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Verfahren zur Herstellung von Tonabnehmernadeln Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung von Tonabnehmernadeln.
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Alle heutzutage verwendeten Tonabnehmernadeln besserer Qualität haben
eine Edelsteinspitze; die Tendenz geht dahin, zu Nadeln mit Diamantspitze überzugehen.
Es besteht auch eine große Nachfrage nach Tonabnehmern mit leichtem Gewicht und
kleinem Stift. Es ist daher erwünscht, den Edelstein an dem Stift durch Hartlöten
oder durch eine chemische Bindung zu befestigen. Während manche Diamanten eine regelmäßige
Form nach Art eines Achtflächners haben, sind unregelmäßig geformte Diamanten wesentlich
billiger, und es ist daher wünschenswert, diese Diamanten bei der Herstellung von
Tonabnehmernadeln zu verwenden. Bei dem Versuch, unregelmäßig geformte Diamanten
für Tonabnehmer zu benutzen, die chemisch an dem Stift befestigt werden, ergaben
sich Schwierigkeiten, eine Verbindung genügender Festigkeit herzustellen, und es
trat wegen nicht gleichmäßigen Ausfalls der Verbindungsstellen ein hoher Ausschuß
bei der Herstellung ein, so daß sich beim Schleifen des herausragenden Endes des
Diamanten zum Teil Verluste durch Bruch ergaben.
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Zum Schleifen von Tonnadeln sind Schleifmaschinen bekannt, bei denen
der Stirnumriß des sich drehenden Rohlings zu einer kegelförmigen Fläche abgeschliffen
wird und eine Feinvorschubeinrichtung während des Schleifens den Vorschub des Rohlings
bewirkt.
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Des weiteren ist ein Verfahren zum Fassen oder Einsetzen von Diamanten
in Werkzeuge bekannt, bei dem das Pulver von geschmolzenem Metall oder eine Metallegierung
mit niedrigerem Schmelzpunkt als dem des Pulvers durchsetzt wird. Dabei werden Pulver
und Metall von solcher Art verwendet, daß das flüssige Metall die Hohlräume zwischen
den Pulverteilchen ausfüllt.
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Nach einem weiteren bekannten Verfahren werden Sprechmaschinennadeln
aus Diamant dadurch hergestellt, daß das mit feinverteiltem Schleifmittel versehene
Ende eines schnell rotierenden, dünnwandigen Röhrchens mit einer lichten Weite,
die dem Nadeldurchmesser entspricht, ebenfalls schnell intermittierend in ein Blöckchen
des Werkstoffes eingeschliffen und die Bearbeitung fortgesetzt wird, bis das Blöckchen
völlig durchbohrt worden ist.
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Ferner läßt sich eine Fassung des Diamanten z. B. in Bohrwerkzeuge
durch Harteinlöten erzielen, wobei jedoch eine Lockerung des Diamanten durch die
bei der Bearbeitung auftretende Wärmeentwicklung eintreten kann. Beim Einsintern
werden lediglich die Span- und Freiflächen angeschliffen, die ungeschliffenen Seitenflächen
dienen zur Befestigung in einer Grundplatte. Der Diamant wird mit dem Pulvermetall
kalt zusammengepreßt, das Sintern selbst erfolgt erst nach der Herausnahme des Diamanten,
der nachher wieder in das fertiggesinterte Plättchen eingelegt und befestigt wird.
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Gemäß der Erfindung wird ein unregelmäßig geformter Diamant an einem
Halter befestigt und durch Schleifen in eine konische Form gebracht, dann wird der
konische Abschnitt des Diamanten in einen Stift mit einer konischen Vertiefung eingesetzt
und darin z. B. durch Löten befestigt, worauf dann der übrige Teil des Diamanten
zu einer Spitze mit konischer Form geschliffen wird: -Mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren ist es möglich, kleine billige, unregelmäßig geformte Diamanten oder andere
Edelsteine oder Stoffe mit guten Abnutzungseigenschaften zu verwenden und gleichzeitig
eine gleichmäßige Beschaffenheit der Befestigungsfläche zu erreichen, so daß sich
eine gleichmäßige Festigkeit und Abmessung der Verbindung bei einer bestimmten Nadeltype
ergibt. Dies ermöglicht eine einfache Kontrolle der Eigenschaften, die Verwendung
billiger Steine und die Verminderung des Ausschusses bei der Herstellung.
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Im folgenden wird an Hand eines Ausführungsbeispiels die Erfindung
in Verbindung mit der Zeichnung erläutert.
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Fig. 1 bis 4 sind Schnitte durch Tonabnehmernadeln mit Edelsteinspitze
während vier verschiedener Stufen des Herstellungsverfahrens, und Fig. 5 ist eine
Ansicht einer fertigen Nadel gemäß der Erfindung.
