Allgemeiner UEberblick uber Holzspanwerkstoffe - Definition und Einteitungsschema fur Formteile Beginnend mit den Jahren 1949/50 ist es in Zusammenarbeit zwischen der For- schung und der Praxis gelungen, in der Holzspanplattenindustrie einen neuen Zweig der Holzindustrie mit besonderer rationeller technischer Holznutzung und -vergutung unter Verwendung von vorwiegend schwachem Holz und hartbaren Kunstharzbindemitteln zu schaffen. Dieser Industriezweig hat mittlerweile, ge- messen an seiner Produktion und der technischen Eignung seiner Erzeugnisse, zunehmende forst- und holzwirtschaftliche Bedeutung gewonnen [1, 2, 3, 4]; 3 3 seine Produktion hat sich seit 1950 von ca. 50000 m auf 1,12 Mill. m im Jahre 1962 erhoeht. Neben der Fertigung flachig-ebener Werkstoffe hat man schon fruh- zeitig versucht, bestimmte Holzspanjormteile herzustellen, um damit den Ver- wendungswert der Holzspanwerkstoffe weiter zu erhoehen. Die Fabrikation von Formteilen aus Vollholz und Sperrholz, sowie in letzter Zeit auch aus Holz- faserstoffen, ist technisch bekannt und wird seit langem betrieben [5]. Die Moeg- lichkeiten, aus Holzspanmasse Formteile herzustellen, sind jedoch vielseitiger, denn sie lassen sich rationeller herstellen und gestatten einen annahernd verlust- losen Materialeinsatz. Sie koennen den Anwendungsbereich von Holz bzw. von Holzwerkstoffen verbreitern sowie bestimmte Marktbedurfnisse und Wunsche befriedigen. Die Entwicklung von Holzspanformteilen ist bisher jedoch vor- wiegend empirisch-praktisch betrieben worden. UEber die wissenschaftlich-tech- nischen Grundlagen dieses Teilgebietes der Holzsp:1nwerkstoffe liegen nur in geringem Umfang Angaben vor.

In der Einleitung des l. Heftes Stanztechnik (Heft 44) war in Aussicht gestellt, eine planmassige Einteilung des umfassenden Stoffes zu geben. So schildert Heft 44 die technologischen Grundlagen des Schneidens. Heft 57 ist ganz den einzelnen Bauteilen eines Schnittes gewidmet. Das vorliegende Heft 59, das nun in zweiter Auflage erscheint!, entwickelt die Grundsatze, nach denen ein Schnittwerkzeug ge- plant werden muss, d. h. es zeigt an der Dynamik des Schneidens die Anspruche an die Berechnung, die Herstellungsgenauigkeit und die Betriebsnotwendigkeiten eines Schnittes, es beschreibt die verschiedenen zur Blechausnutzung moeglichen Verfahren und zahlt schliesslich die Gesichtspunkte fur einen wirtschaftlichen Werkzeugeinsatz auf. Der Aufbau eines Schnittes wird wesentlich bestimmt durch das Werkstuck, die Betriebsverhaltnisse, die Kosten. Der Einfluss des Werkstuckes wirkt sich in der verwendeten Stoffart, in seiner Form, Groesse und Dicke und in der von ihm ge- forderten Genauigkeit aus. Die Betriebsverhaltnisse ergeben sich aus der ver- langten Liefermenge, aus der Vorform des Bleches (Tafel, Streifen, Band, Abschnitt usw. ) und aus der Maschinenart und -groesse, fur die das Werkzeug vorgesehen ist, aus den Einrichte-und Bedienungsforderungen im Zusammenwirken von Maschine und Werkzeug. Zu diesen mehr oder minder rein technischen Gesichtspunkten tritt die Umgrenzung des zulassigen Aufwandes. Dasjenige Werkzeug arbeitet wirt- schaftlicher, das mit den geringsten Gesamtkosten fur Herstellung und Instand- haltung, fur menschliche und mechanische Energie und fur Stoffverbrauch in der kurzesten Zeit die gestellten Forderungen erfullt.

