Bøger i Forschungsberichte Des Landes Nordrhein-Westfalen serien

Während die Herstellung und Speicherung der meisten komprimierten Gase keine prinzipiellen Schwierigkeiten mehr bereitet, nimmt das Acetylen eine besondere Ausnahmestellung ein. Sie ist dadurch bedingt, daß das Acetylen als stark exotherme Verbindung leicht und unter hoher Wärme­ entwicklung in seine Elemente Kohlenstoff und Wasserstoff zerfallen kann. Dadurch kann sich Acetylen auch in Abwesenheit von Luft oder Sauerstoff unter Umständen unter explosionsartigen Erscheinungen zersetzen. Die Zer­ setzung tritt besonders dann leicht auf, wenn das Acetylen unter erhöh­ tem Druck steht. Je nach der Größe der Behälter ergeben sich verschiede­ ne untere Explosionsgrenzen für den Druck, so daß bei normalen Gefäßdi­ 1 mensionen Acetylen von über 1,4- 1,5 ata schon gefährlich ist ) Es war daher von vornherein nicht möglich, Acetylen wie andere Gase in Stahlflaschen komprimiert in den Verkehr zu bringen. Auf der anderen Sei­ te bedingten die zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten des Acetylens die Notwendigkeit, eine entsprechende Speichermöglichkeit für das Acetylen zu schaffen. Eine solche Möglichkeit ergab sich, als durch Claude und 2 Hess ) im Aceton ein ausgezeichnetes Lösungsmittel für Acetylen gefun­ den wurde. Nach ihren Feststellungen löst bei normalem Druck 1 1 Aceton ca. 25 1 Acetylen auf. Weiterhin stellten sie fest, daß die Löslichkeit proportional mit dem Druck zunimmt. Darüber hinaus wurde schon von ihnen festgestellt, daß die Zersetzli- keit des Acetylens in der Lösung wesentlich geringer als die des gasför­ migen Acetylens der gleichen Konzentration ist. Eingehendere Versuche hierüber wurden von Barthelot und Vieille3) angestellt.

Forschungsauftrag zum Abschluß zu bringen.

Probably it is not an exaggeration to say that, since the time of GALILEO who introduced the concept of the harmonic oscillator, we were able to actually ob­ serve a practically perfect physical image of the latter only when the VAN DER POL oscillator became available relatively a short time ago. In fact, very likely, there exists no better physical image of a simple harmonic motion than that which is produced by modern high quality electron tube oscillators, particulary those whose frequency is stabilized by quartz units. But this almost perfect physical image contains a germ of immense complexity due to the presence of an infinite spectrum of frequencies with which the energy fluctuates between the oscillator and the source of energy. These fluctuations escape our observation, however, if iJ. is very small . . . However, it is precisely this hidden complexity of vanishingly small energy fluctuations which permits obtaining a simple harmonie oscillation in its apparently pure form. N. MINORSKY, Energy Fluctuations 1D a VAN DER POL Oscillator, Journal of the Franklin Intitute 248 (1949). Diese Worte MINORSKYS stellen wir voran, um ein Schlaglicht auf die Bedeutung der v AN DER POLS ehen Differentialgleichung zu werfen. Wir verzichten hier darauf, physikalische und technische Einzelheiten näher auszuführen. Beispiele für V orgänge, die die v AN DER POLsehe Differentialgleichung beschreibt, finden sich in der angegebenen Literatur. Schon die Vielzahl der Vorgänge, die der v AN DER POLS ehen Differentialgleichung gehorchen, rechtfertigt ihr genaues Studium.