In Fig. 1 ist
ein Hilfshalter oder Stift 1 in Form eines Stäbchens aus einem Metall, z. B. Eisen
öder Molybdän, dargestellt, das an einem Ende eine Vertiefung 2 hat, wobei ein unregelmäßig
geformter Dia-. mant 3 in der Vertiefung mit Hilfe eines Lotes.4 befestigt ist.
Wenn es auch auf den speziellen Verbindungsvorgang nicht ankommt, so ist es doch
erwünscht, daß eine Verbindung beträchtlicher Festigkeit so hergestellt wird; daß
ein nachfolgendes Abschleifen zur Formgebung des Diamanten vorgenommen werden kann,
ohne daß der Diamant sich aus der Halterung löst. Ein Verfahren, das zur Verbindung
des Diamanten mit dem Stift benutzt werden kann, besteht z. B. darin, daß der Diamant
mit einem Brei aus gepulvertem Titanhydrid mit einem flüchtigen Bindemittel bestrichen
wird und daß ein granuliertes Lötmittel, z. B. Silber oder Silber-Blei,. benutzt
wird. Die Teile werden dann im Vakuum erwärmt, um das Lötmittel zu schmelzen, und
dann abgekühlt, um die Verbindung herzustellen. Auch andere bekannte Lötverfahren
können verwendet werden.
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Der freiliegende Teil des Diamanten wird dann durch einen Schleif-
oder Läppvorgang in eine im wesentlichen konische Form gebracht, indem ein heute
zur Formgebung des freiliegenden = Endes übliches Verfahren verwendet wird. Es sei
bemerkt, daß die Formgebung des Diamanten nicht bis zum gleichen Grad der Glättung
durchgeführt zu werden braucht wie bei der Herstellung einer fertigen Diamantspitze.
Nach der Formgebung wird die Anordnung erwärmt, um den Diamanten aus dem Halter
zu entfernen, und der bearbeitete Teil wird in einem stäbchenförmigen Halter 5 befestigt,
der den Stift der fertigen Nadel bilden soll. Hierdurch ergibt sich eine gleichförmige
Gestalt und Größe für den zu montierenden Teil des Diamanten, und dies erleichtert
die nachfolgende Montierung und den Schleifvorgang. Wie aus Fig. 3 ersichtlich,
kann der Stift 5 einen Durchmesser in der Größenordnung von 0,5 mm haben. Das Ende
des Stiftes weist eine Vertiefung auf, um den vorgeformten Diamanten aufzunehmen.
Da alle Diamanten eine ähnliche Größe und Gestalt aufweisen, ist es möglich, die
Vertiefung in dem Stift entsprechend zu formen, um auf diese Weise einen gleichmäßigeren
Ausgangszustand für den Verbindungsvorgang zu schaffen. Die Vertiefung
6 hat eine im wesentlichen konische Form und etwa den gleichen Winkel wie
der konische Teil des Diamanten. Eine kleine Vertiefung 7 in dem Stift dient als
Behälter für das Lötmittel. Die gesamte konische Fläche des Diamanten wird von dem
Lötmittel 8 benetzt. Der freiliegende Teil des Diamanten wird dann durch Schleifen
in die Form und Größe gebracht, die die fertige Nadel haben soll. Dieses Schleifen
wird auf Diamanten-Läppmaschinen nach einem- heute allgemein angewendeten Verfahren
durchgeführt,, wobei die Spitze auf einen Radius von etwa 0,025 mm geschliffen und
poliert wird. Nach Fig.5 wird der Stift dann auf die gewünschte Gesamtlänge abgeschnitten,
die z. B. 1;75 mm beträgt. Die fertige Nadel enthält daher den Stift, ein Flächenstück
mit freiliegendem Lötmittel 9 und die fertige Spitze des Diamanten 3.
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Der Löt- oder Hartlötvorgang zur Befestigung des Diamanten an dem
Stift 5 kann genauso durchgeführt werden -wie die Befestigung .des rohen
Steines am Halter 1 nach Fig. 1. Die Lötmittel können je nach der Temperatur, die
während des Schleifvorganges erreicht wird; und entsprechend dem Metall des Stiftes
gewählt werden. Eisen, Eisen-Nickel-Legierungen und Bergyllin-Kupfer-Legierungen
sind als Material für den Stift verwendet worden. :41s Lot kann reines Silberlot
verwendet werden; bei Benutzung eines derartigen Lotes wird die Verbindung bei einer
Temperatur von 960° C im Vakuum hergestellt. Ein Lötmittel mit tieferer Temperatur,
das eine gute Formbarkeit aufweist und dazu neigt, innere Spannungen selbst auszugleichen,
die sonst in der Verbindung infolge eines Unterschiedes im thermischen Ausdehnungskoeffizienten
des Diamanten und .des Stiftes auftreten; enthält 30°/o Silber und 70°/aBlei. Bei
einem solchen Lötmittel beträgt die Temperatur bei der Herstellung 5'00 bis 600°
C. Auch andere Lötmittel, wie z. B. Nickel, können verwendet werden.