Bøger i Forschungsberichte Des Landes Nordrhein-Westfalen serien

Die Periodik ist keine Erfindung der Neuzeit. Ist sie doch in Gestalt der kosmi- schen Rhythmik seit jeher die Grundlage menschlicher Zeitrechnung und hat sie in der Mathematik, Astronomie und Physik seit langem ihren gesicherten Platz. Ihre fundamentale und umfassende Bedeutung fur die Biologie, Medizin und Psychologie beginnt man jedoch erst in letzter Zeit zu erkennen und systematisch zu erfassen. Die in diesen Gebieten auftretenden Perioden sind oft von aperiodi- schen Schwankungen uberdeckt und daher nicht immer leicht erkennbar. Daraus ergibt sich die Aufgabe, Perioden unter solchen oft betrachtlichen Uberlagerungen nachzuweisen. Hierzu wird meist das bewahrte Amplituderispektrum benutzt, welches besonders in der Form der power spectra von Zeitreihen statistische Me- thoden einbezieht. Dies erfordert ein sehr groes Analysenintervall und einen dementsprechend umfangreichen Wertebereich. Nun ist die Berechnung der Amplituden mathematisch nichts anderes als eine Mittelung mit den Gewichten des Sinus und Kosinus uber dem AnalysenintervalL Daher wei man nicht, ob die zum Hochstwert eines Amplitudenmaximums ge- horige Periodenlange uberhaupt in dem Mewertebereich enthalten ist, bzw. ob sie sich durch das Analysenintervall ganz oder nur teilweise erstreckt, wo solche Teile liegen und wie die Amplituden-und Phasenverhaltnisse dort sind. Diese Un- sicherheiten wachsen naturlich mit der Groe des Analysenintervalles. Groe derartige Intervalle bergen auch die Gefahr in sich, da wichtige kurzere Perioden gar nicht zum Vorschein kommen.

Der vorliegende Bericht stützt sich auf die Arbeiten von WILHELM PUCKS und baut auf den Methoden und Ergebnissen des genannten Autors auf. Die Kenntnis der im Verzeichnis angeführten Literatur darf vorausgesetzt werden. Die im Text erwähnten statistischen Begriffe (Mittelwert, Streuung etc. ) wurden von FUCKS zur Untersuchung musikalischer Elemente benutzt. Er stellte eine Reihe von Analysen an, indem er zunächst die relative Häufigkeit der Tonhöhen einstimmiger Melodien (Violin- und Flötenstimmen, Gesangs-Oberstimmen aus klassischen Werken von etwa 1500 bis heute) berechnete. Es wurde gezeigt, daß die Streuung und die Entropie der Zahlenwerte unabhängig voneinander proportional zur Entstehungszeit der Musik monoton ansteigen. Sodann wurden Intervalle zwischen je zwei benachbarten Tönen gebildet und ebenfalls deren Häufigkeit ausgezählt. Da hier die Streuung wegen der qualitativen Gleichheit oktavversetzter Töne als Hilfsmittel unbrauchbar ist, wurde die Kyrtosis der Zahlenwerte be­ rechnet. Trägt man die erhaltenen Werte wieder als Punktion der Zeit auf, so erfolgt nur zum Teil ein monotoner Anstieg; eine Gruppe von Zwölftonkompo­ sitionen dagegen sinkt auffallend tief, sogar noch unter die Werte der Barockzeit und der franko-flämischen Periode, ab. Die sog. Tonhöhenübergangsmatrix in den erwähnten Arbeiten gibt ein anschau­ liches Bild davon, welche Töne jeweils aufeinander folgen. Vergrößert man den Abstand zwischen den benachbarten Elementen schrittweise um 1, so kann für jeden Abstand q eine weitere Matrix aufgestellt werden. Die Übergangsmatrizen q-ter Ordnung lassen sich durch Korrelationsellipsen ersetzen, die zwischen den Grenzfällen »Parallele Geraden« und »Kreis« alle möglichen Formen annehmen können. Dasselbe Verfahrenläßt sich auch auf Intervallpaare anwenden.