Im modernen Zahnradgetriebe bau besteht die Tendenz, hohe Leistungen bei ge- ringstem Bauvolumen zu ubertragen. Das lasst sich durch hohe Drehzahlen bzw. Drehmomente erreichen. Fur Grossgetriebe, insbesondere Schiffs-und Walzwerksgetriebe, tritt neben der ubertragbaren Leistung noch die Lebensdauer als wichtiger Faktor zur Beurtei- lung eines Getriebes hinzu. Aus Wirtschaftlichkeitsgrunden soll ein Schiffs-oder Kraftwerksgetriebe die Lebensdauer der gesamten Anlage erreichen, die im allge- meinen mehr als 20 Jahre betragt. Es werden also bei der Veranschlagung der Lebensdauer derartiger Anlagen wesentlich langere Zeitraume zugrunde gelegt als z. B. bei den im Vergleich hierzu relativ kurzlebigen PKW-Schaltgetrieben. Um die Lebensdauer eines Zahnrades bestimmen zu koennen, muss die Dauerwalz- festigkeit der Zahnflanken bekannt sein. Sie stellt eine Werkstoffkenngroesse dar, die in entscheidendem Masse durch die Verzahnungsgeometrie und die Verzah- nungsgenauigkeit beeinflusst wird. Sie steht insbesondere auch in engem Zu- sammenhang mit einer weiteren Werkstoffkenngroesse, der Zahnfussfestigkeit, die fur die Dimensionierung einer Verzahnung im Hinblick auf die zu ubertragende Leistung entscheidend ist. 2 Bei geharteten Zahnradern mit Brinellharten groesser als 600 kpjmm ist im allge- meinen die Zahnfussfestigkeit, bei ungeharteten die Flankenfestigkeit als Be- lastungsgrenze massgebend. In Getrieben grosser Leistung, z. B. Schiffs-und Walzwerksgetrieben verwendet man wegen der grossen Abmessungen vorwiegend ungehartete Rader. Fur die Auslegung von Gross getrieben ist daher die Kenntnis der Flankenfestigkeit gegen Pittingbildung entscheidend.

Beim Zerteilen der Stangen gewinnt das Scheren besonders bei grossen Werk stuckzahlen immer mehr an Bedeutung, da die Scherzeiten kurz sind und kein Werkstoff verlorengeht. Nachteilig sind verschiedene Mangel an den gescherten Abschnitten, die ein Weiterverarbeiten der Werkstucke haufig erschweren oder unmoglich machen. Ein grosser Teil dieser Mangel ist auf eine ungenugende Kenntnis des Verfahrens, seiner Moglichkeiten und Grenzen zuruckzufuhren. Das geht auch daraus hervor, dass bisher kaum Schrifttum uber das Zerteilen von Stangen durch Abscheren vorliegt. Wesentliche Fragen sind ungeklart, wie eine umfangreiche Ermittlung des Erkenntnisstandes zu Beginn der Arbeit ergab. Zwei besonders den Fertigungstechniker und den Konstrukteur interessierende Aufgaben sind vordringlich: 1. Fertigung geometrisch richtiger bzw. weiterverarbeitbarer Stangenabschnitte durch Scheren. 2. Ermittlung der dabei in den Maschinen auftretenden Beanspruchungen als Grundlage fur die Maschinenkonstruktion. Zu ihrer Losung liefert die Arbeit einen Beitrag. Nach einer allgemeinen Beschreibung der geometrischen und kinematischen Mog lichkeiten, Stangen durch Abscheren zu zerteilen, wurde die Aufgabe unter Berucksichtigung praktischer Belange eingeschrankt. Untersucht wurden acht Werkstoffe (Ma 8, Ck 15, Ck 35, Ck 45, Ck 60,41 Cr 4, AIMgSi 1, AICuMg 1) in neun Werkstuck-Werkzeug-Kombinationen: Flachkantmesser scheren Recht Ohne Werkstuckhalter eck- u. Quadratquerschnitte (Freies Scheren) Spitzkantmesser scheren Mit Abschnitt- und Quadratquerschnitte Stangenhalter Rundkantmesser scheren Mit Stangenhalter Rundquerschnitte Fur die gewahlten Messerformen wurden Schneidwinkel und Koordinatensysteme in Anlehnung an die fur die Zerspantechnik genormten Begriffe definiert. Die Scherversuche wurden in einer handelsublichen Knuppelschere fur 400 Mp Scherkraft und einer eigens fur die Aufgabe gebauten Schervorrichtung fur 150 Mp Scherkraft durchgefuhrt."

Bei den im Forschungsinstitut an der Fachschule fur Metallgestaltung und Metalltechnik durchgefuhrten Untersuchungen uber den EinfluB unterschiedlicher Herstellungsverfahren muBten zur Qualitatsbeurteilung der Messer naturgemaB auch die Schneideigenschaften uberpruft werden. Dadurch ergab sich zwangs- laufig eine starke Ausweitung der Arbeit uber das eigentliche Thema hinaus, da einmal die Einflusse von Seiten der Prufbedingungen, zum anderen aber auch die durch den Prufling (die Klinge) selbst intensiv verfolgt werden muBten. Es han- delt sich aber dabei um in sich abgeschlossene Problemkreise, die deshalb bereits in Heft 1140 und Heft 1352 dieser Schriftenreihe veroeffentlicht wurden. AuBerdem ergab sich, uber das gestellte Thema hinausgehend, eine weitere, ebenfalls in sich abgeschlossene Arbeit dadurch, daB die auf Grund der unter- schiedlichen Herstellung bestehenden Gefugeunterschiede erst im Hinblick auf die Hartungsbehandlung bei Temperaturen im UEberhitzungsgebiet spurbar werden. Auch diese fur sich selbstandige Arbeit solI demnachst gesondert im Rahmen dieser Schriftenreihe veroeffentlicht werden. Die Behandlung einer Reihe von Problemen dieser Forschungsarbeit wurde in einer Zusammenfassung von der Fakultat fur Bergbau und Huttenwesen der Rheinisch-Westfalischen Technischen Hochschule Aachen als Dissertation von F. ESSELBORN genehrnigt. An dieser Stelle moechten wir auch Herrn Dr. phil. A. ROSE fur die wissenschaftliche Betreuung der Dissertationsarbeit nochmals besonders danken.

