Institut für Allgemeinen Maschinenbau
Die ersten Angaben über die Fächer des Maschinenbaues bei der Ausbildung im Montanwesen finden sich bereits im Jahre 1828. Zu dieser Zeit wurde von Kaiser Franz die Errichtung einer Lehrkanzel für Maschinenlehre am Joanneum in Graz bewilligt, die dem angehenden Hüttenmanne die Gelegenheit geben sollte, sich „gründliche und genügende Kenntnisse“ in dem genannten Fachgebiete zu erwerben.
Vom Jahre 1840 an war es Prof. Peter Tunner, welcher in beiden Semestern „Praktische Mechanik und die Behandlung einzelner wichtiger Maschinen sowie Maschinenzeichnen“ lehrte. Die kaiserliche Entschließung vom 23. Jänner 1849, in welcher die Schule als k.k. Montan-Lehranstalt zu Leoben bezeichnet wird, enthält u.a. auch die Ernennung Prof, Millers. Der Organisationsplan umfaßte neben anderen die Fächer der Mechanik, der „Civilbaukunst“ in ihrem ganzen Umfange und „Zeichnungskunst“ als Hilfsmittel für diese Wissensgebiete.
Mit der Einführung des Vorbereitungsjahres 1852/ 53 scheint erstmalig die Abhaltung von Übungen in den verschiedenen technischen Zeichnungsfächern unter Assistent Kupelwieser auf, ferner werden Mechanik und Baukunst von Prof. Miller als Fächer des Maschinenbaues im Vorbereitungsjahr gelesen. Im zweiten Jahrgang kommt erstmalig Allgemeine Maschinenkunde mit Zeichnungsübungen als eigener Gegenstand vor.
Mit der Errichtung der k.k. Bergakademie in Leoben im Jahre 1861 wurde der Oberkunstmeister Gustav Schmidt als Dozent der Mechanik und Maschinenkunde der Anstalt zugewiesen. Er wurde w ährend seines längeren Auslandsurlaubes 1862/63 durch den Maschineninspektions-Adjunkten Julius Ritter von Hauer vertreten. Nach dem Abgang Schmidts an das Polytechnikum in Prag erhielt Assi
stent Karl Hellmer die Dozentur für Mechanik und Maschinenbau.
Nach Aufhebung des Vorbereitungskurses w urde 1866 Julius Ritter von Hauer, welcher an der Pribramer Bergakademie tätig war, als Professor der Berg- und Hüttenmaschinenlehre nach Leoben berufen. Mit der Wiedereinführung der provisorischen Vorkurse im Jahre 1870/71 wurde die provisorische Stelle eines Dozenten für Mathematik und Mechanik geschaffen und diese mit Dozent Stark besetzt. Nach dessen Abgang von der Anstalt wurde 1872 Ing. Rupert Böck mit diesen Fächern betraut, welcher 1873 zum a.o. Professor ernannt wurde.
In dem mit kaiserlicher Entschließung vom 15.Dezember 1874 genehmigten Statut der Schule sind die Unterrichtsfächer der Technischen Mechanik, der Allgemeinen Maschinenbaukunde, sowie der Berg- und Hüttenmaschinenbaukunde erstmalig als selbständige Disziplinen angeführt und die zugehörigen Übungen als eigene Gegenstände ausgewiesen.
Als Prof. Böck 1887 an die Technische Hochschule Graz berufen wurde, folgte ihm Prof. Ing. Viktor Rauscher, der aber 1889 unerwartet starb. Als sein Nachfolger wurde noch im gleichen Jahr Ing. Anton Bauer zum a.o. Professor für Maschinenlehre und Allgemeinen Maschinenbau ernannt, welcher diese Fächer einschließlich der Festigkeitslehre (Mechanik II) bis zu seinem Abgang in den Ruhestand im Jahre 1928 lehrte. Seine Lehrkanzel wurde 1928 vom o.Professor Dr.techn. Josef Pirkl übernom men, welcher sie in Leoben bis 1934 innehatte.
Mit der Verlegung der ersten beiden Studienjahre der Montanistischen Hochschule nach Graz an die Technische Hochschule im Jahr 1934 w urden die Lehrgegenstände der Allgemeinen Maschinenbau
kunde und der Technischen Mechanik II dem Lehrplan der Technischen Hochschule eingefügt und von Prof. Pirkl auch weiterhin betreut.
Nach der im Jahr 1937 erfolgten Rückverlegung der ersten beiden Studienjahre von Graz nach Leoben supplierte Prof. Posselt bis 1939 die Lehrgegen- stände der Allgemeinen Maschinenbaukunde und der Technischen Mechanik I und II. Bei der Anpassung des Lehrplanes der Montanistischen Hochschule an jene der Hochschulen im Deutschen Reich wurde 1940 auch eine Umbildung der Maschinenbau-Lehrkanzeln durchgeführt: Nach Schaffung einer eigenen Lehrkanzel für Hüttenmaschinen- und Verformungskunde (unter o.Prof. Dr.techn. Franz Platzer) wurde im gleichen Jahre o.Prof. Posselt zum Vorstand der Lehrkanzel für Allgemeine Maschinenbaukunde und bergtechnische Maschinenlehre und zum Direktor des Instituts für Maschinenbau ernannt. Auch der Lehrgegenstand der Mechanischen Technologie wurde in diese Lehrkanzel als eigener Gegenstand einbezogen. Prof. Posselt war auch einige Jahre mit den Pflichtvorlesungen aus Technischer Wärmelehre beauftragt. Das Gebiet der Verbrennungskraftmaschinen, welches der Genannte von 1919 bis 1939 als selbständigen Gegenstand zu betreuen hatte, wurde 1940 in den Vorlesungsstoff der Allgemeinen Maschinenkunde einbezogen.
Nach dem Krieg konnte der Lehrbetrieb bereits im Studienjahr 1945/46 wieder voll aufgenommen werden. O.Prof. Posselt leitete die nunmehrige Lehrkanzel für Allgemeine und Bergmaschinenkunde bis zu seiner Emeritierung im Jahre 1957. Ab 1955 wurde die Lehrveranstaltung M aschinenelemente und Maschinenzeichnen von Priv. Dozent Dr. Karl Trutnovsky als Lehrauftrag abgehalten, der 1956 zum a.o.Professor für Mechanik und Maschinenelemente ernannt wurde. Die Lehrkanzel für Allgemeine und Bergmaschinenkunde wurde mit o.Prof. Dr. Bauer besetzt, der neben Allgemeiner Maschinenkunde auch Bergmaschinenkunde und Mechanische Technologie für Bergleute las. Prof. Trutnovsky hielt als Inhaber der Lehrkanzel für Maschinenelemente und Mechanik alle Lehrveranstaltungen über Maschinenelemente, einschließlich Maschinenzeichnen, sowie der Mechanik ab, 1964 wurde eine eigene Lehrkan
zel für Mechanik gegründet, auf die 1965 o.Prof. Dr. Jaburek berufen wurde. Gleichzeitig erhielt die von Prof.Trutnovsky geleitete Lehrkanzel den auch heute noch gültigen Namen „Allgemeiner Maschinenbau“, während die von Prof. Bauer geleitete in „Lehrkanzel für Berg- und Erdölmaschinenkunde“ umbenannt wurde.
Unter Prof. Trutnovsky, der das Fachgebiet der Dichtungstechnik durch seine Arbeiten zu einer selbständigen, wissenschaftlichen Disziplin machte und wohl unbestritten international als höchste Autorität auf seinem Fachgebiete galt, wurde 1968 die neue Studienrichtung „Montanmaschinenwesen“ ins Leben gerufen. Damit fiel dem Institut für Allgemeinen Maschinenbau eine Reihe neuer Aufgaben zu.
Nach der Emeritierung von Prof. Dr.-Ing. Trutnovsky im Jahre 1971 verzögerte sich die Neubesetzung der Lehrkanzel leider wesentlich. Das Institut mußte daher durch 2 Jahre von einem Kurator, o.Prof. Dr.-Ing. Klaus-Jürgen Grimmer, geführt werden, der Lehrbetrieb wurde weitgehend vom Assistenten Dipl.Ing. Max Neuhuber getragen.