Feuerfeste Mörtel, Streichmassen, Kitte, Mörtel und Stampfmassen haben als gemeinsames Merkmal, daß sie im ungeformten und zerkleinerten Zustand ver­ wendet werden. Sie finden immer weitere Verbreitung zum Auskleiden von Be­ hältern aller Art, wie z. B. Konverter, Pfannen usw., und im Industrieofenbau. So machten die ungeformten Erzeugnisse bereits 1957 in Europa bei Silikaerzeug­ nissen etwa 20%, bei Schamotteerzeugnissen etwa 12,5% und bei basischen Er­ zeugnissen etwa 10% der gesamten Produktion aus [1]. Der Mörtel hat den Zweck, die einzelnen Steine innerhalb des Mauerwerks dicht und mechanisch fest zu verbinden. Er muß daher eine gute Klebkraft haben, um die Steine schon nach dem Vermauern im ungebrannten Zustand fest mitein­ ander verbinden zu können. Bei der späteren Betriebstemperatur setzt dann zu­ sätzlich die keramische Verfestigung ein. Diese soll aber so verlaufen, daß der Mörtel durch das Einbrennen sich selbst verfestigt und durch seine gute Haft­ festigkeit den Mauerverband bei hohen Temperaturen zusammenhält.

sie hochofeneinsatzfähig und in ihrer Reduzierbarkeit einem Sinter vergleichbar ist.

Unter äußerer Atmung verstehen wir den Gasaustausch zwischen der Außenluft (Milieu externe) und einem belebten Organismus (Milieu interne). Während bei direktem· Kontakt mit der Außenluft, wie es zum Beispiel die Pflanzen oder die Protozoen vorweisen, der Gasaustausch allein ein Diffusions­ problem ist, wurde insbesondere bei den landlebenden Tieren ein komplizierter Atmungsapparat notwendig, um den Gasaustausch entsprechend den Bedürf­ nissen des Stoffwechsels zu garantieren. Der Atmungsapparat dient dazu, die kleine Oberfläche der Haut, die zum Gasaustausch zur Verfügung steht und die nur etwa 1-2% (1,9% für O2 , 2,7% für CO2) des Ruhestoffwechsels beim Menschen deckt (SCHAEFER, SCHEER [197, 198]; ERNsTENE [60]; WHITEHOUSE [212]), zu vergrößern und damit das Leben erst zu ermöglichen. Durch die Lungen wird, gewissermaßen kompensatorisch für die kleine, schlecht diffusible Körperoberfläche, ein in den Körper verlagertes Organ gebildet, wodurch ein­ 2 mal die Oberfläche - zum Beispiel beim Menschen - von 1,5 bis 2,5 m auf etwa 2 90 m vergrößert wird. Durch Vorschalten der Atemwege zum Anfeuchten und Anwärmen der eingeatmeten Luft werden konstante und optimale Verhältnisse für den Gasaustausch durch eine nur wenige !L dicke Membran geschaffen. Durch rhythmische Erweiterung und Verkleinerung des Thoraxinhaltes wird Außenluft mit einem SauerStoffdruck von etwa 150 Torr, CO mit etwa 0,4 Torr 2 und der Rest Stickstoff in die Lungen hineingebracht und CO sowie Wasser­ 2 dampf ausgeatmet.

Die bei der Altölraffination anfallenden Säureharze werden heute noch meist in den Boden gelassen oder unter geeigneten Kesseln verfeuert. Diese Art der Ent­ fernung dieses technischen Abfallproduktes genießt keine allseitige Zustimmung, so daß man nach anderen Aufbereitungsmöglichkeiten Umschau halten mußte. Bei eigenen Versuchen im Laboratorium wurde die Schwefelsäure durch Aus­ waschen mit einer Waschlösung bestimmter Zusammensetzung (Wasser mit je 15% i-Propanol und Aceton) entfernt. Wegen seiner hohen Viskosität mußte das Säureharz vorher in einem organischen Lösungsmittel (Petrolhälter bzw. Tetrachlorkohlenstoff) gelöst werden. Ein hierbei verbleibender unlöslicher flüssiger Rest enthielt den größten Teil der im Säureharz enthaltenen Schwefel­ säure; trotzdem war eine anschließende dreimalige Wäsche mit der Waschlösung unerläßlich. Letzte Spuren Schwefelsäure konnten durch Behandlung der Tetra­ chlorkohlenstofflösung nut Kalziumkarbonatpulver an Kalzium in Form von Gips gebunden werden. Der Waschvorgang selbst wurde kontinuierlich in Bechergläsern durchgeführt. Aus dem nach Entfernung des Lösungsmittels verbleibenden Restöl konnte mit Hilfe der Extraktion bzw. der Chromatographie bzw. der Destillation unter ver­ mindertem Druck eine Schmierölfraktion gewonnen werden, deren Eigenschaften zwar noch nicht ganz der Güteanforderung genügen, die aber in Erdölraffinerien weiter aufgearbeitet werden konnte. Der hier bei dem Destillationsverfahren verbleibende Rückstand kann als Verschnittbitumen oder Brikettierpech ein­ gesetzt werden. Sollten diese Aufbereitungsverfahren unwirtschaftlich sein, so bliebe noch als eine letzte Verwendungs möglichkeit, das Restöl zur Herstellung von heizkräftigen Gasen zu verwerten.

Die Erforschung des Aufbaues kristalliner Substanzen hat in den letzten Jahr­ zehnten eine stürmische Entwicklung genommen, da man aus den Röntgeninter­ ferenzen die Atomlagen im Gitter bestimmen kann. Bei Verwendung elektro­ nischer Rechenmaschinen ist es heute möglich, selbst komplizierte Gitter in ihrer Struktur aufzuklären. Unsere heutige Kenntnis der Nahordnung der Atome in amorphen Substanzen und Schmelzen ist noch immer gering. Dies hängt damit zusammen, daß die Methodik der röntgenographischen Bestimmung der Abstandsstatistik zwischen den Atomen experimentell schwierig ist und einen großen Rechenaufwand er­ fordert. Hinzu kommt, daß das Erkennen von Fehlerquellen auf große Schwierig­ keiten stößt. Vor allem aber kann aus einer mit großen Mühen gewonnenen Abstandsstatistik nicht immer etwas über die räumliche Verteilung der Atome ausgesagt werden. Bei dieser Sachlage sahen wir uns vor die Aufgabe gestellt, zunächst die Meß­ methodik zu verbessern, und die mathematischen Rechenmethoden auf ihre Fehlerquellen hin zu untersuchen und genauer zu gestalten. Dazu wurden im all­ gemeinen amorphe Substanzen als Untersuchungs objekte herangezogen, da man hier aus chemischen Gründen etwas über die Nahordnung aussagen und so die röntgenographisch bestimmte Nahordnung mit der theoretisch geforderten ver­ gleichen kann. Darüber hinaus wurden Schmelzen untersucht und zwar insbe­ sondere solche, die in der Technik eine Rolle spielen. Hier wäre zu nennen die in der Technik so wichtigen Halbleiter Ge und InSb, die durch Zonenschmelzen ge­ wonnen werden und das geschmolzene Bi, welches in der Reaktortechnik eine Rolle spielt.

Für die Steuerung des Durchflußstromes und die Änderung der Durchfluß­ richtung gibt es in der Ölhydraulik zwei Möglichkeiten. Man kann einerseits Pumpen benutzen, deren Fördermenge und -richtung veränderlich sind. Hierbei muß das Verdrängvolumen der Pumpe verändert werden, wozu relativ große Kräfte über längere Wege erforderlich sind. Die entsprechenden Steuerzeiten sind daher groß. Eine andere Steuerungsmöglichkeit stellt das Steuerventil dar, bei dem die Dosierung des durch eine Pumpe mit konstanter Fördermenge gelieferten Durchflußstromes durch Drosselung geschieht. Diese Steuerung ist zwar stark verlustbehaftet, hat jedoch das günstigste Zeitverhalten aller bisher bekannten Steuerungen gleicher Leistung [1]. Von dieser Steuerungsart wird daher überall dort Gebrauch gemacht, wo es auf kurze Steuerzeiten ankommt. Wird eine solche hydraulische Steuerung (Abb. 1) über eine äußere Rückführung zu einem Kreis geschlossen, so kann dieses System wie jeder Regelkreis instabil I I I I I I I __ ...J L __ __ -.J Abb.l Hydraulische Steuerung mit verschiedenen inneren Rückführungen werden, wenn die entsprechenden Stabilitätskriterien nicht erfüllt sind. Die Fragen der Instabilität solcher Kreise sind häufig behandelt worden [1]. Besonders häufig tritt dieses Problem bei hydraulischen Folgeregelungen von Nachformsystemen an Werkzeugmaschinen auf, da zur Erreichung der geforderten Genauigkeiten hohe Systemkonstanten notwendig sind [1], [2]. Es kommt aber oft vor, daß der offene hydraulische Kreis instabil ist.

eine Identifizierung der wirkenden Fremdkeime versucht werden.

schaftlichkeit optimal sind.