Im Auftrage des Technischen Forschungsausschusses der Schleifmittelindustrie und mit finanzieller Unterstutzung des Landes Nordrhein-Westfalen wurde der Verschleiss an Pressformen zur Herstellung von Schleifscheiben untersucht, mit dem Ziel, zu wirtschaftlicheren Formen zu kommen. Seit langerer Zeit sucht die Schleifmittelindustrie durch bessere Formenwerkstoffe oder Panzern der Formenwand mit Aufschweisswerkstoffen die Standmenge der Formen zu erhoehen. Auch fehlt es bei der Stahlindustrie nicht an Bemuhungen, verschleissfestere Werkstoffe zu finden. Naturgemass sind von den einzelnen Firmen verschiedene Wege beschritten worden. Ihre Ergebnisse kennenzulernen und dabei den Verschleiss vorgang selbst zu untersuchen, war Voraussetzung, geeignete Wege zur Verbesserung der Pressformen aufzufinden. Das Ergebnis dieser Untersuchung wird in den Abschnitten 1 und 2 des Berichtes besprochen. In Abschnitt 3 sind die zur Verbesserung der Pressformen moeglichen Wege systematisch zusammengestellt. Von ihnen wurde die Auskleidung von Press formen mit verschleissfesten Blechen als sehr aussichtsreich erachtet und ein Verfahren ausgearbeitet, nach dem man einen aus verschleissfestem Blech ge bogenen Ring in einen Stutzring auswechselbar einkleben kann. Die Herstellung des Auskleidungsringes und das Einkleben in den Stutzring wird in Abschnitt 4 beschrieben. Die auf diese Weise hergestellten Pressformen wurden im praktischen Einsatz erprobt und haben sich bewahrt. UEber die Ergebnisse der Erprobung und den Anwendungsbereich wird am Schluss des gleichen Abschnittes berichtet. Schliesslich wird in Abschnitt 5 der Verschleisswiderstand von vier als wirtschaft lich erachteten Werkstoffen fur die Pressformen untersucht, miteinander ver glichen und auf Grund der Stahlpreise eine Reihenfolge fur die wirtschaftliche Anwendung vorgeschlagen.

Der vorliegende Bericht ist die letzte Veroffentlichung von Untersuchungs ergebnissen einer Forschungsarbeit uber die Einflusse unterschiedlicher Her stellungsverfahren von rostbestandigen Messern auf die qualitativen Eigenschaften der Messer. In Heft 1140 und Heft 1352 dieser Schriftenreihe wurden bereits diejenigen Probleme der Schneideigenschaftsprufung erortert, die im Zusammen hang mit dieser Arbeit sehr umfangreich behandelt werden mussten. Das Heft 1353 der Schriftenreihe befasst sich weiterhin mit den verschiedenen Herstellungsverfahren und mit der Uberprufung der Messer auf Schneideigen schaften, Korrosionsverhalten, Harte-und Gefugezustand. Abschliessend sollen nun im vorliegenden Bericht die dabei gewonnenen Erkenntnisse uber die Aus wirkung unterschiedlicher Karbidverteilung und Karbidgrosse auf das Verhalten des Stahles bei der Warmebehandlung dargestellt werden. Ein grosserer Teil dieser Untersuchungsergebnisse wurde in der Zusammen fassung als Dr.-Ing.-Dissertation von F. ESSELBORN von der Fakultat fur Bergbau und Huttenwesen der Rheinisch-Westfalischen-Technischen-Hochschule Aachen genehmigt. Herr Dr. phi . A. ROSE hat sich liebenswurdigerweise der wissen schaftlichen Betreuung dieser Dissertation gewidmet, wofur ihm auch an dieser Stelle ganz besonders gedankt sei. Weiterhin gebuhrt besonderer Dank Herrn Professor Dr. phil. F. WEVER und Herrn Professor Dr. phi . habil. W. OELSEN, durch deren personlichen Einsatz ein enger Kontakt des Forschungsinstitutes zum Max-Planck-Institut fur Eisen forschung geschaffen wurde, so dass insbesondere die in diesem Bericht beschriebe nen Versuche durch Benutzung von Einrichtungen dieses Institutes weit uber den Rahmen der Moglichkeiten des Solinger Institutes hinaus bearbeitet werden konnten."

