Die Bedeutung der Trocknung als Arbeitsabschnitt der Papierveredlung zeigt sich bereits in ihrem betriebswirtschaftlichen Einfluss. Der hier anfallende Energiebedarf muss bei der Gesamtplanung des Betriebes mit berucksichtigt werden. Die Raumforderungen der Trockenlage grenzen viel fach an die gegebenen Moglichkeiten. Die Produktionsmenge hangt davon ab, mit welcher Geschwindigkeit das veredelte Papierprodukt getrocknet und damit lagerfahig gemacht werden kann. Schon ausserlich ist in Ver edlungsbetrieben an der Grosse der Entluftungsanlagen, Trockenkanalen und Transportvorrichtungen zu erkennen, dass eine technische Verbesserung des Trocknungsvorganges einen unmittelbaren wirtschaftlichen Nutzen ver spricht. Die technischen Moglichkeiten hierzu ergeben sich sowohl aus der Anwen dung neuer Trockenelemente als auch aus deren sinnvoller Steuerung. SolcheR9gelaufgaben werden durch die Warmetragheit der machineIlen Ein richtung erschwert. Jedoch erfordert die Entwicklung, das Temperatur programm jeder Veredlungsanlage den theoretischen Gesetzen anzunahern. Physikalisch stellt die Trocknung beim Beschichten von Papieren und Pappen zwei Teilaufgaben. Zunachst muss ein unterschiedlich beschichtetes Material mit unterschiedlichem Feuchtigkeitsgehalt moglichst rasch und ohne Ver nderung der unbefeuchteten Schichten getrocknet werden. Wahrend man bei der ublichen Papiertrocknung von der gleichmassig durchnassten Bahn ausgeht, beginnt der Trocknungsvorgang einer Beschichtung bereits ehe der Befeuchtungsvorgang zu einem Gleichgewichtszustand kam. Das zweite physikalische Problem ergibt sich daraus, dass die Trocknung einer Kunststoffdispersion nicht nur die Entfernung des Wassers zum Ziel hat, sondern auch die fehlerfreie Filmbildung, also kolloidale Vorgange beim Ubergang von der Dispersion zum Gel."

Mit Druckluft betriebene und von Hand gefuhrte schlagende Werkzeuge (Ab bauhammer, Niethammer, Meisselhammer u.a.) werden in zunehmendem Masse mit gummielastischen Stoffen am Hammergriff und an anderen Stellen ausgerustet. Diese Stoffe zeichnen sich durch eine besonders hohe Dampfung aus. Sie sollen den Ruckschlag dieser Werkzeuge, der bei den langer damit arbei tenden Menschen schwere korperliche Schadigungen hervorrufen kann, ver ringern. Die Dampfung ist allgemein die zeitliche Abnahme der Amplitude einer Schwingung infolge des Uberganges von Schwingungsenergie in Warme. Sie ist bei den gummielastischen, also hochmolekularen naturlichen oder kunstlichen Stoffen als hoch im Verhaltnis zu Stahl zu erwarten. Das er gibt sich aus ihrer chemischen Struktur, der Beweglichkeit der Molekule einerseits und der inneren Ruckstellkraft andererseits. Nach Aussagen der Manner, die mit schlagenden Druckluftwerkzeugen arbei ten, musste bei Verwendung von gummielastischen Stoffen an geeigneten Stellen der Hammer eine wesentliche Milderung des Ruckschlages auf die bedienende Person zu erwarten sein. Zunachst sind jedoch diese Aussagen mit aller Vorsicht zu werten, da exakte Messungen uber die Auswirkung dieser Stoffe als Dampfungselemente noch nicht vorliegen. Sollte eine Milderung des Ruckschlages exakt nachgewiesen werden, dann ist weiter damit noch nicht gesagt, dass nun keine korperlichen Schadi gungen mehr auftreten werden. Diese Frage kann nur vom Mediziner und dann voraussichtlich erst in Jahren beantwortet werden, da die Schadigungen, generell auch als Abbauhammerkrankheiten bezeichnet 4], bekanntlich erst nach vielen Jahren auftreten. Ausserdem erleiden nicht alle mit Pressluft hammern Arbeitenden Schaden, es spielt also auch ein physiologischer An lagefaktor eine Rolle."