E. Wicke hat Uberzeugend dargelegt, daB die technische Geschwin­ digkeit von Heterogenreaktionen nach physikalisch-chemischen Methoden und Gesichtspunkten behandelt werden kann, wenn die chemischen Geschwindigkeitsgleichungen mit den Gleichungen des Stoff- und Warmetransports Uberlagert werden. Diese Methode wird nachstehend auf isotherme Systeme mit Reak­ tionen erster Ordnung angewendet. Die Systeme bestehen aus SchUttungen kompakter oder poraser Korner, die ihrerseits che­ misch homogen bzw. aus einem indifferenten StUtzmaterial aufge­ baut sind, des sen Poren mit einer chemisch reagierenden Kompo­ nente ausgefUllt sind. Das fluide Medium ist ein Gas oder eine F1Ussigkeit. Die SchUttung wird Uber- oder durchstramt. Die Be­ schrankung auf isotherme Reaktionen erster Ordnung gestattet eine verhaltnismaBig einfache mathematische Behandlung und RUck­ £Uhrung aller simultanen Differentialgleichungen auf quadrier­ bare Formen. Die bewuBte Beschrankung auf integrable Probleme bezweckt eine durchsichtige physikalisch-chemische Interpreta­ tion der Endformeln. Die theoretischen Uberlegungen flihren zu vier Grundtypen isothermer Heterogenreaktionen erster Ordnung, die unter dem Gesichtspunkt der technischen Anwendung auch ex­ perimentell untersucht wurden. Das gesamte Versuchsprogramm wurde wahrend der Jahre 1961 bis 1968 am Lehrstuhl fUr Metallurgie der Kernbrennstoffe und Theo­ retische HUttenkunde in sechs koordinierten Einzeluntersuchun­ gen in Zusammenarbeit mit Frau Dr.-Ing. Strathmann, geb. Schem­ mell, und den Herren Dr.-Ing. I. Barin, Dr.-Ing. R. Harbe, Dr.­ Ing. R. Rotterdam, Dr.-Ing. D. Seegert, Dr.-Ing. G. Weinhold und Dr.-Ing. R. Wetzel durchgefUhrt, in deren Namen wir die Er­ gebnisse vorlegen.

Die erste Sequenzermittlung eines Proteins, des Insulins, durch Sanger (1) 1955 zeigt die wesentlichen Schritte fUr die StrukturaufkHirung eines Disul­ fidproteins, namlich die se1ektive Spaltung der Cystinbrucken, Trennung und Reinigung der entstehenden Fraktionen und schlieinich die Charakteri­ sierung der einheitlichen Peptide. Auch bei der chemischen Untersuchung der Wolle, die ein besonders kompliziertes System von Disulfidproteinen darste1lt, hat man versucht, diesen Weg zu gehen. Die klassischen Ver­ fahren zur Gewinnung loslicher Proteine aus Wolle unterscheiden sich hauptsachlich in den Methoden, die zur Spaltung der Cystinbrucken ange­ wendet werden. Goddard und Michaelis zeigten 1934, daB man Keratin durch Reduktion mit Thiog1ykolat in Losung bringen kann (2). Den Weg zur selektiven Oxydation von Cystin in Proteinen wiesen G. Toennies und R. P. Homiller, die 1942 feststellten, daB Perameisensaure nur Tryptophan, Methionin und Cystin oxydiert (3). Sie fanden, daB z. B. beim Casein, das in Ameisensaure ge­ lOst war, nur diese drei Aminosauren mit zugesetztem Wasserstoffperoxid reagierten (4). Alexander und Mitarbeiter ubertrugen diese Erkenntnisse auf die Keratinforschung (5). Sie konnten nachweis en, daB Peressigsaure ahnlich spezifisch wirkt wie Perameisensaure und zudem den Vorteil einer groBeren Stabilitat in waBriger Losung bietet, was bereits D' Ans und Kneip 1915 festgestellt hatten (6). Nach Oxydation mit Peressig- oder Peramei­ sensaure werden etwa 90 % des Wollkeratins in verdunntem Ammoniak 10s­ lich (7)(8)(9). Durch Ansauern kann man daraus etwa 60 % ausfallen, die sogenannte "a-Keratose", wahrend die" t-Keratose" in Losung bleibt. Der in Sauren und Laugen un10sliche Anteil der oxydierten Wolle wird "/3-Keratose" genannt (10).

