Verfahren zum Lochen von Werkstücken aus sehr hartem dielektrischem Werkstoff, insbesondere von für industrielle Zwecke bestimmten Edelsteinen (Lagersteinen), sowie Vorrichtung zum Ausüben dieses Verfahrens Gegenstand des Patentes ist ein Ver fahren, um Werkstücke aus sehr hartem di elektrischem Werkstoff zu lochen, insbeson dere Edelsteine, welche für industrielle Zwecke bestimmt sind, z. B. aus Rubin be stehende Lagersteine für Uhren oder andere Instrumente. Zum Patent gehört ferner eine Vorrichtung zum Ausüben, dieses Verfahrens.
Das Lochen von Edelsteinen erfolgt bisher mittels eines sehr feinen und sehr schnell um laufend angetriebenen Bohrers, wobei gege benenfalls noch ein ausschleifendes Nach bearbeiten des so erzeugten Bohrloches statt findet, um ihm die gewünschte Abmessung zu geben. Dieses Bearbeiten von Edelsteinen geschieht also mit Hilfe rein mechanischer Mittel. Dabei ist in der Regel ausserdem noch die Verwendung von teuren Diamantsplittern oder Diamantpulver erforderlich, die als Bohr- bzw. Sehleifhilfsmittel dienen. Dieses bekannte Arbeitsverfahren ist daher ziemlich umständlich. Es verlangt sehr empfindliche Spezialwerkzeuge, beansprucht grosse Arbeits geschicklichkeit, es ist zeitraubend und fällt. bei alledem recht kostspielig aus.
Die Erfindung geht demgegenüber einen grundsätzlich andern Weg, um ein Lochen von Edelsteinen und dergleichen zu erreichen. Es kommt dabei darauf an, für den eigent lichen Lochungsvorgang mechanische Arbeits mittel überhaupt zu ersparen, um dadurch die aufgezeigten Nachteile des bekannten Ver- fahrens bestmöglich zu vermeiden. Erfin dungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass das Lochen von Edelsteinen oder dergleichen numehr in neuartiger Weise mittels eines elektrischen Vorganges erfolgt, der z. B. ther misch wirksam wird.
Es kann :ein solches elektrisches Arbeits verfahren dabei in verschiedener Art zur An wendung gebracht werden. Eine Lochungs- w irkung lässt. sieh, bei Gebrauch geeigneter Hilfsmittel gegebenenfalls schon mittels .Hochfrequenz erzielen, indem diese z. B. in gezielter Weise in Form von Hochfrequenz wärme für den gewünschten Zweck nutzbar gemacht wird. Eine andere, in den meisten Fällen wohl noch wesentlich vorteilhaftere Möglichkeit, eine lochende Bearbeitung auf elektrischem Wege zu erzielen, ist gegeben durch Verwenden von Hochspannung, indem diese zur- Erzeugung eines den gewünschten Vorgang bewirkenden Durchschlagfunkens dienlich gemacht wird.
Alle diese nach den genannten Möglichkei ten .auf elektrischem Wege zum Lochen von Edelsteinen zustande gebrachten Arbeits vorgänge bieten grosse Vorteile. Das damit erzielbare Arbeitsergebnis fällt nicht nur sehr befriedigend aus, es ist auch gegenüber einer mechanischen Bearbeitung in unver gleichlich kürzerer Zeit erreichbar, und zwar in vollkommen automatischer Arbeitsweise und unbedingt gleichmässig vor sich gehend; es bleibt auch gänzlich unabhängig von einer besonderen Arbeitsgesehicklichkeit. Dabei kommt noch hinzu, dass die rein elektrisch wirkenden Arbeitsmittel in der Regel auch Möglichkeiten zu einer Einstellung besitzen, die sehr bequem, einfach und rasch in wei testen Grenzen ein Regeln gestatten, um die Bearbeitungsart nach Grösse und Stärke des Werkstückes gut variieren zu können.
Es ist z. B. bekannt, dass ein Kondensator durchschlägt, wenn die an seine Anschluss klemmen gegebene Spannung einen gewissen Wert überschreitet, der von den Konstanten des Kondensators abhängig ist, also sowohl von der Güte als auch von der Dicke seines Dielektrikums.
