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Die Erfindung betrifft ein Behälter- oder Trommelsystem für feste, flüssige oder gasförmige Stoffe nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
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Die aus dem Stand der Technik bekannten Behälter- oder Trommelsysteme bestehen meist aus Metall, Beton oder Polymerbeton.
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Behälter- oder Trommelsysteme aus Beton der genannten Gattung werden entsprechend dem vorgesehenen Verwendungszweck sowohl in stehender als auch in liegender Anordnung ausgeführt. Auf Grund der zu gewährleistenden statischen Festigkeit sind diese Behälter bezüglich ihrer Wandstärke sehr massiv und damit sehr material- und zeitaufwändig. Zudem verlängern und verteuern teilweise aufwendige Bewehrungen und Schalungen sowie Betonabbindezeiten die Bauphase erheblich. Auch muss jede Behältergröße in Einzelanfertigung hergestellt werden, was eine rationelle Fertigung verhindert.
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Von Nachteil sind auch die zusätzlichen Maßnahmen zum Dichtigkeits-, Säure- und Korrosionsschutz. Diese Schutzschichten sind außerdem gegen mechanische Einflüsse sehr empfindlich. Ihre Beschädigung kann zur Zerstörung des Baukörpers führen, wenn aggressive Medien unter diese Schutzschicht gelangen.
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Bekannt sind auch Behälter- oder Trommelsysteme, die vollständig aus Metall bestehen. Zur Sicherung einer langen Lebensdauer werden diese Behälter- und Trommelsysteme vorrangig aus teuren und korrosionsfesten Werkstoffen, wie zum Beispiel Edelstahl, wie V2A oder V4A, hergestellt. Auch hier treten Nachteile des Materials auf, da dieses sehr kostenbelastend und insbesondere schweißtechnisch schwer zu verarbeiten und dadurch auch sehr teuer ist. Unabhängig davon treten auch bei diesem Werkstoff korrosionsbedingte Verschleißerscheinungen auf.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Behälter- oder Trommelsystem für feste, flüssige oder gasförmige Stoffe zu schaffen, das bessere Eigenschaften aufweist als die bekannten Systeme.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
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Die erfindungsgemäßen Behälter- oder Trommelsysteme aus einem Faserverbundwerkstoff weisen durch Ihre Materialzusammensetzung und deren flexible Material- und Fertigungsmöglichkeiten eine extreme Festigkeit, Steifigkeit und zugleich ein sehr geringes Gewicht, Dichtigkeit mit bester Säure- und Korrosionsbeständigkeit sowie Temperatur- und Abriebfestigkeit auf. Auch lassen sich Faserverbundwerkstoffe ohne Probleme sehr gut reparieren.
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Ein Faserverbundwerkstoff, insbesondere CFK, hat die positiven Eigenschaften einer hohen Frost- und UV-Beständigkeit und zeichnet sich durch eine hohe Abriebfestigkeit aus. Im abgebundenen Zustand ist CFK in besonderem Maße gas- und wasserundurchlässig und gegenüber chemischen und biologischen Einwirkungen resistent. Die Verwendung von Faserverbundwerkstoffen für Behälter- oder Trommelsysteme für aggressive Stoffe oder andere Stoffe hat den positiven Effekt, dass neben einem relativ geringen Materialeinsatz in der Fertigung durch optimal anpassbare statisch berechnete unterschiedliche Wandstärkenbereiche, insbesondere Maßnahmen zum Korrosionsschutz nicht erforderlich sind. Es können auch unterschiedliche Materialien in den Faserverbundwerkstoff als dichtes Bauteil eingebunden werden. Ein Faserverbundwerkstoff lässt sich sehr einfach bearbeiten und zusammenfügen.
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Die erfindungsgemäßen Behälter- oder Trommelsysteme können insbesondere zur Aufbewahrung, Aufbereitung, Behandlung, Verarbeitung, Massenbewegung, Fermentierung, Erwärmung, Hygienisierung, Lagerung, Speicherung, Trocknung, Abluftreinigung, Mischung und/oder Veredelung dienen.
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Der Behälter oder die Trommel dient als Bauteil oder Erzeugnis eines Anwendungssystems im Bereich von Feststoffen, Flüssigkeiten und/oder Gasen, insbesondere für aggressive Stoffe oder die verschiedensten anderen Stoffe.
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Die Behälter- oder Trommelbauteile können aus Rohr-, Platten-, Sandwich-Plattenelemente in Wabenform oder einem Mix aus diesen Möglichkeiten ausgebildet sein.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass das Behälter- oder Trommelsystem wenigstens ein Segmentteil aufweist.