Mit dem W nsche, eine zunehmende Ausnutzung und damit eine grossere Wirt schaftlichkeit eines Bauteiles zu erzielen, ohne die erforderliche Sicher heit zu mindern, ist es notwendig, sich mit der Frage der Eigenspannun gen zu befassen. Alle Maschinenbaustoffe und besonders die Stahle sind in ihren meisten Lieferformen mit durch ihre Metallurgie und bildsamem Formgebung bedingten inneren Spannungen behaftet. Grossere Bedeutung je doch haben die mit der Verarbeitung des Werkstuckes in den Endzustand verknupften Eigenspannungen, wie sie z. B. als Folge eines jeden Schweiss vorganges auftreten. Wahrend die zur ersten Gruppe zahlenden Spannungen durch geeignete Gluhverfahren schon vor der Weiterverarbeitung aufgeho ben werden, wurde schon seit langerem nach Moglichkeiten gesucht, auf wirtschaftliche Weise die letztgenannten Spannungen abzubauen. In neue rer Zeit findet zur Aufhebung von Schweissspannungen das in Amerika ent wickelte Verfahren des "Autogene. n Entspannens bei niedrigen Temperaturen" auch in Deutschland verbreitet Anwendung. Stellt man es den bekannten Gluhverfahren zum Spannungsabbau gegenuber, so bietet es die Vorteile der einfachen Handhabung und der universellen Anwendung. Das autogene Entspannen ist unabhangig von der Grosse des Bauteiles. Es ist lediglich erforderlich, dass die Schweissnaht zuganglich ist. Die Blechdicke darf eine bestimmte Starke von 40 mm nicht ubersteigen, es sei denn, man kann von beiden Seiten entspannen. Das Verfahren erweist sich als ausserst wirtschaftlich, da die Anschaffungs- und Betriebkosten sehr gering sind. Sie stehen in keinem Vergleich zu den ersparten Material- und Ferti gungskosten. 2."

Die Untersuchungen von Halbleinen und Zwirnhalbleinen aus BW-Kette Nm 17 bzw. Nm 34/2, roh und Flachswerggarn-Schuss Nm 12. roh, 1/4 weiss und 1/2 weiss, wobei in beiden Richtungen je drei verschiedene Faden dichten im Bereich der rel. Dichte von 4,4 - 5,0 in die Betrachtung 9 einbezogen wurden ), hatten folgendes Ergebnis: Die Ausnutzung der Festigkeit des BW-Kettgarns wurde von der rel. Kett fadendichte nicht einheitlich beeinflusst. Eine einseitige Abhangigkeit ergab sich nicht. Die Ausnutzung der Festigkeit des BW-Kettgarns blieb von der rel. Schuss fadendichte nicht beeinflusst. Die Ausnutzung der Festigkeit des Leinen-Schussgarns ist von der rel. Schussfadendichte stark abhangig. Es ergab sich je Zehnteldezimale der rel. Dichte eine Steigerung des Ausnutzungsgrades um rd. 2 Prozent punkte. Diese Angabe bezieht sich auf die Ausnutzung der Rohgarnfestig keit im trockenen Gewebe. Fur die Ausnutzung im nassen Gewebe und bei Bezug auf Webgarnfestigkeit sind Zunahme bzw. Verlust an Gewebe- bzw. Garnfestigkeit durch Nassbehandlung bzw. Bleiche zu berucksichtigen. Die Ausnutzung der Festigkeit des Leinen-Schassgarns wurde von der rel. Kettfadendichte nicht einheitlich beeinflusst. Eine eindeutige Abhangig keit er ab sich nicht."

