Bøger i Forschungsberichte Des Landes Nordrhein-Westfalen serien

Für die wirtschaftliche Bearbeitung von Werkstücken ist der Werkzeugver­ schleiß von besonderer Bedeutung, vor allem, wenn relativ teure Werkzeuge verwendet werden, wie sie zur Herstellung von Verzahnungen erforderlich sind. Neben dem Werkzeugverschleiß ist auch eine richtige Dimensionierung der Maschine und der Aufspannelemente wichtig. Unter den angreifenden Kräften dürfen keine unzulässigen statischen und dynamischen Verformungen auftreten, die die Genauigkeit des Werkstückes beeinträchtigen können und die Standzeit des Werkzeuges herabsetzen. Schnittkraft und Werkzeugstandzeit hängen bei der spangebenden Bearbeitung im wesentlichen von den folgenden Einfluß­ größen ab: 1. Werkstückwerkstoff und Schneidstoff 2. Schneidengeometrie 3. Zerspanungsbedingungen, wie Schnittgeschwindigkeit und Vorschub 4. Bearbeitungsverfahren Um einmal gewonnene Ergebnisse auf andere Bearbeitungsverfahren übertragen zu können, kommt der Untersuchung des letzten Punktes besondere Bedeutung zu. Für die Herstellung von Verzahnungen haben heute das Fräs- und das Stoß­ verfahren besondere Bedeutung erlangt. Beide Verfahren arbeiten nach dem Abwälzprinzip und nähern das geforderte Zahnflankenprofil durch eine endliche Zahl von Hüllschnitten an. Werkzeug und Werkstück laufen in der Verzahn­ maschine wie ein Getriebe; beim Wälzstoßen liegt ein Getriebe mit parallelen Achsen, beim Wälzfräsen ein Getriebe mit sich kreuzenden Achsen vor. Im folgenden sollen in erster Linie die Einflußgrößen auf die Spanbildung bei beiden Verfahren untersucht werden.

großtechnische Anwendung. I. Mechanismus der Spülgaswirkung Der Mechanismus der Spülgaswirkung ist komplexer Natur.

Besteht die Aufgabe, ein schmelzflüssiges Metall in eine Form zu vergießen, so ist zunächst das Fließvermögen der Schmelze von größter Wichtigkeit. Von dieser bei allen Metallen bzw. Legierungen unterschiedlichen Eigenschaft hängt es ab, wie die Schmelze in der Form fließt und inwieweit sie auch kleinste und sehr weit vom Einguß entfernte Querschnitte ausfüllt. Eine dem Fließvermögen der homogenen Schmelze ähnliche, jedoch grund­ sätzlich von ihr zu trennende Eigenschaft ist die beim Durchschreiten des Zwei­ phasengebietes während der Abkühlung verschieden große Nachfließfähigkeit der jeweils vorliegenden Restschmelze. Diese Eigenschaft ist für das Ausfüllen der durch die Dendritentrennung entstandenen Hohlräume und damit die Fehler­ freiheit des Gußstückes von entscheidender Bedeutung. Besonders das bei Stahl­ guß sehr häufig beobachtete Auftreten von Warmrissen wird weitgehend auf eine schlechte Nachfließfähigkeit der Restschmelze beim Erstarren zurückgeführt. Zur Erklärung vieler gießtechnischer Fragen ist man daher schon seit langem be­ strebt, das Fließvermögen der Metalle und Legierungen im Bereich der homo­ genen Schmelze und die Nachfließfähigkeit der Restschmelze im Zweiphasen­ bereich zu bestimmen. Da beide Eigenschaften von einer Vielzahl unterschied­ licher Faktoren beeinflußt werden, liegen außerordentlich komplexe Verhältnisse vor, deren genaue Erforschung sehr große Schwierigkeiten bereitet. Aus diesen sowie rein meßtechnischen Gründen hat man bisher nur für die Prüfung des Fließvermögens der homogenen Schmelze mehrere einfache Methoden ent­ wickelt. Da bis heute noch keine allgemeingültigen Normen für diese Verfahren vorliegen, sind die bisher gewonnenen Werte nur dann vergleichbar, wenn über­einstimmende Bedingungen bei der Durchführung der Prüfungen vorliegen.

