Tank mit 10 Litern Gas nur das eigene Haus oder auch das vom Nachbarn wegpustet? Und wenn noch 5 Liter Wasser drin ist?

Irgendwelche Versicherungsmitarbeiter müssten doch aus Unterlagen über geplatzte Azetylen-Flaschen auf Baustellen zu erwartende Schadenssummen ableiten können.

Physiker wiederum müßten die Geschwindigkeit der Fetzen in 10 Meter Entfernung abschätzen können, Mediziner den zu erwartenden Schaden.

Ansonsten sehe ich hier hoffungsvoll neue Anwärter für den Charles-Darwin-Award*.

Bertram

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Der Charles-Darwin-Award wird für die spektakulärsten Unfall-Todesfälle verliehen - bei KINDERLOSEN! ... weil sie eben auf diese Weise den menschlichen Gen-Pool sauberhalten. Nach der URL muß ich noch suchen, war aber toll zu lesen.