Zur Beurteilung der Guteeigenschaften von Schneidwaren ist neben der Prufung der Werkstoffeigenschaften, wie chemische Zusammensetzung, Harte, Gefuge- ausbildung und bei rostbestandigen Stahlen auch Korrosionsbestandigkeit, vor allem die Prufung der Schneidfahigkeit und Schneidhaltigkeit von grosser Be- deutung. Fur die Bestimmung der Schneidfahigkeit und der Schneidhaltigkeit sind bisher eine ganze Reihe von Verfahren mit verschiedenen Mess-und Prufeinrichtungen entwickelt worden. Hierzu gehoeren die Verfahren von HONDA und TAKAHASI [1], KNAPp [2], KOLBERG [3], HENDRICHS [4], STUEDEMANN und MUECHLER [5] und KLEMM [6], die alle zur Prufung von Messern in der Groesse zwischen Taschen- messer und Brotmesser angewandt wurden. Hinzu kommt, dass allen diesen Ver- fahren, mit Ausnahme des Verfahrens nach KLEMM, der ziehende Schnitt zugrunde liegt. Da aber bei den Feinstschneiden, wie Rasierklingen, Rasiermessern und teilweise auch bei chirurgischen Messern, der Schneidvorgang in erster Linie auf einem Druckschnitt beruht, sind die obigen Verfahren zur Prufung des Schneidver- haltens von Feinstschneiden ungeeignet. Erstens erfolgt die Abstumpfung in einer vom ublichen Gebrauch abweichenden Form, und zweitens sind die Pruf- einrichtungen auf groessere Krafte und Messwerte abgestimmt und darum fur feinste Schneiden zu grob und zu ungenau.

Das Vorhaben der Untersuchung lederbezogener Druckrollen mit vorzugsweise synthetischen Unterbezugen geht auf einen Vorschlag des Verbandes der Treib- riemen-, technischen Lederartikel-und ASA-Industrie e.V. zuruck. Es wurde in Zusammenarbeit mit dem Hulsenausschuss und mit besonderer Unterstutzung verschiedener Mitgliedsfirmen des Verbandes sowie einer Baumwollfeinspinnerei durchgefuhrt. Es hatte zu einer Sprengung des gesetzten Rahmens fuhren mussen, wenn die Aufgabe der Testung der neuen Rollen in letzter Konsequenz bis zur Entwicklung einer spinnereireifen Konstruktion durchgefuhrt worden ware. Die hiermit vor- gelegte Arbeit beschrankt sich deshalb darauf, zu zeigen, mit welchen Geraten und Hilfsmitteln eine solche Aufgabe angegangen werden kann und welche Ge- sichtspunkte bei ihrer Bearbeitung zu beachten sind. Dem Fachverband, den mitwirkenden Firmen und allen Bearbeitern der einzelnen Teilabschnitte, insbesondere den Herren Text.-Ing. CLAVIEZ, Text.-Ing. B. FISCHER, Text.-Ing. HANNINGS und Text.-Ing. HUNDERTMARK sei an dieser Stelle der Dank des Instituts fur textile Messtechnik fur die Unterstutzung des Verfassers gesagt. 7 2. Einleitung Den Streckwerken der Spinnerei maschinen ist die Aufgabe gestellt, ein zu- laufendes Faserband zu verfeinern. Dieses Ziel soll durch eine Vorrichtung er- reicht werden, die im einfachsten Edle aus zwei Walzenpaaren besteht, welche mit unterschiedlicher Umfangs geschwindigkeit rotieren. Das zu verziehende Faserband durchlauft das Streckwerk in Richtung steigender Umfangsgeschwin- digkeit der Walzen. Es ergibt sich so ein Verzug, dessen Groesse durch das Ver- haltnis: groessere Umfangsgeschwindigkeit zu kleinerer Umfangsgeschwindigkeit bestimmt ist.