Diffusion eines Gases in eine Metalloberfläche ist ein komplexer und schwer zu übersehender Vorgang.

In den nachfolgenden Abhandlungen wird über die Ergebnisse zweier verschie­ dener Forschungsthemen berichtet. ad I: Die Früherkennung der Herz-und Gefäßkrankheiten Die Früherkennung von Störungen der Kreislauffunktion und der Herz­ leistung ist sowohl für die Prophylaxe wie für die richtige Behandlung cardiovasculärer Störungen von großer Bedeutung. Wir haben Methoden entwickelt, deren Ergebnisse z. T. in einer Monographie »Herz- und Gefäßkrankheiten«, die im Steinkopff-Verlag, Darmstadt, erschienen ist, niedergelegt sind. Aus diesen Bemühungen um eine funktionelle Diffe­ rentialdiagnose cardialer und vasculärer Erkrankungen haben sich prak­ tische Erfahrungen und neue Problemstellungen ergeben, deren Bearbei­ tung zu Ergebnissen geführt haben, die nachfolgend mitgeteilt werden. Mit den von uns beschriebenen und entwickelten Methoden ist eine Früh­ erkennung von Leistungseinschränkungen des Herzens wie eine Früh­ diagnostik von Arteriopathien möglich. Veränderungen der Arterien­ wandungen sind bereits in initialen Stadien objektivierbar. Aus der Früh­ diagnostik und der Beobachtung des Krankheitsverlaufs mit objektiven Methoden lassen sich wichtige Schlüsse für die Prophylaxe, Therapie und Prognose dieser Erkrankungen gewinnen, die sowohl in klinischer als auch in sozialhygienischer Hinsicht von praktischer Bedeutung sind. ad II: Methodische Verbesserungen zur Funktionsdiagnostik cardiovasculärer Erkran­ kungen Bei den Bemühungen um Methoden zur Früherkennung von Herz- und Gefäßkrankheiten haben sich eine Reihe von methodischen Problemen ergeben, deren technische Lösung Voraussetzung für eine exakte Aussage zu dem unter I aufgeführten Fragenkreis war.

Der Finanzausgleich zwischen Ländern und Gemeinden in seiner gegenwärtigen Form kennt keine Gemeindetypen. Wie alle Beziehungen zwischen Gebiets­ körperschaften knüpft aber auch das Finanzausgleichsverfahren an die historisch entwickelte Klassifizierung der Gemeinden nach ihrem verfassungs- und ver­ waltungsrechtlichen Status an und behandelt die Gemeinden nach ihrem Platz in dieser Hierarchie; dieser Platz soll das Maß an Aufgaben wie auch das Maß an Einnahmen bestimmen. Für die Finanzausgleichsbeziehungen im engeren Sinne ergibt sich je nach der Ebene eine unterschiedliche Anzahl von Partnern im verti­ kalen Finanzausgleich: die amtsangehörigen Gemeinden erhalten einerseits Zuweisungen des Landes, tragen aber andererseits durch Umlagen zur Deckung des Bedarfs von Ämtern und Kreisen bei - für die kreisfreien Städte dagegen be­ schränkt sich der vertikale Finanzausgleich auf die Zuweisungen und Zuschüsse der Länder. Damit ist aber bereits die Grenze des Einflusses dieser Klassifizierung auf den Finanzausgleich zwischen Ländern und Gemeinden erreicht. Die Ausgestaltung des Systems der Transfers vom Land an die Gemeinden löst dagegen vollständig die Beziehung zum verwaltungsrechtlichen Status einer Ge­ meinde. Die vertikalen Transfers, die zunächst einmal die Finanzkraft der Ge­ meinde allgemein stärken sollen!, erfüllen gleichzeitig die Funktion des horizon­ talen Finanzausgleichs, indem sie den Gemeinden je nach ihrer Finanzlage in unterschiedlicher Höhe zufließen; die Finanzlage einer Gemeinde ist jedoch nicht mehr Funktion ihres rechtlichen Status, sondern Ergebnis einer Unzahl von Ein­ flüssen, die zu erfassen es gilt, will man den erwünschten horizontalen Effekt der Finanzausgleichsmaßnahmen erzielen.

großzügig gewährte finanzielle Unterstützung beim Ausbau unserer Ver­ suchskokerei. An der Durchführung der Untersuchungen und Auswertung der Versuchsergeb­ nisse waren die Herren Dr. W. SIMONIS, Dr. R. BECKMANN, W. DREssLER und E. SCHIERHOLZ maßgeblich beteiligt.

Verteilungen, die offensichtlich keine Ahnlich­ keit mit der Exponentialverteilung zeigen.

Untersuchungen und das bei deren Durchführung erwiesene Entgegenkommen sei allen Beteiligten hier gedankt.

den; Schnittstapel 80/100/120 mm), im Verhältnis 45% Wolle: 55% Trevira.

Elektrotechnik und Maschinenbau (1952), H. 15/16, S. 352.

Periodensystem umfassen, dauern nur wenigt Stunden. 5. Quantitative Spurenanalysen mit einer relativen Standardabweichung von 1 etwa 0,30 sind mit geeigneten Vergleichsstandards möglich . Da die Funkenionenquelle Ionen mit einer Energiebreite von einigen ke V erzeugt, sind für die Trennung der Ionen doppelfokussierende Massenspektrometer not­ wendig.

. . . . . . . 28 a) mit Luzerne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 b) mit Spinat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 c) mit Salat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 IV. Untersuchung der Scenedesmus-Alge auf Vitamin B12 und Vitamin E 32 a) Vitamin-B -Gehalt in Algen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 12 b) Vitamin-E-Gehalt in Algen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 c) Aufgliederung des Gesamttocopherolgehaltes in die einzelnen Komponenten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 5 V. Venuche zur diätetischen und therapeutischen Verwendung der Alge Scenedesmus obliquus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Bericht über einen in Alexandria durchgeführten Versuch an sieben mar- muskranken Kindern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Literaturverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

verzichten wollen, um bestimmte andere Ledereigen­ schaften günstig zu beeinflussen.

Die Bedeutung der rationellen Reduktion der Eisenerze führte zu zahlreichen Unter­ suchungen auf diesem Gebiete. Dabei wurden die physikalischen und chemischen Eigen­ schaften der Eisenoxyde und deren thermodynamisches Verhalten weitgehend geklärt. Die Zustandsdiagramme der Systeme Eisen-Sauerstoff, Eisen-Sauerstoff-Wasserstoff und Eisen-Sauerstoff-Kohlenstoff sind hinreichend bekannt. Dagegen sind die erst später einsetzenden Untersuchungen über die Kinetik der Eisenoxydreduktion bis heute nicht abgeschlossen. Die in der Literatur erschienenen Arbeiten zeigen, daß die Reduktionsvorgänge vielseitig beeinflußbar sind. Neben der Geschwindigkeit der chemischen Reaktion an der Phasen­ grenze Gas/Oxyd, die von der Temperatur, den Partialdrücken der Gaskomponenten und von der Größe der Reaktionsfläche abhängt, spielen die Transportvorgänge in der Gasphase und im Festkörper eine wesentliche Rolle. Die Struktur des sich auf dem Oxyd ausbildenden Reduktionsproduktes hat somit entscheidenden Einfluß auf die Abbau­ geschwindigkeit des Sauerstoffes. Bildet sich an der Oxydoberfläche eine poröse Schicht des Abbauproduktes aus, so kann die Phasengrenzreaktion bis zu hohen Reduktions­ graden die Abbaugeschwindigkeit bestimmen. Der Einfluß der Gasdiffusion durch die Poren macht sich erst bei hinreichend dicken Schichten bemerkbar. Bildet sich dagegen eine dichte, das gesamte Oxyd abdeckende Schicht aus, so kann die Festkörperdiffusion geschwindigkeitsbestimmend werden. Die technisch verhütteten Eisenerze sind keine reinen Eisenoxyde, sondern Misch­ kristalle, Verbindungen oder Gemische mehrerer Oxyde. Während die Gleichgewichte für viele Oxyd-Mischkristalle und binäre Oxydverbindungen bereits untersucht wurden, ist über den Ablauf der Reduktion dieserStoffe noch wenig bekannt.

Versuch, diese zeit- und materialintensiven Ver­ fahren durch billigere und schnellere Kurzzeitprüfungen zu ersetzen, liefert nur in Ausnahmefällen brauchbare, allgemeingültige Ergebnisse.

Polyamide eignen sich auf Grund ihrer günstigen mechanischen Eigenschaften, ihrer guten Gleiteigenschaften, ihres geringen Verschleißes, ihrer hohen Dämp­ fungsfähigkeit und ihrer Korrosionsbeständigkeit sehr gut als Zahnradwerk­ stoffe und haben als solche auch schon in zahlreichen Fällen Anwendung in Leistungsgetrieben gefunden. Sie unterscheiden sich jedoch in ihrer Zusammensetzung und ihrem molekularen Aufbau weitgehend von den Metallen. Dadurch ist auch ihr andersartiges Ver­ halten bei mechanischer Beanspruchung und gegenüber Temperatur und Feuch­ tigkeitseinflüssen bedingt. Ihre Wärmeleitfähigkeit ist geringer, und sie neigen bei statischer Belastung bereits bei Raumtemperatur zum Fließen, was bei Metallen erst bei weit höheren Temperaturen beobachtet wird. Alle diese Erscheinungen führen dazu, daß man bei Polyamidzahnrädern nicht einfach die für Stahlzahnräder aufgestellten Berechnungsverfahren - natürlich mit weit geringeren zulässigen Festigkeitswerten - anwenden kann. Für die Berechnung können Einzelnachweise über Zahnfußfestigkeit und Flanken­ beanspruchung bisher noch nicht voneinander getrennt geführt werden, weil die Firmenangaben bezüglich der Festigkeitswerte weit streuen. Hingegen werden von vielen Firmen Berechnungsmethoden angegeben, die zum Teil auf Versuchen basieren, und bei denen die oben erwähnten Einzel­ beanspruchungen zusammengefaßt berücksichtigt werden. Die wichtigsten dieser Berechnungsverfahren sind in dieser Arbeit aufgeführt, und es ist mit allen das gleiche Beispiel durchgerechnet worden. Die übertragbaren Leistungen, die sich dabei ergaben, schwanken zwischen 1,26 und 2,9 PS.