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Von Vorteil ist es, wenn der Faserverbundwerkstoff CFK ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Behälter- oder Trommelsystems kann vorgesehen sein, dass der Faserverbundwerkstoff GFK ist.
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Von Vorteil ist es, wenn die Fasern des Faserverbundwerkstoffs in mehreren Lagen als Verstärkung in eine Kunststoffmatrix eingebettet sind.
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Ein weiterer Vorteil ist, wenn in den Faserverbundwerkstoff andere anwendungsspezifische Zusatzmaterialen eingebunden oder eingebaut sind.
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Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Bestandteile des Behälter- oder Trommelsystems aus Rohr-, Platten- oder Sandwich-Plattenelementen in Wabenform oder einer Mischung daraus einzeln oder als Baukastensystem je nach Anwendung und Einsatz in jeglicher Zusammensetzung, Größe, Form, Materialstärke und Lage als Bauteil oder als Erzeugnis ausgebildet sind.
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Von Vorteil ist es, wenn das Behälter- oder Trommelsystem eine zusätzliche Außen- und/oder Innenauskleidungen direkt oder indirekt aufweist.
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Es Weiteren ist es möglich, dass die Bestandteile des Behälter- oder Trommelsystems als Einzelbauteile, Plattenbauteile oder als Teil eines Systems ausgebildet sind.
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Ein weiterer Vorteil ist, wenn das Behälter- oder Trommelsystem zusätzliche Außen- und/oder Innenbauteile aufweist.
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Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen prinzipmäßig dargestellt.
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Es zeigt:
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1 eine perspektivische Ansicht auf eine liegende und stehende Trommel und/oder Rohr;
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2 eine perspektivische Ansicht auf einen liegenden und stehenden Behälter, wo auch in jeder anderen Form und Lage möglich ist;
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3 eine Vorderansicht und Draufsicht auf einen aus Plattensegmenten zusammengesetzter Behälter.
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1 zeigt eine Trockentrommel 1 bzw. allgemein ein Behälter- oder Trommelsystem 1 für eine Trocknungseinrichtung, das zum Beispiel als Bauteil für die Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 20 2011 106 649.9 dienen kann, sowie eine stehende Trommel 3, die z. B. als Mischtrommel oder auch als Verbindungsrohr mit je nach Anforderung und Statik bedarfsgerechter Wandstärke 2 eine optimale Anwendung findet kann.
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2 zeigt einen Behälter, der als Rohrtrommel 5 bzw. 7 ausgebildet ist und geschlossene Seitenwände 4 und 6 oder Boden 6 und Deckel 4 aufweist und der zu beliebigen Anwendungssystemen mit den bekannten Materialvorteilen, beliebigen Öffnungen, Zusatzanbauteilen, Zusatzeinbauteilen, Materialeinbauten für gas- und flüssigkeitsdichte Behältersysteme für unterirdische oder überirdische Einbausituationen ausgebildet werden kann.
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3 zeigt ein form- und kraftschlüssiges zusammengefügtes raumumfassendes Behältersystem mit einer Deckenplatte 8 und einer Bodenplatte 10, die in jeder Form in Plattensegmenten 9 gebaut werden kann.
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Die 1, 2 und 3 können auch miteinander kombiniert werden, um ein erfindungsgemäßes Behälter- oder Trommelsystem zu ergeben.
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Die hier beschriebenen Behälter- oder Trommelbauteile werden aus Kohlenstofffaser-Kunstoff-Verbundwerkstoff, auch CFK (Carbon-faserverstärkter Kunststoff, englisch carbon-fiber-reinforced plastic, CFRP) oder umgangssprachlich nur Carbon genannt, hergestellt. CFK bezeichnet einen Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoff, bei dem Kohlenstofffasern, meist in mehreren Lagen und verschiedenen Richtungen, insbesondere je nach statischen Erfordernissen anpassbar, als Verstärkung in eine Kunststoff-Matrix eingebettet werden. Die Matrix besteht in Verbindung meist aus Duromeren, zum Beispiel Epoxidharz, Acrylharz, wie beispielsweise Methacrylat, Polyester oder aus Thermoplasten oder artverwandten Verbundmaterialen, wodurch sie unter anderem dem jeweiligen Einsatzzweck optimal in Ihrer Mischung angepasst werden können. CFK weist eine extreme Festigkeit, Steifigkeit und zugleich ein sehr geringes Gewicht auf.
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Insbesondere bei Trocknungstrommeln für einen Trommeltrockner kann als Material auch GFK, also glasfaserverstärkter Kunststoff verwendet werden, insbesondere da es sich bei GFK um ein vergleichsweise günstiges Material handelt.