In der Blechverarbeitung gehort das Schneiden zu den wichtigsten Verfahren, da jedes Blechwerkstuck aus einer Tafel oder einem Band gewonnen wird. An eine Vielzahl solcher Werkstucke werden nicht nur immer hohere Anforderungen an die Mass- und Formgenauigkeit gestellt, sondern auch an die Gute ihrer Schnittflachen, damit auch diese Funktionsflachen werden konnen, z. B. fur Typenhebel an Schreibmaschinen, Zahnrader fur Uhren und elektrische Gerate, Steuerscheiben und dergleichen mehr. Da jedoch die beim herkommlichen Schneiden von Blech entstehenden Schnitt flachen diese Forderung ohne Nachbearbeitung nicht erfullen konnen, war man bestrebt, durch geeignete Massnahmen derartige Funktionsflachen unmittelbar durch den Scherschnitt zu erzielen. In der Industrie wurden bereits verschiedene erfolgreiche Verfahren entwickelt, glatte Schnittflachen unmittelbar zu erzielen, wenn auch nur entweder am Butzen odt;r am gelochten Blech. Neben der Aufgabe, die bislang noch nicht eingehend untersuchten Zusammen hange zwischen Schneidbedingungen und Schnittergebnis zu klaren, galt es, in dieser Arbeit nach einem verbesserten Verfahren zu suchen, mit dem es gelingt, den Glattschnitt zugleich an beiden entstehenden Schnittflachen zu erzielen. Damit wird die fur den Flachenschluss seit langem bestehende Forderung nach gleichwertigen Trennflachen an benachbarten Stucken erfullt. Diese Arbeit wurde am Institut fur Werkzeugmaschinen und Umformtechnik der Technischen Hochschule Hannover unter der Leitung von Professor Dr.-Ing. Dr.-Ing. E. h. OTTO KIENZLE durchgefuhrt und baut auf die dort gepflegte Tradition der Forschung des Schneidens und der Durcharbeitung des Flachen schlussproblems auf."

Beim Herstellen verschiedener Maschinenteile aus Verbindungen mehrerer ein- facher Elemente koennen Schmelzschweissen und mechanische Verbindungsver- fahren oft nur sehr schwer bzw. nicht angewandt werden. In manchen Fallen be- ruhen diese Schwierigkeiten auf Formen und Stuckgroessen der zu verbindenden Teile, etwa bei Verbindungen von dunnen Blechen, wahrend in anderen Fallen technologische Schwierigkeiten verursacht werden. Dann wendet man in erhoeh- tem Masse Hartloetverbindungen an, so dass es fur den Konstrukteur notwendig wird, die Eigenschaften dieser Verbindungsarten zu kennen. Bisher sind ver- gleichbare Versuchsergebnisse uber die Festigkeit von einigen Loetverbindungen nur bei Raumtemperatur bekannt geworden. Wie sich bei der Aufstellung der Werkstoffnormen fur den Flugzeugbau gezeigt hat, liegen uber den Einfluss der Temperatur auf die Festigkeitseigenschaften der Verbindungen nur ungenugende oder zum Teil keine Resultate vor. Durch die immer haufigere Anwendung von Hartloetverbindungen, insbesondere im Turbinenbau und im Flugzeugbau (z. B. Zelle bei UEberschallgeschwindigkeit, Triebwerk und Warmeaustauscher), mussen Festigkeitswerte auch bei erhoehten Temperaturen ermittelt werden. In der vorliegenden Untersuchung wurde die Warmfestigkeit bei Zug-und bei Scherbeanspruchung von Hartloetverbindungen einiger Werkstoffe des Flugzeug- baues ermittelt. Dazu wurden zunachst Loetverbindungen von Stahlen und Kupferlegierungen unter induktiver Erwarmung bzw. Erhitzung im Ofen herge- stellt und bei s. tatischer Zug-und Scherbeanspruchung in Abhangigkeit von der Temperatur untersucht. 1. 1 Begriffsbestimmungen In der Literatur findet man zahlreiche Definitionsvorschlage fur die Vorgange beim Loeten. COLBUS hat diese Vorschlage, die aus verschiedenen Landern stam- men, in einigen Arbeiten zusammengefasst [1, 2, 3]. Ein Entwurf aus der Nor- mungsarbeit 1959 [4] uber diese Begriffe ist veroeffentlicht worden.

Im vorliegenden Bericht wurden fur das Innen-Feindrehen, Feinbohren und Innen-Feinschleifen die erzielbaren Form- und Massgenauigkeiten sowie die Oberflachengute in Abhangigkeit von den Zerspanbedingungen und der ver- wendeten Werkzeugmaschine ermittelt und die Ergebnisse an Hand von Schau- bildern dargestellt. Fur die angewendeten Bearbeitungsbedingungen wurden die Fertigungskosten errechnet und als Funktion der Werkstuckqualitat in Kosten- diagrammen zusammengestellt. Die Ermittlung der kostengunstigsten Zerspan- bedingungen ist nicht allein wertvoll im Hinblick auf den Wirtschaftlichkeits- vergleich, sie weisen ausserdem auf die optimalen Bearbeitungsgroessen hin, die bei den besprochenen Verfahren zu einer bestimmten Werkstuckgute fuhren. Mit der Erfassung der einzelnen Qualitatskriterien in Abhangigkeit von den Zerspanbedingungen ist es moeglich, die Kosten fur eine geforderte Form- oder Massgenauigkeit oder Oberflachengute zu fixieren. Es zeigt sich, dass eine Wirt- schaftlichkeitsbetrachtung zwischen mehreren zur Auswahl stehenden Fertigungs- verfahren erst dann sinnvoll wird, wenn die maschinenbedingten Einfluss- faktoren in ihrer Wirkrichtung und -groesse erfasst werden und optimal gewahlt werden. So ist bei samtlichen Bearbeitungsverfahren der Kreisformfehler ohne wesentliche Kostenerhoehung zu halbieren, sofern geeignete Spannzeuge ein- gesetzt werden. In diesem Zusammenhang durfte die Verlagerung der Maschine durch die verschiedenen Warmequellen sowie der Einsatz von Hartmetallbohr- und -schleifstangen zur Verringerung der Durchmesserstreuung infolge der Schnittkraftschwankungen erwahnt werden. Alle diese Einflusse wurden daher untersucht und die Wirkungen auf Form, Mass und Oberflachengute aufgezeigt.

Die vorliegende Arbeit schliesst an Versuche an, die im Rahmen einer Forschungs arbeit uber die Einflusse unterschiedlicher Herstellung von rostbestandigen Mes sern auf deren Qualitat fur die Beurteilung der Schneideigenschaften durchgefuhrt werden mussten. Diese Versuche fuhrten zu einigen grundlegenden Erkenntnissen uber die Einflusse der Formgestaltung der Klinge sowie uber den Zustand der Karbidverteilung und -grosse auf die Schneideigenschaften. Sie sind in weiteren Untersuchungen erganzt und erweitert worden. Der derzeitige Stand der Unter suchungen wird hier dargelegt. Wenn auch noch etliche Probleme bisher unge klart sind, konnten doch mit den bereits gewonnenen Erkenntnissen fur weiter fuhrende Untersuchungen wichtige Hinweise gegeben werden. In Heft 1140 dieser Schriftenreihe wurde bereits in ahnlicher Weise uber die Einflusse der Pruf bedingungen - gegeben durch die Prufverfahren - auf die Schneideigenschaften berichtet. Mit einer Reihe von Problemen, die mit der oben erwahnten Forschungsarbeit in Zusammenhang stehen, steht auch die Dr. -Ing. -Dissertation von F. ESSEL BORN, die von der Fakultat fur Bergbau und Huttenwesen der Rheinisch-West falischen Technischen Hochschule Aachen genehmigt worden ist, in Verbindung. Wir mochten auch an dieser Stelle vor allem Herrn Dr. phil. A. ROSE danken, der die wissenschaftliche Betreuung dieser Dissertation ubernommen hatte. In spateren Heften dieser Schriftenreihe sollen die weiteren Ergebnisse des gesamten For schungsvorhabens bekanntgemacht werden. 7 II. Einleitung Eine Beurteilung der Qualitat von Messerklingen kann sich nicht allein auf die Kennzeichnung von Harte- und Gefugezustand des Materials beschranken."

In der Einleitung dieser Untersuchung wurden der Umformvorgang des Dornens gegen den Trennvorgang des Lochens abgegrenzt und ersterer weiter in die V or- gange des steigenden, breitenden und freien Dornens gegliedert. Fur das steigende Dornen (RuckwartsflieBpressen) von Proben aus C 15 wurden anschlieBend die mittleren Stempeldrucke auf Grund von Messungen in einer Waagerecht-Stauchmaschine in Ahhangigkeit von Temperatur (900-1200 DegreesC) und Querschnittsverhaltnis ermittelt. Urn zu allgemeinen Aussagen zu kommen, die auch fur andere Werkstoffe und Maschinentypen gelten, wurden die mittleren Temperaturen, Formanderungen und Formanderungsgeschwindigkeiten beim Dornen bestimmt und die Stempeldrucke der Formanderungsfestigkeit zuge- ordnet. Als Ergebnis werden die Verhaltnisse der mittleren Stempeldrucke zur Formanderungsfestigkeit in Abhangigkeit vom Querschnittsverhaltnis angegeben. Dieses wird im Bereich 0,2