Will man mit Ausnutzung eines Durch sehlagfunkens arbeiten, so ist dabei zu beach ten, dass die dabei zur Erzielung eines sol- ehen Durchschlagfunkens benötigte elek trische Potentialdifferenz abhängig ist von der besonderen dielektrischen Güte des zu durchschlagenden Werkstückes und besonders auch von dessen in der Durchschlagrichtung gegebenen Dicke. Das zu erreichende Ergeb nis ist ausserdem aber ferner auch noch we sentlich abhängig von der Art der zur An wendung gebrachten elektrischen Stromquelle und auch von der Anordnung, in der der Ar beitsvorgang zustande gebracht wird. Durch unterschiedliche Wahl der hierbei gegebenen Möglichkeiten lassen sich ausführungsmässig die verschiedensten Variationen schaffen.
Hierbei ist zunächst beachtlich, dass schon für einen verhältnismässig kleinen Durch schlagweg, wie er bei geringer Stärke eines Werkstückes der vorliegenden Art gegeben ist, im allgemeinen Spannungswerte von mehreren 1O 000 Volt notwendig sind. Diese hohe Spannung kann in verschiedener Weise erzeugt werden. Die einfachste Möglichkeit ist gegeben durch transformatorische Span nungserhöhung, wobei sogar noch ein be sonderer Anpassungstransformator Verwen dung finden kann.
Man kann die erforder liche Hochspannung aber auch erzielen mit tels eines elektromagnetischen Hochspan- nungsgenerators; desgleichen auch mittels eines Funkeninduktors, wie er zur Speisung, der Zündkerzen bei Verbrennungsmotoren Verwendung findet. Auch kommt hierfür überhaupt jede geeignete Spannungserzeu gung in Betracht.
Die mit solchen oder ähnlichen Strom- bzw. Spannungsquellen auf induktivem Wege erzeugten Entladungsfunken gestatten im all gemeinen aber nur verhältnismässig kurze Durchschlagswege zu erreichen. Auch ist die Beschaffenheit und Güte solcher auf induk tivem Wege erzeugten Durchschlagsfunken infolge der generativ vorhandenen Induktivi tät für den vorliegenden Zweck nicht beson ders geeignet. Hiermit hängt also auch zu sammen, dass sich mit solchen in mit Induk tivität behafteten Stromkreisen zustande ge brachten Überschlagfunken nur verhältnis mässig dünne Werkstücke lochen lasen.
Will man in einer industriell vorteilhafte ren Weise arbeiten und dabei auch Werk stücke grösserer Dicke lochen, wie dies z. B. in Betracht kommt bei Edelsteinen und insbe sondere bei synthetisch hergestellten Edel steinen, wie diese in der Industrie z. B. für Uhrlager oder allgemein für Lagersteine bei Instrumenten und dergleichen in Frage kom men, so ist es vorzuziehen, den Durchschlag funken mittels kapazitiv gestapelter Hoch spannung zu erzeugen. Die so erzielbaren Entladungen spielen sich nämlich in sehr viel kürzerer Zeit ab, weil dann im Entladestrom kreis eine praktisch ins Gewicht fallende In duktivität fehlt. Diese Zündfunken sind von wesentlich besserer Wirkung. Sie lassen sich in ihrer Intensität bequem und leicht regeln und gestatten daher auch, die Lochung in der gewünschten Weise feiner oder stärker zu erhalten.
Man kann zu diesem Zweck für die Spannungserzeugung elektrostatiseh arbei tende Hochspannungsinasehinen verwenden und diese zusammen mit- Kondensatoren, die geeignet zli Batterien zljs < mimetigefa-sst sind, zur Anwendung bringen. Dies kann auch in Form der bekannten Greinaeher-Schaltung geschehen oder auch auf jede andere ge eignete Weise.