Der Einfluß der Propellerspaltbreite, der in [14] bereits festgestellt wurde, zeigt die von mehreren Autoren - besonders von H. E. DrcKMANN - angedeutete Tendenz, daß mit kleiner werdendem Spalt vermehrter Propellerschub erzeugt wird. Es wurden Spaltbreiten von 0,8 bis 3,0 mm und 0,6 bis 2,0 mm unter­ sucht. Der Wirkungsgradabfall ist beim Doppeldüsensystem 60/61 in Verbin­ dung mit Propeller 116 R in Richtung größerer Schubbelastungsgrade zuneh­ mend. Dieses Ergebnis entspricht demjenigen für Eindüsen [12]. In Verbindung mit Propeller 95 R ist der Wirkungsgradabfall des Doppeldüsensystems 60/61 kleiner als bei Propeller 116 R. Mittlere Schubbelastungsgrade ergeben den höch­ sten Abfall des Wirkungsgrades. Entgegengesetzt hierzu verläuft der Wirkungsgradabfall beim Doppeldüsen­ system 60/63; der niedrigste Schubbelastungsgrad hat den höchsten Wirkungs­ gradabfall zur Folge. Es zeigt sich, daß lezteres System gegenüber größeren Spalt breiten bei mittleren Schubbelastungsgraden unempfindlicher ist; d. h. es hat eine geringere Leistungs­ einbuße als Doppeldüsensystem 60/61 und gemäß seinem Aufbau vermutlich auch gegenüber dem Eindüsensystem 60 zu verzeichnen. Die in [15] gegebenen Gestaltungsrichtlinien werden durch die Ergebnisse der untersuchten Doppeldüsensysteme 60/61 und 60/63 voll bestätigt. Die Grenze der Anwendbarkeit der Doppeldüsen nach schwächeren Schubbe­ lastungsgraden hin wird durch die Kombination der Schraube 95 R mit Doppel­ düsensystem 60/61 angegeben, da hier nur Verbesserungen von weniger als 1,3% gegenüber dem Eindüsensystem 60 erreicht wurden. Im Wirkungsgradmaximum ist sogar eine Verschlechterung von 3% festzustellen.

1. Durch Untersuchung einer Reihe gleichmäßig veränderter Formen konnte festgestellt werden, daß für die Wahl der Form des geringsten Widerstandes nicht die Lage des Gewichtsschwerpunktes für sich entscheidend ist, sondern der Abstand des Gewichtsschwerpunktes bzw. des Verdrängungsschwer­ punktes vom Schwerpunkt der Schwimmwasserlinie. Es ergaben sich dadurch Widerstandsersparnisse in der Größenordnung von etwa 10% des Gesamt­ widerstandes gegenüber der früher untersuchten Formen. 2. Der Einfluß des Flachwassers wurde für den gesamten wesentlichen Bereich erfaßt und jeweils die dafür am besten geeignete Berechnungsmethode er­ örtert und angegeben. Im Bereich von ~h = 0,6 - 0,8 ergibt bei den unter­ suchten Ljh-Werten die Annahme gleichen Wellenwiderstandes bei gleicher Wellenlänge auf tiefem und flachem Wasser und die dementsprechende Ände­ rung der Geschwindigkeit brauchbare Werte zu der Umrechnung und dem Vergleich der Widerstandswerte für verschiedene Wassertiefen. Für den Be­ reich der Stauwellengeschwindigkeit dürfte es in den meisten Fällen genügen, die Größe und die Lage des Maximums zu kennen. Für diese werden die Werte angegeben. Für den überkritischen Bereich liegen die Widerstände gering­ fügig unter den Widerstandswerten für unendliche Wassertiefe bei gleicher Geschwindigkeit. Diese Werte werden im Kurvenverlauf angegeben. 3. Es hat sich für den untersuchten Schiffstyp und dessen Geschwindigkeitsbe­ reich ergeben, daß die kleinsten Widerstandswerte dann erreicht werden, wenn kein dynamischer Auftrieb und damit kein induzierter Widerstand auftreten. Es wird ein Verfahren angegeben, die Größe des Auftriebs zu berechnen, mit dem schon beim Modellversuch die Erfüllung dieser Bedingung geprüft und die beste Formgebungfestgelegt werden kann.

