gen. Diese bestehen im wesentlichen bei einem Siedewasserreaktor in folgenden Punkten: 1. Im Falle einer Störung muß ein Schnellabschaltsystem in Funktion treten, das durch unabhängig voneinander wirkende Auslösefaktoren aktiviert werden kann. 2. Der aus Stahl bestehende Sicberheitsbehälter umschließt in Kugelform mit dicker Wandstärke die Reaktoranlage. Er würde im Gefahrenfall einen Schutz der Umgebung gegen das Austreten radioaktiver Substanzen bewirken. 3. Die baulichen Anlagen werden derart widerstandsfähig ausgelegt, daß selbst starke Explosionen in der unmittelbaren Umgebung, Flugzeugabstürze auf die Anlagen, Erdbeben und ähnliche Einwirkungen das Gebäude nicht gefahrbringend beschädigen können. 4. Kühlmittel, die durch den Reaktorkern fließen - und eventuell radioaktive Verunreinigungen mit sich führen - können, durch verschiedene Maßnahmen gehindert, nicht nach außen gelangen. 78 5. Die radioaktiven Abfälle, die sich zwangsläufig ergeben, werden durch strenge Kontrolle und Vorsichtsmaßnahmen, die im Strahlenschutzgesetz geregelt sind, an sicheren Plätzen gelagert, bis ihre Wirkung vernachlässigbar klein geworden ist. Ableitungen von radioaktiven Gasen und Flüssigkeiten dürfen nur in derart geringer Konzentration erfolgen, daß die zusätzliche Strahlenbelastung nur einen geringen Prozentsatz der auf uns fortwährend einwirkenden natürlichen Strahlung erreicht. Schlußfolgerung: In Kürze werden die zukünftigen Techniker aus unserer Schule ihre Tätigkeit in den Betrieben beginnen. Mancher wird an der HP.rslP.Ilung von Teilen für die Einrichtungen des Kernkraftwerkes bei Enns bzw. für Lieferungen in das Ausland mitwirken. Wenn die seitens der Behörde vorgeschriebenen Auflagen beim Bau erfüllt und während des Betriebes eingehalten werden, ermöglicht das Kernkraftwerk eine sichere Umwandlung von Atomenergie in elektrische Energie. Seine Realisierung wird allen Energieverbrauchern großen Nutzen bringen und kein Damoklesschwert für die Bevölkerung der näheren und weiteren Umgebung bedeuten. Diese Tatsachen mögen dem jungen Ingenieur helfen, das Problem „Kernkraftwerke" unbefangen und mit mehr Sicherheit zu beurteilen. Josef Eichlseder LITERATUR: .. Wie sicher sind Kernkraftwerke?", Handelsblatt GmbH, Düsseldorf; ..Strom für die Zukunft'", Gemeinschaftskraftwerk Tullnerfeld Ges. m. b. H. FESTIGKEITSBERECHNUNG KURZER KRAGARME Eine durch spannungsoptische Versuche bestätigte Berechnungsmethode Bei Keilwellen, Klauenkupplungen, Mitnehmern, Zähnen und vielen anderen kraftübertragenden Einzelteilen von Maschinen wirkt an einem relativ kurzen, aber in Kraftrichtung dicken Kragarm - ähnlich wie in Abb. 1 - eine meist große, oft stoßweise auftretende Linienkraft. Räumliche Verhältnisse würden eine Ausnützung der Werkstoff-Festigkeit bis aufs äußerste erfordern, leider ist jedoch mit den primitiven, ,,klassischen" Festigkeitsformeln eine auch nur halbwegs verläßliche Berechnung der maßgebenden Spannung nicht möglich. Die Untersuchung eines entsprechenden Modells in einer spannungsoptischen Anlage oder andere experimentelle Verfahren sind jedoch zumindest beim Entwurf zu zeitraubend, abgesehen davon, daß nicht überall die Möglichkeit dazu besteht. Eine bloße Schätzung der Spannung unter Zugrundelegung irgend einer unzulänglich berechneten „Nennspannung" hinterläßt unweigerlich ein Gefühl der UnsicherAbb. 1 F heil. Aus Angst vor einem eventuell sehr folgenschweren Bruch wird infolgedessen oft beträchtlich überdimensioniert. Ein solches Vorgehen ist unbefriedigend und somit abzulehnen. Der Ingenieur soll nicht schätzen und raten, sondern, soweit nur irgendwie möglich, rechnen. Im folgenden wird gezeigt, daß auch im vorliegenden Fall ein befriedigend genaues und trotzdem einfaches Rechenverfahren angegeben werden kann. Zu ermitteln ist die Spannung an den Abrundungen der Übergänge des Kragarmes in den tragenden Grundkörper. Der Form-Einfluß an den Rundungen läßt sich durch die Formzahl 11k für abgesetzte Flachstäbe (Abb. 2) erfassen, wenn man t/u = unendlich setzt. Aus einem entsprechenden Nomogramm (z. B. siehe „DUBBEL". 13. Aufl., 1. Bd., S. 521) ergibt sich für die praktisch vorkommenden Abmessungsverhältnisse b l·------+------------ 6 ~ a / (} ~ 14 genügend genau die lineare Beziehung « k = 1,53 + 0,09 . (a l l') Für Stähle höherer Festigkeit, insbesonders bei größeren Abmessungen ist bekanntlich die Kerbwirkungszahl ßk nahezu gleich groß wie die Formzahl a k. Zur Berechnung der w i r k I i c h e n Spannung o in den Abrundungen muß nur noch eine geeignete „Nennspannung" nn bekannt sein, dann läßt sich a = f/k . nn bereits berechnen. Die Benützung einer allenfalls aus der Nenn - S c h u b spannung r n des Kragarm-Anschlusses abgeleiteten Spannung erweist sich als nicht zielführend. Dies ist nicht verwunderlich, da sich Tn über den Anschlußquerschnitt ganz ungleichmäßig verteilt und in der Gegend der Rundungen sogar gegen Null abnimmt. Auch eine Rand - B i e g e spannung nb in diesem Querschnitt, Abb. 1, die sich elementar aus der „Biegegleichung" F . f on Wx ergeben würde Wx .. . Widerstandsmoment), führt auf wenig befriedigende Ergebnisse, wie Versuche zeigen. Auch dies ist kaum anders zu erwarten, da die Biegegleichung in obiger Form für kurze, gedrungene Teile keine Berechtigung hat. Hingegen erwies sich die Verwendung einer Nennspannung als zweckmäßig, die sich mit Hilfe der AIRYschen Spannungsfunktion in Mitte der Rundungen ergibt, wenn man als Grundform eine dem Kragarm „zugeordnete" keilförmige Scheibe untersucht. Abb. 3 zeigt die79
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