Durch Parallel- und Hinter- einanderschaltung von Kondensator-Batterien oder durch die Kombination beider Schal tungsmöglichkeiten lassen sich sowohl hin sichtlich der zu erzielenden Entladespannung als auch mit Bezug auf den elektrischen Lei stungswert des erzeugten Überschlagfunkens die gewünschten elektrischen Verhältnisse in weiten Grenzen regelbar für den jeweiligen Anwendungsfall auf den günstigsten Wert einstellen.
Um Edelsteine industriell und wirtschaft lich bearbeiten zu können, und zwar so, dass stets von Fall zu Fall gleichmässige Ergeb nisse erzielt werden, ist es unbedingt notwen dig, diese Werkstücke während ihres Lochens in einer geeigneten Vorrichtung zu halten. Handelt es sich dabei um das Lochen von Rubinsteinen für Uhrenlager oder derglei chen, so ist es ausserdem notwendig, dass das zu erzielende Lagerloch im Werkstück ent sprechend zentriert ausfällt. Dieses Ergebnis lässt sich gleichfalls sichern durch Verwen dung einer das Werkstück entsprechend hal tenden Vorriehtung.
Wenn man z. B. einfach ein Rundstück z. ss. aus Corund in der genannten Weise lochen will, wird man dieses zweckmässig zwischen zwei Elektroden halten, denen dann eine ausreichende Potentialdifferenz von eini gen 10 000 Volt erteilt wird. Dabei muss dann aber noch dafür gesorgt werden, dass der Überschlagfunke seinen Entladungsweg nicht unter Umgehungen des Werkstückes nimmt, sondern er seinen geringsten dielektrischen Widerstand gerade im zu erzielenden Lo chungsweg findet; denn nur in diesem Falle kommt das gewünschte Lochungsergebnis zu stande. Um dieses Ergebnis zu erlangen, gibt man das z. B. runde Werkstück in eine ihm besonders geformt angepasste Haltevorrich tung.
Diese ist dabei in ihrem Material und in ihrer Ausbildungsform so zu wählen, dass dann der dielektrische Widerstand im Um gehungsweg des Werkstückes wesentlich grösser ausfällt als in jenem Weg, der durch das Werkstück selbst hindurchgeht. Man wird in diesem Falle zweckmässigerweise auch da für sorgen, dass der Durehschlagsfunke zwi schen den seine Spannung zuführenden Elek- troden dann den geringsten Durchschlags widerstand findet, wenn er das Werkstück genau zentrisch durchschlägt. Das im Werk stück erhaltene Durchschlagsloch fällt in die sem Falle dann wunschgemäss auch entspre chend zentrisch aus.
Die Haltevorrichtung für das Werkstück kann dabei aus jedem geeigneten guten Di- elektrikum gewählt sein und auch jede passende Form haben. Es kann eine ebene Platte sein, eine sich drehende Scheibe oder .ein Förderband, welche Haltevorrichtungen so ausgeführt sind, dass sie das zu lochende Werkstück einzeln oder in Fliessarbeit hal tend aufnehmen können.
Nachstehend sind die Erfindungen mit ihren Einzelheiten in mehreren Ausführungs beispielen, die verschiedene Ausführungs beispiele einer Vorrichtung zur Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrens wieder geben, an Hand von Zeichnungen beispiels weise noch näher erläutert und beschrieben. Es zeigen dabei im einzelnen: Fig. 1 eine Anordnung zum Lochen von Edelsteinen mittels eines elektrischen Durch- schlagfunkens in schematischer Darstellung und gegenüber den vorhandenen natürlichen Grössenwerten vergrössert wiedergegeben.
Fig. 2 eine im Prinzip gleiche Anordnung, bei der die Haltevorrichtung für den zu lo chenden Edelstein aber etwas anders ausge bildet ist, Fig. 3 eine selbsttätig arbeitende Anlage, die mittels Fliessband betrieben wird.
In .den Figuren sind e zwei Elektroden, an die durch irgendeine geeignete Spannungs quelle eitre so hohe Spannung angelegt wird, dass zwischen ihnen ein Entladungsfunke überschlägt. Dieser elektrische Funke wird jetzt zum Lochen von Edelsteinen nutzbar gemacht. Hierfür wird dieser Edelstein, im Beispiel in Form eines runden Plättchens r' ausgeführt., in den Durchschlagweg des Fun kens gebracht. Dies geschieht mit Hilfe einer nicht leitenden Platte d2, die aus einem hoch wertigen Isolierstoff besteht. In dieser Platte ist ein Rundbett r-1 vorgesehen, in das das runde Edelsteinplättehen r gerade hinein- passt.
Darüber ist dann nochmals eine dün nere Platte dl gelegt, die ebenfalls aus hoch wertigem dielektrischem Werkstoff besteht. Beide Platten dl und d2 haben ausserdem je einen Luftkanal l1 bzw. l2, die zentrisch zur Mittelachse des Edelsteinplättchens r verlau fen. Das zwischen den die Hochspannung führenden Elektroden e vorhandene elek trische Feld sorgt dafür, dass in den Luft wegen l1 und l2, die zum Edelsteinplätt chen r führen, beidseitig eine starke Ionisie rung auftritt, die für den Entladungsfunken dann einen sehr verringerten Widerstand bildet und dadurch dafür sorgt, dass der Funke zentral gerichtet an den Edelstein herangeführt wird und ihn dann auch zen trisch lochend durchschlägt.
Dabei bleibt eu- gleich ausgeschlossen, dass das Durchschlagen des Funkens durch die Isolierstoffplatten d1 und d2 vor sich geht, weil hierbei ein grö sserer elektrischer Widerstand zu überwinden wäre. Damit der Funke aber auch nicht im Bett r1 um den Edelstein r herum seinen Weg nehmen kann, werden seine Aussen kanten und gegebenenfalls noch deren Um gebung zweckmässig zusätzlich noch mit einem hochwertigen flüssigen oder pastenartigen Isoliermittel i bestrichen, das z. B. aus dick flüssigem Transformatorenöl oder dergleichen bestehen kann. Alle diese Massnahmen ge währleisten, dass der Edelstein r durch den ihn durchsetzenden Entladungsfunken wunschgemäss zentral gelocht wird.
Durch geeignete Bemessung der elektrischen Lei stung, mit der man den Funken entstehen lässt, hat man es in gewissem Umfange in der Hand, die Stärke des zu erzeugenden Loches zu regeln.
Die Anordnung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der oben beschriebenen im wesent lichen nur dadurch, dass die obere Elektrode e in einer etwas weiter gehaltenen Ausspa rang einer Isolierplatte d3 ziemlich direkt an das zu lochende Werkstück r herangeführt ist. Auch hier sorgt der Luftkanal l3 wieder dafür, dass der Überschlagfunke den Edel stein r zentral locht. i ist gleichfalls eine auf gestrichene Ölmasse, die verhindert, dass der Funke seinen Weg aussen um den Edelstein e herum nehmen kann.
Das Auswechseln des Edelsteinplättehens r erfolgt dadurch, dass die obere Elektrode e, wenn sie stromlos gemacht ist, entsprechen weit hochgezogen wird, um das fertig ge lochte Werkstück herausnehmen und ein neues ins Bett r1 einlegen zu können. Die Isolierstoffplatte d3 kann auch als Dreh scheibe ausgebildet sein, in der dann im Kreis angeordnete Arbeitsstellen vorgesehen sein können, wie eine davon in Fig. 2 im Schnitt dargestellt ist, wobei diese Arbeits stellen dann beim Drehen der betreffenden Scheibe schrittweise nacheinander zwischen die Elektroden geführt werden.
Bei der Anordnung nach Fig. 1 geschieht das Auswechseln des zu lochenden Werk stückes r dadurch, dass die Platten dl und d2 nach der Seite hin aus dem Bereich der Elek trode e hinausgeschoben werden. Die Platte dl wird dann abgenommen, um zum Aus wechseln des Werkstückes an das Bett r1 heranzukommen. Eine solche Anordnung kann nun analog auch sehr vorteilhaft zur Schaffung einer selbsttätig arbeitenden Vor- riehtung verwendet werden, wie sie in Fig. 3 schematisch wiedergegeben wird. Hierbei sind die Platten dl und d2 durch zwei För derbänder B1 und R2 ersetzt, die in der ein gezeichneten Pfeilrichtung umlaufen. Diese Bänder bestehen ebenfalls aus einem hoch wertigen Isolierstoff jeder geeigneten Art, hergestellt z.
