DE1302677B

DE1302677B -

Info

Publication number: DE1302677B
Application number: DE1962T0022667
Authority: DE
Priority date: 1961-09-11
Filing date: 1962-08-29
Publication date: 1970-10-15
Also published as: GB949913A; CH382452A; US3138875A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reißnadel mit einem Diamant-Kristall als Schneidkörper.

Die bekannten Diamant-Kristallreißnadeln haben nur eine einzige Spitze, mit der das Anreißen vorgenommen wird. Wenn diese Spitze stumpf wird oder abbricht, wird die Reißnadel unbrauchbar. Außerdem befindet sich die Spitze an der Stelle, wo sie bei einem natürlichen Diamantenvielflach normalerweise vorhanden ist, z. B. bei einem Diamanten in Form einer vierseitigen Doppelpyramide, die den weichsten Bereich in dem Diamantkristall darstellt. Infolgedessen ist die Lebensdauer der Spitze verhältnismäßig kurz.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Diamant-Kristallreißnadel zu schaffen, bei der der Diamantkristall eine Mehrzahl von Schreibspitzen aufweist, so daß eine neue scharfe Spitze zur Verfügung steht, sobald eine vorher benutzte Spitze stumpf geworden ist. Daraus ergibt sich, daß ein einziger Diamantkristall eine tatsächliche Lebensdauer hat, die ein Mehrfaches der Lebensdauer einer Diamant-Kristallreißnadel mit einer einzigen Spitze beträgt.

Die Lösung der Aufgabe besteht bei einer Anreißnadel mit an einem Stiel befestigtem Diamantkristall in Form eines Vielflachs erfindungsgemäß darin, daß parallel zu den natürlichen, zur Spitze des Kristalls verlaufenden Kanten je eine mit den beiden benachbarten Kristallflächen gleiche Winkel bildende Schliffebene gelegt ist, und die dadurch an der Spitze des Kristalls entstehende Pyramide durch eine senkrecht zur Kristallachse geführte weitere Schliffebene abgestumpft ist.

Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, daß kristallphysikalisch bedingte Eigenschaften von Einkristallen, nämlich die in verschiedenen Kristallrichtungen unterschiedlichen Härteeigenschaften die Schaffung einer Anreißspitze von außerordentlich großer Haltbarkeit ermöglichen.

Es ist zwar schon eine Anreißnadel bekannt, bei der die Spitze des Schneidkörpers gemäß einem Merkmal der Erfindung zu einer Fläche abgestumpft ist. Dieser Schneidkörper ist jedoch aus gehärtetem Stahl gefertigt, dessen Gefüge aus einer Vielzahl kleiner und kleinster, unregelmäßig gebildeter Partikel besteht und daher mit dem eines Diamanten mit regulärer Kristallform nicht vergleichbar ist. Hiervon abgesehen sind die natürlichen, zur Spitze verlaufenden Schnittkanten entgegen dem anderen erfindungsgemäßen Merkmal nicht abgeschnitten.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispiels veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der Diamant-Kristallreißnadel,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den vorderen Teil der in Fig. 1 veranschaulichten Reißnadel, in vergrößertem Maßstab, wobei ein Teil in Seitenansicht gezeigt ist,

F i g. 3 eine Draufsicht zu Fig. 2,

F i g. 4 eine isometrische Ansicht des von dem Diamantkristall gebildeten Teils der in F i g. 1 bis 3 dargestellten Reißnadel,

Fig. 5a, 5b und 5c drei Ansichten eines natürlichen Diamantkristalls in Form einer vierseitigen Doppelpyramide, wobei 5 a eine Seitenansicht, 5 b eine Ansicht entsprechend 5 a, jedoch um 45 ⁰ gegenüber dieser gedreht, und 5 c eine Draufsicht des in Fig. 5a dargestellten Diamanten zeigt,

Fig. 6a, 6b und 6c Ansichten entsprechend

Fig. 5, 5b und 5c, in denen die vierseitige Doppelpyramide gezeigt ist, nachdem vier ihrer natürlichen Kanten abgeschliffen worden sind,

Fig. 7a, 7b und 7c Ansichten entsprechend F i g. 6 a, 6 b und 6 c, in denen die Form des Diamantkristalls gezeigt ist, nachdem die natürlichen Kanten abgeschliffen worden sind und die dadurch entstandene Spitze abgestumpft worden ist.

