DE2433526C3 - Nadel mit Diamantspitze und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Nadel mit Diamantspitze und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B3/00—Recording by mechanical cutting, deforming or pressing, e.g. of grooves or pits; Reproducing by mechanical sensing; Record carriers therefor
- G11B3/44—Styli, e.g. sapphire, diamond
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Nadel mit Diamantspitze nach dem Oberbegriff
des Anspruches 1 und eine nach diesem Verfahren hergestellte Nadel nach dem Oberbegriff des Anspruches
9.
Die Vorteile von Diamantnadeln gegenüber Saphirnadeln bei der Abtastung von Schallplatten sind
bekannt. Ein Grund für die langsame Verbreitung ihrer Verwendung ist ihr hoher Preis, der auf der Seltenheit
piCiigiCCit uCS
auf den Bearbeitungsschwierigkeiten beruht
Qualitätsdiamantnadeln bestehen aus einem kleinen
Diamantstäbchen mit geeigneten Abmessungen, im allgemeinen mit rechteckigen oder rundem Querschnitt,
dessen eine Ende bearbeitet ist, um die gewünschte Form und Oberflächenbeschaffenheit zu erhalten.
Für weniger teure Nadeln werden heute noch kleinere Rohdiamantstückchen verwendet, die in einer
metallischen Halterung gefaßt sind und bearbeitet werden, um der Spitze die gewünschte Form und
Oberflächenbeschaffenheit zu geben. Da das spezifische Gewicht des verwendeten Metalls wesentlich höher ist
als das des Diamants, aus dem der Schaft der Qualitätsnadeln besteht, sind diese Nadeln mit metallischer
Halterung schwerer als die vollständig aus Diamant bestehenden, was von Nachteil ist Die meisten
der verwendeten Metalle sind mehr oder weniger stark magnetisch, was ein weiterer Nachteil bei der
Verwendung in Tonköpfen magnetischer Wiedergabesystemeist
Es wurde bereits vorgeschlagen, einen kleinen Diamanten am äußeren Ende eines Saphirstabes mit
einem Speziailot zu befestigen, was im Vakuum oder in einem Ofen mit Gasatmosphäre bei hoher Temperatur
geschieht.
Die Ausdehnungskoeffizienten der verwendeten Metalle und Lote sind wesentlich höher, als der
Ausdehnungskoeffizient des Diamants, so daß sich der Diamant leicht von dem stabförmigen Schaft löst.
Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß es ziemlich kompliziert ist und trotz der Vorsichtsmaßnahmen und
der aufwendigen Verfahrensschritte die Gefahr nicht beseitigen kann, daß sich der Diamant von dem Schaft
sowohl bei der Bearbeitung als auch bei dem Gebrauch löst.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Nadeln mit Diamantspitze
zu schaffen, bei dem nur sehr kleine Diamanten benötigt werden, bei dem ein leichter, nicht magnetischer
Schaft erhalten wird, der den Diamanten sowohl bei der Bearbeitung als auch beim Gebrauch festhält
und das wenig kostspielig ist. Diese Aufgabe wird durch das im Patentanspruch 1 angegebene Verfahren gelöst.
Die bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren verwendete Masse, in welche das Diamantstückchen
eingebettet wird, ist also unmagnetisch, da es eine nicht metallische Masse ist. Es ist vorteilhaft, bei dem Verfahren
eine Masse zu verwenden, welche die im Anspruch 2 angegebenen Eigenschaften hat. _
so Solche Eigenschaften weisen bestimmte Spezialgläser auf, ferner Keramik- und Email-Materialien und
bestimmte Kunststoffe wie Melamin- oder Epoxyd-Harze.
Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche ermöglichen, die Diamanten
in die nicht metallische Masse einzubetten, sind in den Unteransprüchen 4—8 gekennzeichnet.
Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Bezugnahme auf
die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 bis 3 die aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte einer ersten Ausführung des erfindungsgemäßen
Herstellungsverfahrens;
Fig.4 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig.4 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens;
F i g. 5 eine Abwandlung des Verfahrens der F i g. 4, bei der der Schaft der Nadel verstärkt wird.
Kleine Diamantstückchen werden sorgfältig ausgs-
sucht und nach der Große sortiert, z. B. jeweils 300 bis
!000 Stückchen pro Karat. Diese werden sorgfältig gereinigt, um alle Spuren von Verunreinigungen zu
entfernen, die für ein gutes Anhaften schädlich wären. Die Stückchen werden innig mit dem Pulver des
gewählten Spezialglases vermischt. Die gesamte Mischung wird in einen Tiegel gebracht und kommt in
einen gewöhnlichen Ofen mit einer ausreichenden Temperatur, um eine pastenförmige halbweiche Masns
zu erhalten, in der die kleinen Diamantstückchen gleichmäßig verteilt sind. Aus dieser Masse werden
Glasstäbchen hergestellt, deren Durchmesser etwas größer ist als der Durchmesser der Diamantstückchen.