lm Arbeitskreis lnstandhaltung haben sich lngenieure und Kauf­ leute zur Bearbeitung dieses in der Vergangenheit vernachlassig­ ten Gebietes zusammengefunden. Mit dem vorliegenden Buch verfolgt der Arbeitskreis eine zwei­ fache Zielsetzung. Einerseits solI der in den Unternehmenslei­ tungen weit verbreiteten Meinung entgegengetreten werden, die lnstandhaltung sei ein Hilfsbetrieb der Fertigung und besitze im Rahmen der Gesamtunternehmung nur eine untergeordnete Bedeutung. lm Zeitalter einer standig fortschreitenden Anlageintensitat sowohl der industriellen Produktion als auch des Dienstleistungs­ bereichs und einer zunehmenden Verkettung einzelner Anlagen zu Anlagenkomplexen, beeinfluBt die Leistungsbereitschaft der Anla­ gen das Betriebsergebnis in erheblichem Umfang. Daneben ist zu berlicksichtigen, daB die lnstandhaltung im Gegensatz zur Ferti­ gung einer Automation nur begrenzt zuganglich und damit sehr lohnintensiv ist. Diese Aspekte lassen die Bedeutung der lnstand­ haltung erkennen und deuten an, daB im lnstandhaltungsbereich erhebliche Rationalisierungsreserven existieren. Diese konnen allerdings nur ausgeschopft werden, wenn die Unternehmensleitun­ gen von ihrer bisher stiefmlitterlichen Behandlung des lnstand­ hal tungssektors. abrlicken. Zur Einlei tung dieses BewuBtseinswan­ dels solI dieses Buch beitragen. Eine weitere Aufgabe wird darin gesehen, den mit lnstandhaltungs­ aufgaben betrauten Praktikern eine Hilfestellung zu leisten. Es werden nur in begrenztem MaBe unmittelbar umsetzbare Rezepte ge­ liefert. Der Arbeitskreis sah sein Ziel vielmehr in der Aufgabe, Anregungen zu vermitteln, die Wege zur erfolgreichen Problemlo­ sung weisen.

1. 1 Problemstellung Eine größere Verbreitung in der Bundesrepublik Deutschland findet der Kooperationsgedanke seit Beginn der sechziger Jahre. Während noch 1958 bei Inkrafttreten des Gesetzes ge­ gen Wettbewerbsbeschränkungen lediglich einige Rationalisie­ 1 rungkartelle die Billigung des Gesetzgebers fanden, wurde bereits 1963 die Förderung der Kooperation zu einem Programm­ 2 punkt der Bundesregierung erhoben . Im selben Jahr veröffent­ lichte auch das Bundeswirtschaftsministerium eine Zusammen­ stellung über Möglichkeiten der Kooperation, die unter dem 3 Namen Kooperationsfibel allgemein bekannt wurde. Einige Jahre später folgte eine ähnliche Veröffentlichung durch die EWG­ 4 Kommission in Brüssel. Weitere Impulse ergaben sich aus der Öffentlichkeitsarbeit des Bundesverbandes der Deutschen Industrie (BDI) und des Ra­ 5 tionalisierungs-Kuratoriums der Deutschen Wirtschaft (RKW) . Auch von den Unternehmen der Textilwirtschaft der BRD wurde die Idee der Kooperation, wia wir im weiteren Verlauf unserer Untersuchung sehen werden, in zunehmendem Maße aufgenommen. Im Bereich der wirtschaftswissenschaftlichen Literatur gibt es eine Fülle von Veröffentlichungen über das Thema Koopera­ tion. 6 Allerdings ist der überwiegende Teil dieser Abhandlun­ gen theoretischer Art. Empirische Untersuchungen über diesen Problemkreis für die Textilwirtschaft der BRD fehlen dagegen weitgehend. Bisher kann lediglich auf die Arbeiten von 7 8 Criegee und Inderfurth zurückgegriffen werden, die sich mit der speziellen Sparte der Baumwollindustrie befassen. Ferner 9 hat Fischer die Möglichkeiten der Kooperation in der schwei­ zerischen Textilwirtschaft untersucht. Die vorliegende Arbeit macht es sich zur Aufgabe, die praktischen Probleme der Koope­ ration für dieUnternehmen der Textilwirtschaft der BRD zu analysieren.