Die in der Zeichnung dargestellte Reißnadel besteht aus einem Stiel 10, dessen vorderes Ende 11 mit einer zentrischen Ausnehmung 12 versehen ist, in der irgendeine geeignete Fassung 13 vorgesehen sein kann, in die ein Diamantkristall 14 eingesetzt ist. Der Diamantkristall ist zentrisch in der Fassung innerhalb der Ausnehmung angebracht und wird durch bekannte Sinterungsverfahren befestigt. Beispielsweise kann die Fassung 13 aus pulverförmigem Wolframcarbid bestehen, das an dem Stiel 10 der Reißnadel befestigt ist und den Diamanten 14 einfaßt, wobei der Anreißteil 15 des Diamanten aus dem vorderen abgeschrägten Teil der Fassung herausragt.

Der Diamantkristall 14 weist die Form eines geeigneten Vielflachs auf, wie beispielsweise einer vierseitigen Doppelpyramide, deren vorderer pyramidenförmiger Teil abgestumpft ist, so daß eine flache Stirnfläche 17 gebildet wird, die senkrecht zur Längsachse des Stiels 10 liegt. Durch das Abstumpfen der Pyramide wird eine Mehrzahl von Anreißspitzen 18 erzeugt, wie beispielsweise die vier dargestellten Spitzen. Es wird jeweils eine der Spitzen für das Anreißen verwendet. Die Diamant-Kristallreißnadel kann beispielsweise zur Markierung von Siliziummustern bei der Herstellung von Halbleitern benutzt werden. Wenn eine Spitze 18 stumpf geworden ist, kann der Reißnadelstiel 10 um einen Winkel von 90 ⁰ gedreht werden, so daß eine andere Spitze verwendet werden kann. Wenn die zweite Spitze stumpf geworden ist, kann die Reißnadel um weitere 90 ⁰ gedreht werden, um die nächste Spitze zu benutzen usw. Es stehen also mehrere Spitzen zur Verfügung, die eine größere Lebensdauer aufweisen als die bisher verwendete einzelne Spitze, die gewöhnlich eine der natürlichen Spitzen des Diamantkristalls selbst bildete. Die durch das Abstumpfen der Pyramide 15 erzeugten Spitzen 18 haben eine größere Widerstandsfähigkeit als die Einzelspitze des natürlichen Diamanten, da die Schneidkanten 19 an den sich schneidenden Flächen 20 der Pyramide einen stumpferen Winkel mit der durch das Abstumpfen erzeugten Stirnfläche 17 des Diamantkristalls bilden. Somit tritt ein Abstumpfen oder Abbrechen der einzelnen Spitze 18 nicht so leicht ein, so daß jede einzelne Spitze eine größere Lebensdauer hat als die Einzelspitze am Scheitelpunkt einer nicht abgestumpften Pyramide.

Bei dem dargestellten besonderen Diamantkristall haben die Spitzen 18 eine weit größere Widerstandsfähigkeit als sie sie aufweisen würden, wenn sie in den normalen Schnittlinien der Seiten der vierseitigen Doppelpyramide lägen. Die Spitze 25 einer natürlichen vierseitigen Doppelpyramide oder eines Vielflachs ist die weichste Stelle eines Diamantkristalls, wogegen der Kristall bedeutend härter in der Gegend, seiner Dreiecksflächen 26 (F i g. 5) ist. Im vorliegenden Fall liegen die vier Spitzen 18, die durch das Abstumpfen der Pyramide 15 erzeugt worden sind, tatsächlich innerhalb der Flächen 26 der vierseitigen