Bei der Beurteilung moderner Zahnradgetriebe gewinnt die Frage nach dem Getriebegerausch in zunehmendem Masse an Bedeutung. Dies wird bereits an der Tatsache deutlich, dass in zahlreichen Fallen der Getriebehersteller z. B. eine maximale Lautstarke fur ein Getriebe zu garantieren hat. Der vom Ohr wahrgenommene Luftschall wird von der Verzahnung angeregt und vom Getriebegehause abgestrahlt. Fur das Getriebegerausch ist damit primar die Gerauscherregung durch das Zahnrad massgebend. Die Gerauschanregung wird sowohl durch die Verzahnungsgeometrie als auch durch die Verzahnungsgenauigkeit beeinflusst. Betrachtet man die Verzahnungs- geometrie als gegeben, so lasst sich das Gerauschproblem von Zahnradgetrieben als ein fertigungstechnisches Problem auffassen, da es nur noch durch die Ferti- gungsgenauigkeit der Verzahnung bzw. des Getriebes beeinflusst wird. Die Fertigungsgenauigkeit einer Verzahnung hangt ab von dem Verzahnungs- verfahren, von den Eigen-und Einspannfehlern des Werkzeuges und Werkrades und schliesslich von der Bewegungsgenauigkeit der Verzahnmaschine. Wahrend die Fehler von Werkzeug und Werkrad in ihrer Auswirkung auf das Getriebegerausch relativ einfach zu ubersehen sind, ist dies bei Fehlern in der Walzbewegung von Verzahnmaschinen nicht mehr ohne weiteres moeglich. Im Schrifttum sind zahlreiche Ergebnisse von Gerauschuntersuchungen an Stirn- radgetrieben zu finden. Hierbei wurden zunachst die grundsatzlichen Fragen der Gerauschbildung an Zahnradgetrieben behandelt und eingehend der Einfluss der Verzahnungsgeometrie auf das Laufgerausch untersucht. Quantitative Untersuchungen uber die Zusammenhange zwischen den durch Walzfehler der Verzahnmaschine verursachten Verzahnungsfehlern und dem Laufgerausch fehlen bisher. Der Grund liegt wahrscheinlich darin, dass erst in letzter Zeit geeignete Messverfahren bekannt wurden, mit denen sich diese Zusammenhange mit vertretbarem Aufwand untersuchen lassen.

Dem Verfasser der ersten, 1942 erschienenen Auflage des vorliegenden Werkes, Herrn Dr. lng. HANS KREMSER, war es infolge seiner beruflichen Uberlastung nicht moglich, die Neubearbeitung des seit langem vergriffenen Bandes selbst zu ubernehmen. Deshalb hat der Herausgeber der Sammlung "Die Verbrennungskraftmaschine," Herr Professor DipI.-lng. Dr. techno Dr. techno h. C. HANS LIST, mich mit dieser Aufgabe betraut; es ist mir ein Bedurfnis, Herrn Professor LIST fur das grosse Vertrauen, das er damit in mich gesetzt hat, an dieser Stelle meinen besonderen Dank auszusprechen. Der ausserordentliche Fortschritt auf dem Gebiet der raschlaufenden Verbrennungs kraftmaschine seit dem Erscheinen der ersten Auflage und die Vielzahl neuer Motoren, die seither in Produktion gegangen sind, machten eine so weitgehende Umarbeitung des Bandes notwendig, dass es sich bei der zweiten Auflage praktisch um ein neues Buch handelt. Der Schwerpunkt der Ausfuhrungen und der Beispiele liegt, meinen eigenen Erfahrungen und Erkenntnissen entsprechend, auf dem Gebiet der raschlaufenden Dieselmotoren. Die Voraussagen Herrn Dr. KREMSERS uber die Weiterentwicklung dieser Motoren sind in vielen Fallen Wirklichkeit geworden."

Die Entwicklung auf dem Gebiet der Schneidstoffe wird durch das Streben nach geringeren Fertigungskosten und kurzeren Fertigungszeiten bestimmt. Das heisst, man versucht Schneidstoffe zu schaffen, die fur eine Anwendung bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und mittleren Spanquerschnitten geeignet sind. Die Forderung nach einer hohen Verschleissfestigkeit und Warmharte wird durch die keramischen Schneidstoffe weitgehend erfullt. Ihre Entwicklung ist in den letzten Jahren soweit fortgeschritten, dass 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 erhoehte Anforderungen hinsichtlich Drehzahlbereich, installierter Leistung und Starrheit gestellt werden, ist die genaue Kenntnis der Leistungsfahigkeit dieser Schneid stoffe von grosser Bedeutung. 6 2. Zusammensetzung und Eigenschaften der Schneidkeramik Gegenuber den herkoemmlichen 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 auchgrossere Anteile von Schwer metallkarbiden enthalten. Auf diese Weise konnte die Zahigkeit der Keramik verbessert werden, ohne die Verschleissfestigkeit wesentlich zu beeintrachtigen.