Die Oberflache eines Textilgutes wird in der Praxis durch Haften, Reiben und Stossen an Fremdkorpern aller Art, aber auch durch Reiben gegen das gleiche oder ein anderes Textilgut, beansprucht. Dementsprechend sind die Wirkungen an der Oberflache und im Gefuge durchaus unterschiedlicher Art. Man ist in letzter Zeit haufig geneigt, die Scheuerprufung schlechthin in unmittelbare Beziehung zur Gebrauchstuchtigkeit des Textilgutes in bezug auf die'genannten Beanspruchungen zu setzen und wertet ein besse res .Ergebnis in der Scheuerprufung als Beweis fur eine hohere Gebrauchs tuchtigkeit. Dann aber musste eine Scheuerprufung grundsatzlich imstande sein, diese kombinierten Beanspruchungen vollstandig nachzuahmen. Es ist ohne weiteres einzusehen, dass diese Bedingung fur kein Scheuer prufgerat voll erfullt ist. Man ist vielmehr bemuht, die Einzelprufung moglichst weitgehend entsprechend der speziellen Beanspruchung in der Praxis zu gestalten. Da diese Beanspruchung aber unterschiedlich ist, musste auch die Beanspruchungsart durch die Prufung unterschiedlich sein, und der Geratebauer musste seine Prufgerate nach entsprechenden Grund satzen bauen und fur ihr Einsatzgebiet entsprechend kennzeichn n. Dabei kann durchaus als erstrebenswert bezeichnet werden, ein solches Prinzip fur Scheuerprufungen zu entwickeln, welches im Mittel den verschiedenen Beanspruchungsarten entspricht. Weiter sollen die Ergebnisse dem Abnutzungsgrad der Praxis zahlenmassig entsprechen, zum mindesten aber soll bei der Prufung verschiedener Pro ben die Rangfolge gleich derjenigen sein, welche sich im praktischen Ge brauch ergibt. Das ist naturlich nur dann zu erwarten, wenn die Beanspru chungsart nahezu gleichartig nachgeahmt wird. Insbesondere aber wird man nur Zahlenwerte fur Gewebe usw. vergleichen konnen, die der gleichen Be anspruchungsart ausgesetzt waren."

1.0 Wirtschaftliche Gesichtspunkte In den Jahren nach dem 2. Weltkrieg ist der Bedarf an Rohstoffen stark ge stiegen. Trotz umfangreicher Kriegsschaden hat die Erzeugung den Vorkriegs stand bereits uberschritten, und alle Schatzungen fur das nachste Jahr zehnt 11 stimmen darin uberein, dass mit einer zunehmenden Bedarfsauswei tung zu rechnen ist. Da vor allem die reichhaltigen Lagerstatten stark abnehmen, wirft diese Tatsache die Frage auf, wie die weniger hochwertigen Rohstofflager zu nutzen sind. Im Rahmen dieser Arbeit ist die Sachlage bei den Erz- und Kohlenvorkommen von Interesse. Im gleichen Ausmass wie armere Erze zur Eisenerzeugung herangezogen werden, steigt auf Grund der Gewinnungsart oder der Erzbeschaffenheit der Feinerz anteil an. Dies Feinerz ist aber ohne besondere Vorbehandlung im ublichen Hochofen verfahren nicht verhuttbar; das feinkornige Erz muss erst stuckig gemacht werden. Obwohl technisch diese Vorbereitung moglich ist, ist sie nicht sehr beliebt, weil dabei Schwierigkeiten und erhebliche Mehrkosten ein treten. So belasten z.B. die Kosten fur die Pelletisierung mit 7, -- bis 9, -- DM/t bzw. die fur die Sinterung mit 10, -- bis 15, -- DM/t die Ver huttung recht stark 2]. Vor allem aber wird durch dieses Verfahren der Kokskohlenbedarf nicht verringert. Die Koksversorgung bereitet schon jetzt in zweierlei Hinsichten Schwie rigkeiten. Einmal gibt es viele Lander, die sehr wenige oder uberhaupt keine Kokskohlenvorkommen besitzen und auf kostspielige Einfuhr von Koks oder Kokskohle angewiesen sind. Zum anderen treten auch in den ausge sprochenen Kokskohlenlandern Engpasse auf."