Claims

Doppelpyramide, und nicht an den Schnittlinien 27 der Flächen. In F i g. 5 ist ein Diamantkristall in der Form einer natürlichen vierseitigen Doppelpyramide dargestellt, die dreieckige Seitenflächen 26 aufweist, die in den Scheitelpunkt 25 der Pyramide auslaufen. Bei der Herstellung der besonderen Form des Diamantkristalls 14, der in der Fassung 13 eingebettet ist, wie aus F i g. 1 bis 4 zu ersehen ist, sind die Kantenteile der einen Hälfte des Diamantkristalls, beispielsweise die obere Hälfte des in F i g. 5 dargestellten Diamantkristalls, abgeschliffen, um die vier schrägliegenden Flächen 28 herzustellen, die in F i g. 6 a, 6 b und 6 c dargestellt sind. Die gestrichelten Linien 29 in F i g. 6 deuten die ursprüngliche oder natürliche Umrißlinie der vierseitigen Doppelpyramide an, während die durchzogenen Linien die neue Umrißlinie darstellen, die sich nach Abschleifen der Kantenteile ergibt. Am oberen Ende des Diamantkristalls ergibt das Abschleifen der Kantenteile, wie in F i g. 6 dargestellt, vier Schneidkanten 19, die zueinander geneigt sind und im Punkt 30 einer Pyramide 31 zusammenlaufen, wobei diese Schneidkanten im wesentlichen in der Mittelebene jeder der ursprünglichen Flächen 26 der vierseitigen Doppelpyramide senkrecht zu ihrer Oberfläche liegen. Auf diese Weise wird eine Spitze 30 gebildet, die sich in einem geringen Abstand von der ursprünglichen Spitze 25 befindet. Die Schneidkanten 19 selbst verlaufen nunmehr etwa 45 0 gegenüber den ursprünglichen Kanten 27 des Vielflachs versetzt. In F i g. 7 ist der nächste Schritt bei der Bildung der Diamant-Kristallreißnadel nach Fig. 1 bis 4 veranschaulicht, der in der Abstumpfung des Pyramidenteils 31 des in F i g. 6 dargestellten Diamantkristalle durch das Abschleifen der Spitze 30 besteht, um die Stirnfläche 17 zu erzeugen, die senkrecht zur Achse des Diamantkristalls 14 verläuft. Durch die Abstumpfung der Spitze 30 bildet die Stirnfläche 17 mit den vier Schneidkanten 19 die vier Spitzen 18, die jeweils um 90° zueinander versetzt sind. Jede dieser Spitzen 18 liegt dann in einer Mittelebene jeder der Flächen 26 der ursprünglichen vierseitigen Doppelpyramide. Wie vorstehend erwähnt, stellt jeweils der Flächenteil 26 die härteste Stelle des natürliehen Diamantkristalls dar. Somit befinden sich die in ihm erzeugten Spitzen 18 jeweils in einem härteren Teil des Diamantkristalls 14 als die Spitzen 25 der natürlichen vierseitigen Doppelpyramide, die im weichsten Teil des Diamantkristalls liegen. Nicht nur die Spitzen 18 befinden sich in einem wesentlich härteren Teil des Diamantkristalls als die Spitze 25 der in Fig. 5 dargestellten natürlichen vierseitigen Doppelpyramide, sondern die Schneidkanten 19 bilden außerdem einen stumpfen Winkel mit der Stirnfläche 17, so daß die Spitzen 18 eine wesentlich größere Widerstandsfähigkeit aufweisen, als sie bisher bestand, und damit eine geringere Wahrscheinlichkeitdes Abbrechens. Infolgedessen wird die Lebensdauer der Spitzen 18 wesentlich erhöht. Wie am deutlichsten F i g. 2 zeigt, ist der Diamantkristall 14, der in F i g. 7 dargestellt ist, in der Weise in der Fassung 13 eingebettet, daß der Diamantkristall mit seinen ungeschliffenen Kantenteilen 27 nach innen und die geschliffenen Teile 28 nach außen gerichtet sind. Der abgestumpfte Pyramidenteil 15 des Diamantkristalls ragt nach außen über die Fassung 13 hinaus, so daß die Schneidkanten 19 und die vier Spitzen 18 sämtlich freiliegen und sich leicht an das Werkstück heranbringen lassen, das angerissen werden soll. Patentansprüche:

1. Anreißnadel mit an einem Stiel befestigtem Diamantkristall in Form eines Vielflachs, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den natürlichen, zur Spitze des Kristalls verlaufenden Kanten (27) je eine mit den beiden benachbarten Kristallflächen gleiche Winkel bildende Schliffebene gelegt ist, und die dadurch an der Spitze des Kristalls entstehende Pyramide (31) durch eine senkrecht zur Kristallachse geführte weitere Schliffebene abgestumpft ist.

2. Anreißnadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kristallspitze (14) aus einem vierseitigen pyramidenförmigen Diamantkristall hergestellt ist.

3. Anreißnadel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kristallspitze (14) aus einer vierseitigen Doppelpyramide besteht, bei der nur die eine Spitze Anschleifungen nach Anspruch 1 und 2 aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen