Schnelldrehendes Schwungrad aus faserverstärktem Kunststoff

- 86 - Auslegung von Schwungradrotoren
7.5. Optimales Herstellungsverfahren
Die Möglichkeit, durch Vorspannung der Fasern beim
Herstellungsprozess den Spannungszustand während
des Betriebes positiv zu beeinflussen, ist gemäss
(2.3.2.) vor allem bei kleineren Radien von Nutzen.
Bei grossen Radien kann ein vergleichbarer Effekt
durch eine Änderung der Materialeigenschaften erzielt
werden. Als Voraussetzung dazu muss man die
Fasern während des Wickelvorganges wechseln
können. Auch eine Optimierung des Bruchverhaltens
kann nur erreicht werden, wenn mit einem Variieren
der Fasermaterialien die optimalen Materialeigenschaften
über dem Radius gewählt werden können.
Die DMS-Untersuchungen im Zusammenhang mit
der Messung der Eigenspannungen zeigen eine nicht
zu vernachlässigende Variation der Spannungsverteilung
über die Breite des Bandes. Diese unterschiedlichen
Vorspannungen sind in der verschwindenden
Schubsteifigkeit eines gewobenen Bandes
zusammen mit unterschiedlichen Längen der einzelnen
Fasern begründet. Unterschiedliche Längen
der einzelnen Fasern des Bandes können durch
Ungenauigkeiten des Bandwebens oder durch eine
nicht ideal zylindrische Fläche während des Wickelvorganges
verursacht werden. Da die verwendeten
Bänder bisher immer nur in kleinen Mengen nach
einem speziellen Verfahren hergestellt wurden, sollte
es bei einer grösseren Produktionsmenge kein
Problem sein, den Webvorgang genügend genau
kontrollieren zu können.
Die entscheidende Grundlage bei der Herstellung
eines gewickelten Rotors nach dem Bandwickelverfahren
nach [Widm85] ist somit eine exakte Beeinflus-