Auf dem Gebiete der Schweisstechnik sind in den letzten Jahren eine Fulle von neuen Erkenntnissen und Entwicklungen zu verzeichnen. Hierauf fusst die stetig wachsende Bedeutung der Schweisstechnik als Fertigungsverfahren. Der Begriff "schweissbar" ist heute ebenso bedeutungsvoll und wichtig, wie es noch vor Jahren allein das Festigkeitsverhalten oder die chemische Zu sammensetzung des Werkstoffes war. Sehr wesentlichen Anteil an der verstarkten Anwendung schweisstechnischer Fertigungsverfahren haben die Vorteile, die sich bei der Herstellung von Verbindungen metallischer Werkstoffe gegenuber anderen Verfahren, z.B. gegenuber dem Nieten oder dem Verschrauben, ergeben. Das Schweissen er zielt in fast allen Fallen erhebliche Einsparungen an Werkstoff und somit an Gewicht. Ferner lasst sich unter der Voraussetzung, dass die Schweissbar keit der Stahle mit hoherer Festigkeit gut ist, eine Ausnutzung der Fe stigkeitseigenschaften dieser Stahle erzielen, wie sie bei einer Nietung oder Verschraubung oft nicht, moglich ist. Ein weiterer, wesentlicher Vor teil des Schweissens liegt in der hoheren Leistung gegenuber anderen Ferti gungsmethoden begrundet, was zu einer rationellen Produktion fuhrt. Ein sehr grosses Anwendungsgebiet hat die Schweisstechnik im Kessel- und Behalterbau gefunden. Hier betragt die Einsparung an Werkstoff infolge Einsatz schweisstechnischer Fertigungsverfahren, um ein Beispiel zu den vorgenannten Vorteilen anzufuhren, nach Angaben im deutschen und auslan dischen Schrifttum (13) bisweilen bis zu 40 %."

In den letzten 20 Jahren ist es der Braunkohlenschweltechnik gelungen, durch Verbesserung der vorbereitenden Verfahren einen stuckigen Braunkoh lenschwelkoks zu erzeugen, so dass die Schwelwurdigkeit einer Kohle heute nicht nur eine Frage ihres Bitumengehaltes ist, sondern mit gleicher Be rechtigung von der Moglichkeit zur Erzeugung eines hochwertigen Kokses hergeleitet werden kann. Diese Aussage trifft vor allem auch fur die rheinische Braunkohle zu. Ihr geringer Asche- und Schwefelgehalt sowie die jeder Braunkohle eigene gute Reaktionsfahigkeit bietet sie sogar zur Verwendung fur metallurgische Zwecke an. Diese Tatsachen gaben die Anregung zu Untersuchungen mit dem Ziele, bei der Verhuttung die Braunkohle als Kohlenstoff trager zu verwenden. Wahrend in Mitteldeutschland aus Mangel an backfahigen Steinkohlen der Weg zur Braunkohlen-Hochtemperaturkokserzeugung fur den Einsatz im Hochofen oder Niederschachtofen beschritten wurde, ist in Westdeutschland und im Aus land dieses Problem vor allem mit den schwerverhuttbaren feinkornigen Eisenerzen verbunden. Bei der Gewinnung, Aufbereitung und Beforderung von Erzen (gedacht ist hier vor allem an Eisen- und Manganerze) fallt dieses Gut z. T. in einer feinen Kornung an, das schwer oder uberhaupt nicht mehr verhuttbar ist, da das Gut zur Aufgabe in Hochofen eine gewisse Stuk kigkeit besitzen muss. Die herkommlichen Verfahren des Stuckigmachens (Pelletisieren, Sintern) sind nach Mitteilungen der Industrie verfahrens massig oft mit Mangeln behaftet oder wirtschaftlich auf Grund des mit ihnen verbundenen hohen thermischen Aufwandes schwer vertretbar."

Die Arbeit wurde mit Unterstutzung des Ministeriums fur Wirtschaft und Verkehr des Landes Nordrhein-Westfalen durchgefuhrt. Es sei herzlichst gedankt fur zahlreiche Diskussionen und Hinweise den Herren Prof. Dr.-Ing W. PATTERSON und Dr.-Ing. H. SCHIFFERS, fur vielfa che Hilfeleistung bei der Durchfuhrung der Arbeit Herrn Ing. M. KRICHEL, fur zur Auswertung freundlichst uberlassenes Probematerial Herrn Dipl.-Ing. W. MATEJKA. G 1 i e der u n g S. Vorwort . . . . 3 I. Einleitung S. . . 5 II. Die Schmelzuberhitzung und Desoxydation als ein Weg zur Erzeugung eines ho.chwertigen Gusseisens . . . . S. 5 . . III. Die Anwendung basischer Schmelzuberhitzung - ein aussichts reicher Weg zur Erzeugung eines hochwertigen Gusseisens S. 12 IV. Die Entgasung technischer Schmelzen mittels Spulgasen S. 17 V. Die Anwendung von Hochvakuum zur Gasreinigung von GuBeisen- . . . . . S. 25 schmelzen .1 VI. Die Anwendung von Reaktionsgemischen bei Gusseisenschmelzen zum Zwecke einer weitgehenden Desoxydation ... S. 30 VII. Die Anwendung metallischer Wirkstoffe zur weitgehenden Graphitaus- Desoxydation und zum Zwecke einer kompakten S. scheidung im Gusseisen . . . 39 . S. VIII. Zusammenfassung . . . . 43 . . . S. IX. Literaturverzeichnis . . . . . . 45 . Seite 3 Forschungsberichte des Wirtschafts- und Verkehrsministeriums Nordrhein-Westfalen I. Einleitung Bei den Bestrebungen, einen Grauguss mit moglichst hohen Festigkeitseigen schaften und einer gesteigerten Zahigkeit herzustellen, haben sich beson ders Pfannenzusatze von Magnesium bis heute als die wirksamsten erwiesen."

Die Schweisstechnik hat dank der Vielzahl ihrer differenzierten Ferti gungsverfahren namentlich wahrend der letzten 25 Jahre einen nahezu un vergleichlichen Sieges lauf genommen und ist heute fur die industrielle Fertigung unentbehrlich. An ihren Erfolgen hat die elektrische Wider standsschweissung einen bedeutenden Anteil. Wahrend die elektrische Lichtbogenschweissung sowohl bei der Einzelferti gung als auch bei der Massenfertigung verwendet wird, ist das Hauptanwen dungsgebiet der elektrischen Widerstandsschweissung - bis auf wenige Aus nahmen - die Massenfertigung. Hierbei erzielt sie gegenuber anderen Schweissverfahren hochwertige Schweissverbindungen bei hervorstechender Wirtschaftlichkeit. Die Anwendungsmoglichkeit dieser Schweissmethode wird fast ausnahmslos durch konstruktive Gesichtspunkte und nicht durch den Werkstoff als sol chen bestimmt. Mit Hilfe der elektrischen Widerstandsschweissung lassen sich namlich alle Werkstoffe, die im knetbaren Zustand verschweissbar sind, unter Anwendung von Druck (Pressschweissverfahren) verschweissen. Dar uber hinaus konnen durch Widerstandsschweissverfahren verschiedenste Me talle miteinander verbunden werden, die aus metallurgischen Grunden durch die Schmelzschweissung nicht miteinander verschweisst werden konnen."

Ein grundlegendes Problem bei der spanenden Formgebung ist der Verschlsiss des Werkzeuges. Der Verschleiss ist in mehrfacher Hinsicht von besonderer fertigungstechnischer und wirtschaftlicher Bedeutung. Er verursacht erhebliche Kosten, die durch Wechsel bzw. Schleifen und Abnutzung des Werkzeuges entstehen, begrenzt bei vorgegebener Standzeit die anwendbaren Schnittbedingungen und die erzielbare Zerspanungsleistung, beeinflusst Arbeitsgenauigkeit und Oberflachengute wahrend der Bearbeitung und bestimmt somit die Wirtschaftlichkeit eines Arbeitsvorganges. Aus diesen Grunden ist bis heute der Werkzeugverschleiss Hauptgegenstand der Zerspanungsforschung. Fruher wurde versucht, die Gesetzmassigkeiten empirisch aufzufinden, nach denen sich der Verschleiss bei den verschiede nen Schnittbedingungen und unter dem Einfluss von Werkstoff- und Maschinen eigenschaften am Werkzeug ausbildet. Neuerdings wird versucht, die Ver schleissursachen physikalisch zu ergrunden und das Wesen des Verschleisses zu erfassen, um die Ergebnisse in ein Gesamtbild einordnen zu konnen, eine Zerspanungstheorie aufzustellen und unabhangig von Zufalligkeiten der Versuchsanordnung zu sein. Die bei den hier aufgezeigten Richtungen in der Zerspanungsforschung bedin gen naturgemass auch ihre eigene Versuchsmethodik. Zum, empirischen Auffin den der Verschleissgesetzmassigkeiten mass und beobachtete man die einzelnen Verschleissgrossen, die sich bei den verschiedenen Zerspanungsbedingungen einstellten. Zur Klarung der Verschleissursachen bedient man sich anderer Messverfahren. Es werden z.B. die Schneidentemperaturen, Potentiale, Spannungen und Strome, die bei der Zerspanung auftreten, gemessen, oder es werden Modellversuche durchgefuhrt. Das Ziel der hier beschriebenen Zerspanungsforschung war es, allgemeine Gesetzmassigkeiten aufzufinden."