Unter dem neuen Institutsleiter, o.Prof. Dipl.Ing. Dr.techn. Hermann Fleckseder, der sein Amt mit dem Studienjahr 1974/75 antrat, wurde ein totaler Umbau des Instituts begonnen, der auch wesentliche räumliche Erweiterungen einschloß. Von besonderer Bedeutung war dabei das, an sich schon von Prof. Trutnovsky geplante, Maschinenbaulabor, da das Institut bis dahin kein solches besessen hatte. Die Fertigstellung der Umbauarbeiten konnte Prof. Fleckseder nicht mehr erleben; er starb, völlig unerwartet, im Oktober 1976.
Der Abschluß der Bauarbeiten erfolgte unter dem neuerlich zum Kurator des Instituts bestellten o.Univ.Prof. Dr.-Ing. K.-J. Grimmer, die Lehraufga- ben wurden wieder kurzfristig von Dipl.Ing. Max Neuhuber übernommen.
Als Ende 1977 O.Univ.Prof. Dipl.Ing. Dr.mont. Gundolf Rajakovics seinen Dienst als neuer Ordinarius und Institutsvorstand antrat, war es eine der vordringlichsten Aufgaben, das Lehrangebot wesentlich zu erweitern, um den Erfordernissen der schon fast 10 Jahre zuvor geschaffenen Studienrichtung „Montanmaschinenwesen“ zu entsprechen. Neue
Vorlesungen und Konstruktionsübungen aus „Apparatebau“ und „Kraftwerke“ wurden ebenso eingeführt, wie eine Vorlesung aus „Maschinenkunde II“, welche sich vorw iegend mit Verbrennungskraftmaschinen befaßt.
Die rasch steigenden Hörerzahlen an der Universität stellten das Institut bald vor neue Probleme. 1983 mußte zunächst eine provisorische Videoanlage zur Übertragung von Lehrveranstaltungen vom Hörsaal des Instituts in die entsprechend adaptierte Aula aufgebaut werden, da ein ordnungsgemäßer Lehrbetrieb im Hinblick auf die große Hörerzahl auf andere Weise nicht mehr sichergestellt werden konnte. Diese didaktische Notlösung war der Ausgangspunkt einer, das Institut wesentlich verändernden, Entwicklung: Heute besitzt das Institut ein allen Erfordernissen entsprechendes Videostudio, nutzt die didaktischen Möglichkeiten der Videotechnik routinemäßig in der Lehre und befaßt sich auch intensiv in der Forschung mit diesem Medium. Eine spezielle Lehrveranstaltung widmet sich der Nutzung der Videotechnik bei der Darstellung technischer Zusammenhänge. Videofilme werden nicht nur für den Eigenbedarf und die Universität, sondern auch für die Industrie produziert.
Im Maschinenbaulabor können nicht nur Studenten in Laborübungen und an Diplomarbeiten arbeiten, es dient vor allem experimentellen Arbeiten in der Forschung. Arbeitsgebiete derselben sind, neben der für das Institut traditionellen Dichtungstechnik, vor allem Fragen der Integration moderner Mikroelektronik in die maschinenbauliche Konstruktion und allgemein des Einsatzes von Elektronik und Kleincomputern im Maschinenbau. 1981 wurde daher, gemeinsam mit zwei weiteren Instituten, ein „Elektronik-Entwicklungs- und Servicelabor“ gegründet, das zur Zeit räumlich im Institut untergebracht und vom Vorstand des Instituts geleitet wird.
Diese Forschungstätigkeit wirkt sich nunmehr auch in der Lehre aus. In mehreren Lehrveranstaltungen w erden seit dem Sommersemester 1989 Studenten des Montanmaschinenwesens in der Nutzung dieser neuen Technologien bei der Lösung maschinenbaulicher Aufgaben ausgebildet.
INSTITUTSPERSONAL
O.Univ.Prof. Dipl.Ing. Dr.mont.Gundolf RAJAKOVICS, Institutsvorstand Dipl.Ing. Rudolf DORNEGER, Universitätsassistent Dipl.Ing. Gerhard HACKLER, Universitätsassistent Dipl.Ing. Helmut OBERRISSER, Universitätsassistent Ilse STEINDL, Vertragsbedienstete Franz GRABNER, Vertragsbediensteter Peter HUBER, Lehrling Reinhard OPITZ, Lehrling
Dem Institut fachlich zugeordnete Lehrbeauftragte:
Univ.Doz. Dr. Josef AFFENZELLER Dipl.Ing. Gerhard SPIEGEL Dipl.Ing. Josef MOCIVNIK Prof. Harald WECHSELBERGER
Dem Institut derzeit räumlich angegliedert ist das ELEKTRONIK-ENTWICKLUNGS- UND SERVICELABOR, welches eine gemeinsame Einrichtung der Institute für Allgemeinen Maschinenbau, Elektrotechnik und Physik ist:
O.Univ.Prof. Dipl.Ing. Dr.mont.Gundolf RAJAKOVICS, Leiter Alois LANG, Vertragsbediensteter Birgit SCHWARZ, Jugendliche Peter INMANN, Lehrling
LEHRE
Abgesehen von wenigen Ausnahmen hat jeder Hörer der Universität zumindest einige der 23 Pflichtlehrveranstaltungen des Instituts zu besuchen. Allein in den Grundlehrveranstaltungen MASCHINENZEICHNEN, MASCHINENELEMENTE I incl. d a zugehörigen Konstruktionsübungen und ALLGEMEINE MASCHINENKUNDE wurden z.B. im Studienjahr 1987/88 zusammen mehr als 1600 Hörer durch das Institut betreut. Der Inhalt dieser Lehrveranstaltungen reicht von den maschinenbaulichen Darstel
lungsregeln über angew andte Festigkeitslehre, Kapitel über Werkstoff- und Fertigungsprobleme, die Behandlung der einzelnen Maschinenelemente bis hin zu den Strömungsmaschinen und Kraftwerken in einer für Nicht-Maschinenbauer ausreichenden Tiefe.
Für die Hörer des Montanmaschinenwesens, in geringerem Umfang auch die der Kunststofftechnik, wird eine Reihe von Pflicht- Speziallehrveranstaltungen abgehalten, die im Studienjahr 1987/88 von mehr als 600 Hörern belegt wurden. Sie befassen sich u.a. mit Gleitlagern, Zahnradgetrieben, Verbrennungskraftmaschinen, Gas- und Dampfturbinen, Apparatebau, Kraftwerken, Hydraulik und Pneumatik, maschinenbaulicher Meßtechnik und dem Ein-
Bild 1: Prozessorplatine des MCP 6000.
satz von Elektronik im Maschinenbau. Umfangreiche Konstruktions- und Laborübungen sowie Seminare ermöglichen dem Hörer eine unmittelbare Befassung mit den behandelten Themen.
Freifächer, die auch Themen wie die Darstellung maschinenbaulicher Probleme mit Hilfe der Videotechnik einschließen, ergänzen das Lehrangebot des Instituts.
In den vergangenen Jahren konnten eine Dissertation und 12 Diplomarbeiten auf den verschiedenen Arbeitsgebieten des Instituts abgeschlossen werden.
ARBEITSGEBIETE
Fast alle Forschungs- und Entwicklungsarbeiten des Instituts werden in - z.T. sehr enger - Zusammenarbeit mit der Wirtschaft oder zumindest im Hinblick auf eine Nutzung durch dieselbe durchgeführt, Dadurch wird einerseits sichergestellt, daß die Arbeiten praxisnahe sind, andererseits eine Finanzierung der oft hohen Kosten trotz der geringen Dotierung seitens des Bundes ermöglicht. Schwerpunktmäßig wird auf den folgenden Gebieten gearbeitet:
ELEKTRONIK IM MASCHINENBAU
Integration von Mikroelektronik und Mikroprozessortechnik in der maschinenbaulichen Konstruktion:
>- Hard- und Softwareentwicklungen,>- 8-bit-Prozessor 6809 (Motorola),
16-bit-Prozessor 68000-Serie (Motorola),>- Assembler und C.