Ein Modell des Selbstfahrers vom Typ »Gustav Koenigs« wurde unter dem Rundlauf auf einer Kreisbahn untersucht. Die Versuchsmethode beruhte auf der Messung zeitlich unabhängiger Kräfte und Momente, die vom Wasser auf das mit konstanter Winkelgeschwindigkeit auf einer Kreisbahn geführte Modell wirkten. Das Modell ist mit Eigenantrieb und einer Ruderanlage ausgestattet gewesen. Es wurden die Zusammenhänge zwischen dem Drehradius und dem Driftwinkel eines ohne Führungskräfte auf der stationären Kreisbahn sich bewegenden Modells dargestellt und die Abhängigkeit dieser Größen von der Wassertiefe erfaßt. Ferner wurde der Verlauf der Kräfte und Momente in Form von dimen­ sionslosen Kennwerten in Abhängigkeit von den Parametern der Kreisbahn und der Wassertiefe dargestellt. Es folgte eine Analyse der Versuchsergebnisse, in der festgestellt werden konnte, daß eine stationäre Untersuchung der Modelle auf einer Kreisbahn nur bis zu einer gewissen Grenze möglich und zulässig ist. Die Versuchsergebnisse sind auf zahlreichen Diagrammen wiedergegeben worden. Es wurde darauf hingewiesen, daß die Größe der hydrodynamischen Querkraft die Größe der Zentrifugalkraft der Körpermasse nicht überschreitet und daraus der Schluß gezogen, daß es noch eine vom Propeller nach innen wirkende Kraft geben muß, die den gesamten, aus der Differenz der Trägheit der Körpermasse und der Resultierenden der Beschleunigungsdrücke entstehenden Fehlbedarf ausgleicht. Gleichfalls wurde die Vermutung geäußert, daß diese nicht gemessene Kraft am schräg angeströmten Propeller das Verhalten des Schiffs körpers über ihre Auswirkung auf das Giermoment beachtlich beeinflussen kann.

notwendigen Beobachtungen bestimmt werden. An dieser Methode hat sich bis heute grundsätzlich nichts geändert.

Die Vergrößerung der Schiffs einheiten und -verbände im Zuge der Entwicklung und des Wettbewerbs der Verkehrsmittel zwecks stetiger Steigerung der Trans­ portleistung hat auf den vorhandenen Binnenwasserstraßen eine Beeinträchtigung der Mänövrierfähigkeit zur Folge. Da in einer vorangegangenen Untersuchung mit zusätzlichen Bugrudern [1] bereits gute Ergebnisse erzielt worden waren, sollte in der vorliegenden Meßreihe geprüft werden, ob auch aus der Erfahrung an Flügelprofilen, bei denen Schlitzflügel an der Vorderkante durch Hinauszögern von Abreißzuständen am ausgeschlagenen Ruder den Maximalauftrieb [2, 3] ver­ größern helfen, Verbesserungsvorschläge möglich sind. Es wurden dement­ sprechend am Bug des drehenden Schiffes die verschiedensten Leitelemente er­ probt, die geeignet schienen, eine schlitzähnliche Wirkung zu erzeugen, um ihre Auswirkung auf das Drehverhalten zu studieren. 7 2. Übersicht über die Versuche Kanal Manövrierteich der VBD 25 X 25 m Modelle 1) M 114 elliptische Hauptspantform über 0,544 L paralleles Mittelschiff veröffentlicht in »Schiffstechnik« Nr. 28, 1958, S 140. 2) M 190 »KARL VORTISCH«, Typschiff M 1 : 10,7 (Abb. 1) Modelldaten s. S. 12 Anhänge M114 Einflächenruder M 190 Dreiflächenruder verschiedene Slotformen (s.

oe-Alkylmercapto-acrylsäure-ester sehr ähnlichen Wege oe, ß-Bis-alkylmercapto-acrylsäure-ester HC=C-COOR' erhalten.

