Schnelldrehendes Schwungrad aus faserverstärktem Kunststoff

- 6 - Einleitung
1.4. Spezielle Probleme von Hochgeschwindigkeits-
Rotoren
Der Betrieb moderner Schwungradrotoren aus faserverstärkten
Verbundstoffen ist nicht unproblematisch.
Um hohe Energiedichten und eine gute
Ausnützung des Materials zu erreichen, müssen Umfangsgeschwindigkeiten
von 500m/s bis über 1000m/s
erreicht werden. Die Sicherheit für die Umgebung
muss aber auch im Falle eines Bruches, wenn Teile
des Rotors sich mit der erwähnten Geschwindigkeit
loslösen, gewährleistet sein. Die Festigkeitsdimensionierung
des Rotors setzt deshalb genaue Kenntnisse
des Spannungszustandes und des Bruchverhalten
der verwendeten Materialien voraus.
Hohe Umfangsgeschwindigkeiten bedeuten aber auch
hohe Gasreibungsverluste. Moderne Schwungradrotoren
drehen deshalb immer im Vakuum. Trotzdem
sind die Verlustleistung und damit die Eigenerwärmung
des Rotors zu berücksichtigen.
Da zur Herstellung solcher Schwungradrotoren die
üblichen Herstellungsverfahren als nur beschränkt
geeignet erscheinen, wird im nächsten Kapitel das
bereits früher an der ETH entwickelte Bandwickelverfahren
beschrieben.
1.5. Herstellung scheibenförmiger Schwungräder
Das Filament Winding ist ein übliches Herstellungsverfahren
bei faserverstärkten Kunststoffen. Dabei
werden Faserbündel kreuzweise auf einen Dorn
gewickelt. Dieses Herstellungsverfahren eignet sich