Dies kann z. B. durch ein einfaches Ziehverfahren geschehen oder durch Ausrollen mit Hilfe eines Spatels
und einer Heizplatte oder durch irgendein anderes Verfahren.
In F i g. 1 sind verschiedene Stufen dieses Verfahrens im Schnitt dargestellt. Mit 1 ist die Glasmasse
bezeichnet, in der sich das kleine Diamantstückchen 2 befindet. Diese Masse wird auf die Heizplatte 3
gebracht. In F i g. 2 ist gezeigt, wie mit Hilfe des Spatels
4, der unter Druck hin und her bewegt wird, der Glasstab bis auf den gewünschten Durchmesser
ausgerollt wird, der in F i g. 3 dargestellt ist.
Ein anderes bequemes Verfahren benötigt keinen Ofen. Dabei wird ein kleines Kapillarröhrchen aus
einem Spezialglas verwendet, das die oben angegebenen Bedingungen erfüllt. Der Innendurchmesser des
Röhrchens wird etwas größer als der Durchmesser de- jo
Diamantstückchen gewählt, z. B. 0,3 mm. Ein kleines Diamantstückchen wird in das Röhrchen eingeführt und
dieses wird z. B. mit einem Brenner erhitzt, bis es genügend weich ist. Dann wird das Röhrchen, wie bei
dem vorhergehenden Verfahren, mit einem Spatel unter starkem Druck geroiit, bis der gewünschte Durchmesser
erreicht ist. Das kleine Diamantstückchen ist dadurch fest mit dem Spezialglas verbunden, an dem es
besonders gut haftet.
Darauf wird der kleine Diamant durch ein übliches Verfahren spitzgeschliffen und in die gewünschte Form
und polierte Oberflächenbeschaffenheit gebracht. Der Schaft der Nadel aus Spezialglas kann durch ein
bekanntes Verfahren in einfacher Weise auf den gewünschten Durchmesser und die gewünschte Länge λγ-gebracht
werden.
Anstelle von Spezialgläsern können auch andere Materialien verwendet werden, die ausreichende mechanische
Eigenschaften, ein gutes Anhaftvermögen an Diamant, einen niedrigen Ausdehnungskoeffizienten,
der annähernd dem des Diamants entspricht, und eine ausreichend niedrige Schmelz- oder Erweichungstemperatur
besitzen.
Bestimmte Keramik- und Email-Materialien haben diese Eigenschaften und eignen sich für das erfindungsgemäße
Verfahren. Die Gläser haben dagegen den Vorteil, daß sie durchsichtig sind, und daß daher die
Verteilung, die Lage und das Verhalten der Diamanten besser beobachtet werden kann.
Auch Kunststoffe eignen sich für das erfindungsgemäße Verfahren, z. B. Melamin- oder Epoxyd-Harze. Es
können ähnliche Herstellungsverfahren, wie die zuvor geschriebenen, angewendet werden, bei der Verwendung
dieser Kunststoffe ist es jedoch vorteilhaft, sie in geeignete Formen zu spritzen.
Es wird z. B. eine Spritzform mit mehreren Vertiefungen
verwendet, wobei ein kleines Diamantstückchen auf den Boden jeder dieser zylindrischen Vertiefungen
gebracht wird, deren unteres Ende konisch geformt sein kann, um die kleinen Diamantstückchen automatisch zu
zentrieren. Durch Einspritzen von Kunststoff wird das kleine Diamantstückchen vollständig umhüllt und
befindet sich am Ende eines kleinen zylindrischen Stabes aus diesem Kunststoff. Die weitere Bearbeitung
kann nach herkömmlichen Verfahren erfolgen.
Außer dem guten Haften des Diamanten ergibt sich hierbei der Vorteil, daß der Schaft der Nadel ein sehr
geringes spezifisches Gewicht in der Größenordnung von 1,3 besitzt.
In F i g. 4 ist dieses Verfahren dargestellt. Mit 1 ist die
Spritzform im Querschnitt bezeichnet, die eine zylindrische Vertiefung 2 aufweist, die am Ende konisch zuläuft,
um das kleine Diamantstückchen 3 zu zentrieren. Die Vertiefung 2 wird mit dem Kunststoff in einem
Spritzverfahren gefüllt.
Es ist bekannt, daß bei der- Herstellung von Diamantschleifscheiben mit Hilfe eines Kunstharzbindemittels
Rohdiamanten verwendet werden können, daß es aber vorteilhafter ist, Diamanten mit metallisierter
Oberfläche zu verwenden, wie dies heule überwiegend geschieht.
In gleicher Weise können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren metallisierte Diamanten zur Herstellung
der Diamantnadeln verwendet werden.