1.1 Verfahren zur Untersuchung des Diffusionsverhaltens Die Untersuchung des Diffusionsverhaltens eines Systems "niedermolekula­ rer Stoff - hochmolekulare Substanz" stutzt sich im wesentlichen auf drei Verfahren: 1. Die Messung der Durchlassigkeit von Polymerfolien fur den betreffen­ den Stoff (Permeationsmessung), 2. die Messung der Aufnahme oder Abgabe eines Stoffes durch das Polymere in Abhangigkeit von der Zeit (Sorptions- und Desorptionsmessung), 3. die Messung des Konzentrationsgradienten zu verschiedenen Zeiten. Die beiden ersten Verfahren sind vor allem geeignet, wenn die 10slichkeit des niedermolekularen Stoffes unter den gewahlten Versuchsbedingungen klein ist. Das dritte Verfahren ist je nach der Wahl der Apparatur uber den ganzen Konzentrationsbereich oder vorzugsweise fur 10sungen mittlerer Konzentrationen und fur verdunnte 10sungen geeignet. In dieser Arbeit wird das Diffusionsverhalten des Systems Polystyrol - Toluol mittels der Sorptions- und Desorptionsmethode untersucht. 1.2 Moglichkeiten des Diffusionsverhaltens Bezuglich des Diffusionsverhaltens von Gasen und Dampfen in Hochpolyme­ ren sind prinzipiell drei FaIle denkbar: 1. Der Diffusionskoeffizient (Dfk.) ist konstant. In diesem Fall wachst bei einem Sorptionsexperiment die relativ aufgenommene Menge an Lo­ sungsmittel (1M) linear mit V"t, solange im Zentrum der Folie noch keine Konzentrationsanderung erfolgt. Bei der Desorption wachst die relativ abgegebene Menge ebenfalls linear mit ~ (~ -Beziehung). Die Steigungen der Sorptions- und Desorptionskurven sind gleich groB. Sorptionskurve und Desorptionskurve fallen zusammen. Aus ihrer Stei­ gung laBt sich der Dfk. ermitteln.

Luftverunreinigungen, die die Lebensmöglichkeiten von Menschen, Tieren und Pflanzen sowie den Bestand von Sachwerten sehr stark beeinflussen können, gehören zu den Begleiterscheinungen einer ständig und stark zunehmenden Industrialisierung und Technisierung. Die Bedeutung der Luftverunreinigung wird um so größer, je weniger alle Maßnahmen ausrei­ chen, um den ständig wachsenden Ausstoß an luftverunreinigenden Sub­ stanzen zu vermindern. An ihrer Entstehung sind Arbeitsverrichtungen und Produktionszweige beteiligt, bei denen feste, flüssige und gasför­ mige Stoffe in die Atmosphäre emittiert werden. Eine Unterteilung kann man je nach Auswirkung auf die Umwelt vornehmen, wo Luftverunreinigun­ gen eine Wirkung entfalten, die von Belästigung bis zur Gefährdung und Schädigung reicht. In diesen weiten Grenzen bewegen sich naturgemäß auch die Forderungen nach Gegenmaßnahmen. Grundlage zu jeder Maß- und Stellungnahme sind analytische Untersuchungen, die ein einwandfreies Bild der vorliegenden Tatsachen vermitteln. 1. 1 Begründung der Wahl von Schwefeldioxyd als in der vorliegenden Arbeit ausschließlich behandelter Bestandteil verunreinigter Luft Die schädlichen Wirkungen der Rauchgase sind hauptsächlich auf den gas­ förmigen Anteil und nicht so sehr auf den Staubgehalt zurückzuführen. In erster Linie handelt es sich dabei um das Schwefeldioxyd, das zu den stärksten und auch am weitesten verbreiteten Schadstoffen gehört [1], [2]. Es kommen zwar noch schädlicher wirkende gasförmige Stoffe vor, aber keiner derselben tritt so häufig und in so hohen Konzentra­ tionen auf wie Schwefeldioxyd. Neben Industriewerken, z. B.

In den letzten Jahren sind die elektronischen Rechenmaschinen in sehr starkem Maße weiter entwickelt worden. Dabei wurde bei den Digitalma­ schinen eine wesentlich höhere Operationsgeschwindigkeit angestrebt, während bei den Analogmaschinen die Entwicklung auf größere Genauigkeit gerichtet war. Bei beiden Maschinenarten wurde zusätzlich eine hohe Be­ triebssicherheit sowie vor allem eine möglichst einfache Bedienung bei großer Flexibilität erreicht. Gleichzeitig ging das Bestreben dahin, diese Maschinen in steigendem Maße für die Lösung der in Wissenschaft, Technik und Wirtschaft auftretenden mathematischen Probleme einzusetzen. Es gelingt dabei, immer neue Gebiete der Bearbeitung mit diesen Maschi­ nen zu erschließen. Die besonders bei elektronischen Analogrechnern relativ einfache Bedie­ nung gestattet es, die einzelnen Bausteine des Rechners auch ohne ein­ gehende Kenntnis der internen Vorgänge zu benutzen. Die Art der Anwen­ dung wird dabei im wesentlichen durch das behandelte Problem, nicht so sehr durch die Maschine bestimmt. In sehr übersichtlicher Form ist das bei der Behandlung von Übertragungssystemen und Netzwerken auf dem Ana­ logrechner möglich. Dabei wird die Maschine primär nicht als Rechenge­ rät, sondern als ein sehr flexibles Übertragungssystem bzw. Netzwerk aufgefaßt. Die Rechenschaltung ergibt sich in strenger Analogie zur Übertragungsfunktion oder zum Netzwerk. Da alle Überlegungen vom Stand­ punkt des vorgelegten Problems her durchgeführt werden, sind Kenntnisse auf dem Gebiet der Übertragungs- und Netzwerkstheorie wesentlicher als die Kenntnis des Rechners selbst. Eine Vielzahl von Aufgaben dieses Ge­ bietes läßt sich dann wesentlich leichter als mit üblichen Mitteln be­ handeln.