Probleme der Metallklebtechnik wurden im In- und Ausland schon einige Jahre vor dem letzten Krieg behandelt [61]. Die intensive Forschung auf diesem Gebiet setzte in Deutschland infolge der Kriegsereignisse jedoch erst nach 1948 ein. Eine umfassende Darstellung von Versuchsergebnissen erschien hier erstmals 1956 [23]. Inzwischen ist das Metallkleben nach einer Entwicklungszeit von über 20 Jahren zu einem anerkannten Fügeverfahren herangereift. Die zahlreichen Anwendungen liefern hierfür den Beweis [33]. Der Forschung fallen aber noch viele Aufgaben zu, die einer Lösung bedürfen. 1.1 Die Metallklebtechnik - Stand der Erkenntnisse Das Metallkleben ist ein Fügeverfahren, bei dem die Fügeteile unter Ausnutzung der Oberflächenhaftung, der Adhäsion, und der inneren Festigkeit der Klebstoff­ schicht, der Kohäsion, miteinander verbunden werden. Zur Erklärung der als Adhäsion bezeichneten Oberflächenhaftung müssen viele Einflußgrößen berücksichtigt werden. Hierzu zählen unter anderem die zwischen­ molekularen Kräfte, die chemische Konstitution des Klebstoffes und des Füge­ teils, die Beschaffenheit des Haftgrundes, Probleme der Adsorption und Diffusion sowie Spannungskonzentrationen an der Grenzfläche und in der Klebschicht infolge des Abbindeprozesses des Klebstoffes oder der äußeren Beanspruchungen. über diese Erscheinungen liegen im einzelnen zahlreiche Abhandlungen vor [2,7,65,71]. Eine eindeutige und beweisbare Erklärung für den -gesamten Haftungsmechanismus konnte bisher jedoch noch nicht gefunden werden. über­ einstimmung besteht nur dadn, daß bei einer Metallklebung die Haftung nicht durch eine mechanische Verankerung zwischen dem Bindemittel und Fügeteil hervorgerufen wird, sondern durch zwischenmolekulare Kräfte, die als » V an derWaals'sche Kräfte« bezeichnet werden.

schneidende Wirkung einer rauhen Oberfläche oder eines Zwischenstoffes werden Teilchen der Gegenfläche abgetrennt.

Die Gestaltung eines Spindel-Lager-Systems hinsichtlich eines gunstigen statischen und dynamischen Verhaltens setzt voraus, daB bereits beim Entwurf die Zusammenhange zwischen den unter statischer oder dynamischer Belastung auftretenden Verformungen einerseits und den SystemgroBen wie z. B. Kraglange, Lagerabstand, Lagersteifigkeit usw. andererseits bekannt sind. Neben dem statischen und dynamischen Verhalten des Spindel-Lager-Systems ist fur die erzielbare Arbeitsgenauigkeit an der Maschine auch das Temperaturverhalten der Lagerung wegen der auftretenden Verformungen infolge Warmespannungen von Be­ deutung. Zudem wird die maximale Spindeldrehzahl in den meisten Fallen durch die Lauftemperaturen der Lager bestimmt. 2. Experimentelle und rechnerische Methoden zur Ermittlung des statischen und dynamischen Verhaltens von Spindel-Lager-Systemen Das statische und dynamische Verhalten von Spindel-Lager-Systemen ist grundsatzlich durch Messungen an ausgefuhrten Konstruktionen zu ermitteln. Verschiedene System­ groBen konnen dabei in gewissen Grenzen variiert (wie z. B. die Kraglange durch die Werkstucklange oder die Lagersteifigkeit durch Veranderung des Radialspieles) und ihr EinfluB auf die Verlagerung bzw. die Schwingamplitude am Werkstuck ermittelt werden.

zerstören. Um diesem Mißstand abzuhelfen, werden heute schaumverträgliche Pulver auf den Markt gebracht.