Es kann weiter nach der Reinigung der Rohdiamanten eine chemische oder physikalische Behandlung
vorgenommen werden, um die Oberfläche der Diamanten zu verändern und ihr Haftvermögen mit dem
Material des Nadelschaftes zu verbessern. Bei einer einfachen chemischen Behandlung können z. ti. gleichzeitig
mehrere hundert oder sogar tausend Diamantstückchen einige Minuten in ein Oxydierbad getaucht,
anschließend sorgfältig mit destilliertem Wasser gewaschen und dann getrocknet werden.
Die kleinen Diamantstückchen können auch mit einer dünnen Schicht eines nicht metallischen Bindemittels
überzogen werden, das mit dem Material des Schaftes der Nadel verträglich ist, wie z. B. mit einem
Epoxydharz. Das anschließende Herstellungsverfahren entspricht dem oben beschriebenen.
Wird der Schaft der Nadel aus Kunststoff hergestellt, so wird vorzugsweise ein Material mit hohem
Elastizitätsmodul gewählt. Der Elastizitätsmodul kann auch durch Zugabe von geeigneten Zusätzen erhöht
werden, z. B. durch die Zugabe von Pulver, Körnchen, Fäden oder Fasern, wie z. B. von Glasfasern oder
Carbonfasern.
In F i g. 5 ist dieses Verfahren zur Verstärkung des
Nadelschaftes dargestellt. Es wird die gleiche Form wie in Fig.4 verwendet, es werden jedoch vor dem
Einspritzen des Kunststoffs in die zylindrische Vertiefung 2 Glasfasern 5 eingebracht, die ntch dem
Einspritzen des Kunststoffs diesen verstärken und den Elastizitätsmodul erhöhen.
Die erfindungsgemäß hergestellten Nadeln mit Diamantspitze und nicht metallischem Schaft können in
allen Fällen verwendet werden, wo eine Diamantspitze zweckmäßig ist, z. B. für die Wiedergabe und die
Aufzeichnung von Tönen oder Bildern, in der Feinmechanik
usw.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung einer Nadsl mit
Diamantspitze, wobei ein die Spitze eines Nadelschaftes bildendes kleines Diamantstückchen vor
der Bearbeitung in eine weiche Masse eingebettet wird, die sich anschließend verfestigt und im festen
Zustand das Diamantstückchen festhält, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse eine nicht
metallische, aus dem Material des Nadclschaftes bestehende Masse ist
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse eine Schmelz- oder
Erweichungstemperatur unterhalb der Umwandlungstemperatur von Diamant und Graphit und ein
gutes Benetzungsvermögen für Diamant* besitzt, einen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, der annähernd
dem des Diamanten entspricht und im festen Zustand eine große Abriebfestigkeit und Steifheit
aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht metallische Masse ein
Spezialgas, ein Keramik- oder Email-Material oder eine Melamin- oder Epoxyd-Kunstharz ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht
metallische Masse im Schaft der Nadel durch geeignete Zusätze verstärkt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusätze Pulver, Körnchen oder
Fasern, wie z. B. Glasfasern oder Carbonfasern, sind.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die kleinen
Diamantstückchen einer Oberflächenbehandlung, wie z. B. Metallisieren oder Oxydieren, unterworfen
werden, die das Haftvermögen erhöht.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die kleinen Diamantstückchen
zuerst mit einer dünnen, nicht metallischen Schicht eines Bindematerials umhüllt werden,
das mit der nicht metallischen Masse verträglich ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht metallische Bindematerial
Araldit ist.
9. Nadel mit Diamantspitze, die nach dem im Anspruch 1 angegebenen Verfahren hergestellt ist,
mit einem Nadelschaft, dessen Spitze von einem kleinen Diamantstückchen gebildet ist, das in das
eine Ende des Schaftes eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Nadelschaft aus einem
nicht metallischen Material mit geringem spezifischen Gewicht, großer Abriebfestigkeit und Steifheit
besteht und daß das Diamantstückchen in das Material des Nadelschaftes eingebettet ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7327890A FR2238985A1 (en) | 1973-07-24 | 1973-07-24 | Diamond tipped needle esp. for record player - made by embedding in non-metallic material which forms shaft |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2433526A1 DE2433526A1 (de) | 1975-02-27 |
DE2433526B2 DE2433526B2 (de) | 1978-07-13 |
DE2433526C3 true DE2433526C3 (de) | 1979-03-15 |
Family
ID=9123347
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19742433526 Expired DE2433526C3 (de) | 1973-07-24 | 1974-07-12 | Nadel mit Diamantspitze und Verfahren zu ihrer Herstellung |
Country Status (2)
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FR (1) | FR2238985A1 (de) |
Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
AT8761U1 (de) * | 2005-05-30 | 2006-12-15 | Schenk Natascha | Glaskörper mit einem im glas eingeschlossenen edelstein |
-
1973
- 1973-07-24 FR FR7327890A patent/FR2238985A1/fr active Granted
-
1974
- 1974-07-12 DE DE19742433526 patent/DE2433526C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2238985B3 (de) | 1976-07-09 |
DE2433526B2 (de) | 1978-07-13 |
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FR2238985A1 (en) | 1975-02-21 |
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