B. auf der Basis von Polyvinyl chlorid, eines Polyamids oder eines Misch polymerisats. Auch hier sind für die aus hartem dielektrisehem Werkstoff bestehenden, zu lochenden Werk-stücke, insbesondere also für die zii lochenden La\,-ersteine für Uhren oder dergleichen, die Einbettungslager r-1 mit zugehörigen Luftkanälen 11 und 12 in regel mässigem Abstand in Reihe hintereinander angeordnet. Die Bänder B1 und R.2 laufen dabei gleich schnell miteinander uni. Sie lie gen sich im Cberdeckungsbereich dicht.
auf dicht an, wodurch jede nachteilige ge.ensei- tige Reibung zwischen den. Bändern veriiiie- den bleibt. L ist eine automatisch arbeitende Beschiekungsvorrichtung, die im richtigen Zeitpunkt in jedes Einbettungslager r1 von selbst einen Edelstein oder dergleichen ein legt, der dann zwischen den Elektroden e durch einen im richtigen Zeitpunkt erfolgen den Überschlagfunken in der oben schon er läuterten Weise gelocht wird. E ist eine z. B. mit Sangwirkung arbeitende Entladungs vorrichtung, de die fertig gelochten Steine schliesslich wieder selbsttätig auch vom För derband B2 abnimmt.
S1 bis S4 sind die För- derrollen für die beiden Bänder B1 und B2, von denen je eine zweekdienlich angetrieben wird.
Es sei erwähnt, dass sieh die Erfindungen nicht allein auf die beschriebenen Ausfüh- ruingsbeispiele beschränken. Sie können viel mehr auch noch in anderer Weise verwirklicht werden. Auch lassen sie sich allgemein in allen jenen Fällen analog in Gebrauch nehmen, in denen es sieh darum handelt, einen elektrischen Funken entsprechend zur Erzielung einer Lochung nutzbar machen zu können.
Method for punching workpieces made of very hard dielectric material, in particular precious stones (bearing stones) intended for industrial purposes, as well as apparatus for practicing this method The subject of the patent is a process to punch workpieces made of very hard dielectric material, in particular precious stones which are intended for industrial purposes, e.g. B. ruby be standing jewels for watches or other instruments. The patent also includes a device for practicing this method.
The punching of gemstones has been done so far by means of a very fine and very fast to continuously driven drill, where if necessary, a grinding reworking of the drill hole created takes place to give it the desired dimensions. This processing of gemstones is done with the help of purely mechanical means. As a rule, it is also necessary to use expensive diamond splinters or diamond powder, which serve as drilling or grinding aids. This known working method is therefore rather cumbersome. It requires very sensitive special tools, demands great work skill, is time consuming and falls. with all this quite expensive.
In contrast, the invention takes a fundamentally different way of achieving punching of precious stones and the like. It is important to save mechanical working means at all for the actual perforation process in order to avoid the disadvantages of the known method as shown. Invention according to this is achieved in that the punching of gemstones or the like is carried out numehr in a novel way by means of an electrical process that z. B. ther mix is effective.
It can: Such an electrical work process can be used in various ways. A perforation effect leaves. see, with the use of suitable aids, if necessary, already achieve by means of .High frequency by z. B. is made usable in a targeted manner in the form of high frequency heat for the desired purpose. Another, in most cases still much more advantageous, possibility of electrically performing punching machining is given by using high voltage, which is used to generate a breakdown spark that brings about the desired process.
All of these working processes, which are carried out electrically for punching gemstones, offer great advantages. The work result that can be achieved with this is not only very satisfactory, it can also be achieved in an incomparably shorter time than mechanical processing, namely in a completely automatic mode of operation and absolutely evenly; it also remains completely independent of any particular work skill. There is also the fact that the purely electric working equipment usually also has options for a setting that allow a very convenient, simple and quick regulation within white limits in order to be able to vary the type of processing according to the size and thickness of the workpiece.
It is Z. B. known that a capacitor breaks down when the voltage applied to its terminals exceeds a certain value that depends on the constants of the capacitor, i.e. both the quality and the thickness of its dielectric.
If you want to work with the use of a breakdown spark, it must be noted that the electrical potential difference required to achieve such a breakdown spark depends on the particular dielectric quality of the workpiece to be penetrated and, in particular, on its given in the breakdown direction Thickness. The result to be achieved is also dependent on the type of electrical power source used and also on the arrangement in which the work process is brought about. By different choices of the possibilities given here, the most diverse variations can be created in terms of design.
It is noteworthy here that even for a relatively small breakdown path, as is the case with a small thickness of a workpiece of the present type, voltage values of several 10,000 volts are generally necessary. This high voltage can be generated in various ways. The simplest option is through a transformer voltage increase, whereby a special matching transformer can even be used.
The required high voltage can also be achieved by means of an electromagnetic high voltage generator; likewise by means of a spark inductor, as it is used to feed the spark plugs in internal combustion engines. Any suitable voltage generation can also be considered for this purpose.
The discharge sparks generated inductively with such or similar current or voltage sources allow, in general, but only relatively short breakdown paths to be achieved. Also, the nature and quality of such breakdown sparks generated by inductive means is not particularly suitable for the present purpose due to the generatively present inductivity. This is also related to the fact that flashover sparks such as these produced in circuits subject to inductivity could only punch relatively thin workpieces.
If you want to work in an industrially advantageous manner and also punch work pieces of greater thickness, as z. B. comes into consideration for gemstones and in particular special synthetically produced gemstones, such as these in the industry z. B. for watch bearings or generally for jewels in instruments and the like in question kom men, it is preferable to generate the breakdown spark by means of capacitively stacked high voltage. The discharges that can be achieved in this way take place in a much shorter time because a practically significant In ductivity is then missing in the discharge current circuit. These sparks are much more effective. Their intensity can be conveniently and easily regulated and therefore also allow the perforation to be made finer or stronger in the desired manner.
For this purpose, electrostatic high-voltage kinases can be used for the generation of voltage and these can be used together with capacitors which are suitable for batteries. This can also be done in the form of the known Greinaeher circuit or in any other suitable manner.
By connecting capacitor batteries in parallel and one behind the other, or by combining both circuit options, the desired electrical conditions can be regulated within wide limits for the respective discharge voltage to be achieved and with regard to the electrical power of the flashover spark generated Set the application to the most favorable value.
In order to be able to process gemstones industrially and economically, in such a way that uniform results are always achieved from case to case, it is absolutely necessary to keep these workpieces in a suitable device while they are being punched. If this involves punching ruby stones for watch bearings or the like, it is also necessary that the bearing hole to be achieved is centered accordingly in the workpiece. This result can also be secured by using a device that holds the workpiece accordingly.
If you z. B. simply a round piece z. ss. wants to punch holes made of corundum in the above-mentioned manner, this is expediently held between two electrodes, which are then given a sufficient potential difference of some 10,000 volts. In this case, however, it must be ensured that the flashover spark does not take its discharge path bypassing the workpiece, but that it finds its lowest dielectric resistance precisely in the hole path to be achieved; because only in this case will the desired perforation result be achieved. To achieve this result, one gives the z. B. round workpiece in a specially shaped holding device adapted to it.
This is to be selected in terms of its material and its design so that the dielectric resistance in the path of the workpiece is significantly greater than in the path that goes through the workpiece itself. In this case, it is also expedient to ensure that the breakdown spark between the electrodes supplying its voltage has the lowest breakdown resistance when it penetrates the workpiece in the exact center. In this case, the penetration hole obtained in the workpiece is also appropriately centric, as desired.
The holding device for the workpiece can be selected from any suitable good dielectric and also have any suitable shape. It can be a flat plate, a rotating disc or a conveyor belt, which holding devices are designed so that they can hold the workpiece to be punched individually or in continuous work.
Below are the inventions with their details in several execution examples, the various execution examples of a device for performing the inventive method again, with reference to drawings, for example, explained and described in more detail. In detail: FIG. 1 shows an arrangement for punching gemstones by means of an electrical breakdown spark in a schematic representation and shown enlarged compared to the existing natural size values.
Fig. 2 is an arrangement in principle the same, in which the holding device for the gem to be lo-chenden but forms a little different, Fig. 3 is an automatically operating system that is operated by means of a conveyor belt.
In the figures, there are two electrodes to which a voltage of such a high level is applied by any suitable voltage source that a discharge spark flashes between them. This electric spark is now used to punch gemstones. For this purpose, this gem, in the example in the form of a round plate r ', is placed in the spark's path. This is done with the help of a non-conductive plate d2, which consists of a high-quality insulating material. A round bed r-1 is provided in this plate, into which the round gemstone plate r just fits.
A thinner plate dl is then placed over it again, which is also made of high quality dielectric material. Both plates dl and d2 also each have an air duct l1 and l2, which run centrically to the central axis of the gemstone plate r. The electrical field between the electrodes e carrying the high voltage ensures that strong ionization occurs on both sides in the air because of l1 and l2, which lead to the gemstone plate r, which then forms a very reduced resistance for the discharge spark and thus ensures that the spark is directed centrally towards the gemstone and then penetrates it with a central hole.
At the same time, it is impossible for the spark to break through through the insulating plates d1 and d2, because a greater electrical resistance would have to be overcome. So that the spark cannot make its way around the gemstone r in bed r1 either, its outer edges and, if necessary, their surroundings are additionally coated with a high-quality liquid or paste-like insulating agent i, which z. B. may consist of thick liquid transformer oil or the like. All these measures ensure that the gemstone r is perforated centrally as required by the discharge spark that penetrates it.
By appropriately dimensioning the electrical power with which the spark is created, one has to a certain extent in the hand to regulate the strength of the hole to be generated.
The arrangement according to FIG. 2 differs from the one described above in the wesent union only in that the upper electrode e is brought fairly directly to the workpiece r to be punched in a somewhat wider recess of an insulating plate d3. Here, too, the air duct l3 ensures that the sparkover pierces the gemstone r centrally. i is also a painted oil mass that prevents the spark from making its way around the gemstone e.
The exchange of the gemstone plate r takes place in that the upper electrode e, when it has been de-energized, is pulled up correspondingly far in order to be able to remove the perforated workpiece and to be able to put a new one in bed r1. The insulating plate d3 can also be designed as a rotary disk, in which workplaces arranged in a circle can then be provided, as one of them is shown in section in FIG will.
In the arrangement according to FIG. 1, the replacement of the work piece r to be perforated takes place in that the plates dl and d2 are pushed out of the area of the electrode e to the side. The plate dl is then removed in order to get to the bed r1 to change the workpiece. Such an arrangement can now also be used, analogously, very advantageously to create an automatically operating device, as shown schematically in FIG. Here, the plates dl and d2 are replaced by two conveyor belts B1 and R2, which rotate in the direction of an arrow drawn. These tapes are also made of a high quality insulating material of any suitable type, made e.g.
B. on the basis of polyvinyl chloride, a polyamide or a mixed polymer. Here, too, for the workpieces to be punched, made of hard dielectric material, in particular for the first punching parts for watches or the like, the embedding bearings r-1 with associated air channels 11 and 12 are in series at regular intervals arranged one behind the other. The belts B1 and R.2 run at the same speed with one another uni. They lie close together in the coverage area.
close together, eliminating any detrimental mutual friction between the. Ribbons remains. L is an automatically operating device, which at the right time in each embedding bearing r1 by itself a gem or the like, which is then punched between the electrodes e by a flashover spark in the manner already explained above. E is a z. B. working with singing discharge device, de the finished perforated stones finally automatically decreases again from the conveyor belt B2.
S1 to S4 are the conveyor rollers for the two belts B1 and B2, one of which is driven for two purposes.
It should be mentioned that the inventions are not restricted solely to the exemplary embodiments described. They can be realized much more in other ways. They can also generally be used analogously in all those cases in which it is a matter of being able to make use of an electrical spark in order to achieve perforation.