Die Entwicklung auf dem Gebiet der Schneidstoffe wird durch das Streben nach geringeren Fertigungskosten und kurzeren Fertigungszeiten bestimmt. Das heit, man versucht Schneidstoffe zu schaffen, die fur eine Anwendung bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und mittleren Spanquerschnitten geeignet sind. Die Forderung nach einer hohen Verschleifestigkeit und Warmharte wird durch die keramischen Schneidstoffe weitgehend erfullt. Ihre Entwicklung ist in den letzten Jahren soweit fortgeschritten, da sie uber das erste Versuchsstadium hinaus Da durch den Einsatz der Schneid- schon Eingang in die Praxis gefunden haben. keramik auch an die Konstruktion moderner Werkzeugmaschinen erhohte Anforderungen hinsichtlich Drehzahlbereich, installierter Leistung und Starrheit gestellt werden, ist die genaue Kenntnis der Leistungsfahigkeit dieser Schneid- stoffe von groer Bedeutung. 6 2. Zusammensetzung und Eigenschaften der Schneidkeramik Gegenuber den herkommlichen Schneidstoffen besitzt die Keramik eine voll- kommen andere Zusammensetzung. In Tab. 1 sind die wichtigsten Bestandteile der verschiedenen Werkzeugbaustoffe aufgefuhrt. An die Stelle der Schwer- metallkarbide tritt bei der Schneidkeramik ein oxydischer Hartstoff, meist Alu- miniumoxyd Ab03, wahrend der metallische Binder fast ganz verschwindet. Die rein oxydischen Keramiksorten bestehen nahezu vollstandig aus gesintertem Aluminiumoxyd. Der besondere Vorteil der Sinteroxyde ist ihre Reaktions- tragheit gegenuber Eisen [11; 22] und ihre hohe Warmfestigkeit, nachteilig wirkt sich dagegen ihre gegenuber den anderen Schneidstoffen relativ geringe Zahigkeit aus. In den letzten Jahren sind in starkerem Umfang Keramiksorten entwickelt worden, die neben den oxydischen Bestandteilen auchgroere Anteile von Schwer- metallkarbiden enthalten. Auf diese Weise konnte die Zahigkeit der Keramik verbessert werden, ohne die Verschleifestigkeit wesentlich zu beeintrachtigen.

Zur Ermittlung einer Reihe von ferromagnetischen Stoffgrößen - man denke hierbei etwa an die Anfangspermeabilität - ist es erforderlich, die bei der Messung verwendete Probe zu Beginn in einen definierten und reproduzierbaren Aus­ gangszustand zu bringen. Das hierbei anzuwendende Verfahren soll jeden Einfluß der magnetischen Vorgeschichte, also aller vorausgegangenen Magneti­ sierungsvorgänge beseitigen. Meist benutzt man dazu eine magnetische Vor­ behandlung in einem gleichmäßig abklingenden Wechselfeld, wobei der Prozeß mit einer so großen Amplitude beginnt, daß die Probe zunächst in beiden Rich­ tungen bis zur Sättigung ausgesteuert wird. Erfolgt dieser Vorgang unter Anwesenheit eines magnetischen Gleichfeldes, so spricht man von »Idealisierung«; ist das Gleichfeld Null, so führt er zum »abmagnetisierten Zustand«, der im folgenden allein interessiert. Zum Abmagnetisieren ordnet man die Probe in einer Feldspule an, in der ein von einer Maximalamplitude stetig bis auf Null herabgeregeltes sinusförmiges Wechselfeld geeigneter Frequenz erzeugt wird. Am Ende dieses Abmagnetisie­ rungsprozesses liegt zwar keine völlig regellose Verteilung der örtlichen Ma­ gnetisierungsrichtungen innerhalb der Probe vor, da bei der Wechselfeld­ behandlung eine Raumrichtung durch die Richtung des äußeren Magnetfeldes vorgegeben ist. Wählt man jedoch die Ausdehnung der Probe in Feldrichtung groß gegen die übrigen Dimensionen, so interessiert im allgemeinen nur das magnetische Verhalten in dieser Richtung. Man wird dann mit guter Näherung den ab magnetisierten Zustand als eine statistische Unordnung der lokalen Magnetisierungskomponenten in dieser Dimension betrachten dürfen.