Das Herstellen von Borden besteht darin, dass Randzonen von ebenen Blechteilen aufgerichtet werden. Je nach der Werkzeugform entstehen dabei gerade (Abb. 1. 1 ), nach innen zum Blechteil hin (Abb. 1. 2) oder nach aussen gekrummte Borde (Abb. 1. 3). Dieses Hochstellen von Borden erscheint zunachst als ein Biegen. So weit die Kanten gerade sind, ist es tatsachlich ein reiner Biegevorgang. Geht man indes zu gekrummten Kanten uber, so treten im hochgestellten Bord zusatzlich Zug-oder Druckspannungen auf. Verlauft die Krummung der Kante gleichmassig, so ergibt sich die geschlossene Kreiskante. Dabei besteht eine AEhnlichkeit zum Tiefziehen, weshalb man das Verfahren als "Tiefziehen ohne Blechhalter" bezeich net. Bei niederen Borden ist in der Praxis auch die Benennung "Anbiegen von Borden" gebrauchlich. 0. KIENZLE [1] ordnet das Verfahren unter bestimmten Voraussetzungen dem Biegen zu und unterscheidet: A) Biegen um gerade Achsen B) Biegen um gekrummte Achsen Das letzte V erfahren kann auf zweierlei Art verwirklicht werden, namlich a) mit Werkzeugen mit konkav gekrummter Biegekante (Ringkante), b) mit Werkzeugen mit konvex gekrummter Biegekante (Stempelkante). Die Biegeachse ist dabei der geometrische Ort der Krummungsmittelpunkte von nebeneinander liegenden Blechquerschnitten. Die Bezeichnungen konkav und konvex koennen jedoch nur fur koerperliche Gegenstande angewendet werden, also fur die der Biegeachse zugehoerige abgerundete Kante am Werkzeug. Mit den beiden Werkzeugformen (a und b) koennen Innen- bzw. Aussenborde sowohl durch Drucken, das hier nicht behandelt wird, als auch zwischen Stempel und Ring hergestellt werden.

Der vorliegende Bericht befasst sich mit der Frage, welchen physikalischen und sonstigen Gesetzen schlagende Druckluftwerkzeuge folgen und welche Schlusse daraus zu ziehen sind. Die nachfolgend dargestellten Versuche sind u. a. mit Mitteln des Landes Nordrhein-Westfalen ermoglicht und im Institut fur Maschi nenwesen und Elektrotechnik der Bergakademie Clausthal erarbeitet worden. Die Versuchsergebnisse sind z. T. in anderer Form und anderem Zusammenhang ver offentlicht oder als Manuskript gedruckt (s. Literaturverzeichnis). 5 Inhalt 1. Einleitung .................................................... 9 2. Allgemeines ................................................... 11 3. Hauptgleichung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 4. Kolbenkraft und Ruckkraft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 5. Arbeitsbereich des Hammers im Normalbetrieb .................... 23 6. Schlagarbeit ................................................... 29 7. Bewegungsverhaltnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. 32 8. Schlagvorgange . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 33 9. Versuchsdurchfuhrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 38 10. Krafte im normalen Betrieb .: ................................... 57 11. Krafte im abnormalen Betrieb ................................... 70 12. Zusammenfassung.............................................. 82 7 1. Einleitung Handgefuhrte schlagende Werkzeuge aller Art, Abbauhammer, Niet-, Meissel hammer u. a. m., sind in ihrer Wirkungsweise und mit Bezug auf ihre Einwirkung auf den Mann, der mit ihnen arbeitet, seit ihrem Aufkommen bis in die letzte Zeit hinein untersucht worden. Die Untersuchungen beschrankten sich vorwiegend auf die vom Hammer nach aussen ausgeubten Wirkungen, wenn auch Ansatze vorhanden waren, die erregen den Krafte der Hammer in ihrer Grosse und in ihrem zeitlichen Verlauf zu messen. Die erregenden Krafte werden von der Druckkraft der Arbeitsluft ausgelost. Bereits HOFFMANN 7] hat auf die Notwendigkeit hingewiesen, diese Krafte durch Indizierung der Hammer zu bestimmen und hat auch solche Diagramme vor gelegt."

Die ersten beiden Auflagen dieses Buches, von Dr.-Ing. W. FAHRENBAoH be- arbeitet, sind 1939 und 1949 erschienen. Inzwischen ist bei den Widerstands- schweissmaschinen in weitem Umfange die elektronische Steuerung eingefuhrt worden, die sich hier besonders bewahrt hat. Dadurch ist der Stoff in solchem Masse groesser geworden, dass sich der Verlag entschlossen hat, dies Buch als Doppelheft erscheinen zu lassen. Die neuen Stoffgebiete hat Dipl.-Ing. W. BRUNST bearbeitet und zugleich die Aufgabe ubernommen, diesen neuen Teil mit dem von Dr. FAHRENBAOH neu bearbeiteten Inhalt der letzten Auflage zu einem ge- schlossenen Ganzen zu verschmelzen. So erscheint dieses Werkstattbuch nun in ganz neuer Form mit doppeltem Umfang und vollstandig neu bearbeitetem Inhalt. Es will der Praxis des Wider- standsschweissens dienen und dabei dem Betriebsmann, daruber hinaus auch dem Konstrukteur und dem Studierenden eine Hilfe sein. Bei dieser Gelegenheit soll auch nochmals all den Firmen gedankt werden, die in grosszugiger Weise die verwendeten Unterlagen und Bilder zur Verfugung gestellt haben, besonders der Firma Robert Bosch GmbH., die es durch ihr Einverstand- nis ermoeglicht hat, das Buch in dieser Form herauszugeben. Herrn lng. K. BAUER danken die Verfasser fur das Lesen der Korrektur und insbesondere fur die Durch- sicht und UEberarbeitung des steuertechnischen Teiles.