Der Umformvorgang in Hammern und Pressen ist immer wieder Gegenstand von Rechnung und Versuch gewesen. Die alteren Arbeiten beschaftigen sich hauptsachlich mit dem freien Stauchen zwischen ebenen Bahnen und haben zum Ziel, den dabei auftretenden Formanderungswiderstand zu be- bestimmen. Erst jungere Arbeiten untersuchen die Umformung im Gesenk. Dabei stehen Fragen nach dem Arbeitsbedarf und dem besten Ausfullen der Gravur im Vordergrund. Weil der Vorgang ziemlich verwickelt ist, blieben bis auf den heutigen Tag noch viele Fragen offen, denen nach- zugehen Zweck dieser Arbeit ist. Die Auswertung der wichti~sten Ergebnisse der fruheren Untersuchungen lie erkennen, da das reine Stauchen zwischen ebenen Bahnen am Umformen im Gesenk einen starkeren Anteil hat als man zunachst annimmt. Im An- fang wird der Rohling im Gesenk nur gestaucht, ohne in die Gesenkform gepret zu werden, und am Schlu der Umformung tritt abermals ein fast reiner Stauchvorgang auf; wenn namlich bereits Grat ausgetreten ist, wird eben dieser Grat gestaucht, damit die aus ihm nach innen verdrangte Masse die Fullung des Hohlraums bewirkt. Fur die Durchleuchtung des Gesamtvorganges mute deshalb zunachst er- neut das Stauchen untersucht werden. Entsprechend dem Stauchen zu Beginn der Umformung wurden Stauchversuche mit einem Durchmesser-Hohen- verhaltnis d /h 1 o 0 dem Schmieden des Grates ahnelt. Hierbei wurde besonderer Wert auf das Messen der Druckspannungsverteilung an den Preflachen gelegt, weil diese fur die Beurteilung des anschlieend untersuchten Steigens be- deutungsvoll ist.

Leistungs­ aufnahme von 80 W.

bestehend aus Filialen (betriebseigene Agenturen) und Annahmestellen (freie Agenturen) sowie den Fuhrpark.

Seit dem ersten Raketenflug eines (magnetischen) Massenspektrometers im Jahre 1949 sind von mehreren Arbeitsgruppen die verschiedensten Massenspektrometer zur Untersuchung der hohen Atmosphäre entwiekelt und erprobt worden. Jedoch beschränkten sich die U ntersuchungen meist auf eine Erprobung des MeBgerätes, so daB - mit Ausnahme der Ergebnisse von Versuchen, die durch das NRL (Naval Research Laboratory) unternommen wurden (von TowNsEND, MEADOWS, PRESS­ LY et al.) - zuverlässige MeBwerte kaum vorliegen. (Eine Zusammenstellung von Veröffentlichungen findet man in [7].) Es besteht deshalb ein groBes Interesse an Messungen der neutralen wie der ionisierten Komponente der hohen Atmosphäre. Nach den bisherigen Messungen wurden in der oberen Atmosphäre nur Massen mit einem Atomgewicht 4 ~ A ~ 44 nachgewiesen. Besonderes Interesse kommt aber auch dem Bereich der leichten Massen A = 1 - 4 zu, da die relativen Häu­ figkeiten von Wasserstoff und Helium in groBen Höhen vermutlich stark zuneh­ men. Gerade über die Wasserstoffkonzentration liegen aber bisher noch gar keine Messungen vor. 1 Die Tab. 1 gibt einige Teilchendichten in 150 km Höhe wieder . Man kann aus den angegebenen Werten entnehmen, daB sich bis zu dies er Höhe keine Nach­ weisschwierigkeiten ergeben sollten (mit Ausnahme von Wasserstoff).