Im Auftrag eines Industrieunternehmens konnte der erste Mikroprozessor-geregelte Positioner der Welt entwickelt werden, der sich durch eine Reihe außergewöhnlicher Eigenschaften auszeichnete und ,eigensicher“, also im Ex-Bereich einsetzbar war. Laufende Arbeiten befassen sich u.a. mit der Schaffung von extrem schnellen Hochdruck-Steuerorganen.
VIDEOTECHNIK
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Bild 2: Vollautomatisierter Versuchsstand: Mikroprozessorgeregelter Positioner im Dauerbetrieb.
MESS-, STEUER- UND REGELSYSTEME AUF PC-BASIS (insbesondere unter Verwendung des IEEE-Busses)
>- Automatisierung von Versuchen und Versuchsauswertung für die Industrie und Wissenschaft
>- Automatisierung von Fertigung und Qualitätskontrolle in kleineren Systemen (CAM, CAQ)
Die vor allem im Rahmen der Automatisierung eigener Versuchsstände gewonnenen Erfahrungen werden in der Zukunft auch bei der Planung und Ausstattung von Prüfständen in der Industrie angew endet werden.
Einsatz in der maschinenbaulichen Aus- und Weiterbildung:
>- Produktion von Schulungsmaterial für die Industrie (eigenes Videostudio)
>■ Unterstützung in Lehrveranstaltungen >- Technische Eigenentwicklungen Neben dem täglichen Einsatz der Videotechnik
im Lehrbetrieb des Instituts wurde eine Reihe von Videofilmen für die Universität und die Industrie hergestellt. Die didaktischen Möglichkeiten der Videotechnik, in Verbindung mit spezieller Computergrafik und schriftlichem Begleitmaterial, erlauben eine außerordentlich wirksame Vermittlung von Wissen, auch über schwierige technische Zusammenhänge. Neue, auch sehr komplexe Produkte können so dem Anwender in sehr effizienter Weise nahegebracht werden.
DICHTUNGSTECHNIK
>- Lässigkeitsmessung (automatisiert)>- Vergleichende Untersuchung der Meßver
fahrenDie umfangreichen theoretischen und experi
mentellen Untersuchungen befassen sich vor allem mit der Aussagekraft und Vergleichbarkeit von Lässigkeitsmessungen und sollen nach Möglichkeit die Grundlagen für eine zukünftige Norm auf diesem Gebiet schaffen.
Bild 3: Aufnahmearbeiten zu einem Videofilm.
ENERGIETECHNIK
>- Dreifach-Dampfprozeß>■ Niedertemperatur-Heizung (Eiswärmetau
scher)Der Dreifach-Dampfprozeß wurde im Rahmen
einer mehrjährigen, umfangreichen Industrie-Studie der Internationalen Energie-Agentur (IEA) detailliert untersucht. Den Vorsitz im zuständigen Executive Committee hatte der Vorstand des Instituts.
Die Studie zeigte, daß der Dreifach-Dampfprozeß das energiesparendste und umweltfreundlichste Konzept zur Erzeugung elektrischer Energie aus Wärme, vorw iegend aus fossilen Brennstoffen, darstellt und technisch realisierbar ist. Unter realistischen Annahmen über die nach der Jahrhundertwende zu erwartenden Rohenergiepreise und unter Berücksichtigung der Umweltfreundlichkeit des Kraftwerkskonzepts sind Bau und Betrieb solcher Anlagen auch wirtschaftlich.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß das Institut für Allgemeinen Maschinenbau den Anforderungen, die sich aus dem Wandel der Montanuniversität Leoben von der klassischen Bergakademie zur technischen Universität besonderer Prägung, und im besonderen aus der Einführung eines vollen Maschinenbaustudiums, ergaben, gerecht werden konnte. Allerdings entspricht die Ausstattung des Instituts in personeller und räumlicher Hinsicht keineswegs mehr den gestellten Aufgaben. Dennoch erwartet das Institut für Allgemeinen Maschinenbau, im Bewußtsein einer 150- jährigen Tra
dition und gerüstet mit modernsten Technologien, die Herausforderungen der Zukunft mit großem Optimismus.
Bild 4: Anlage zur Lässigkeitsmessung mit Hochvakuum-Einrichtung.