DE2544999C3 - Verfahren zum Läppen oder Schleifen eines Fühningskörpers für einen Wandler zur Abtastung eines Aufzeichnungsträgers - Google Patents

Description

Bei der Aufzeichnung von Fernsehsignalen ist es oekannt, das Signal entlang einer spiralförmigen Spur einer Bildplatte in Form von relief artigen Erhebungen aufzuzeichnen. Eine bekannte Bildplatte dieser Art (DE-PS 157448V) arbeitet nach dem Prinzip der Druckabtastung. Dabei üben die Erhebungen der reliefartigen Verformung der Rille Druckimpulse auf einen mechanisch-elektrischen Druckwandler aus, der diese in entsprechende elektrische Signale umsetzt.

Dieser Druckwandler ist mit einem im allgemeinen aus Diamant bestehenden Führungskörper verbunden, der durch die Rille der Bildplatte geführt wird und Druckimpulse auf den Wandler überträgt.
Derartige bekannte Führungskörper aus Diamant (DE-OS 2149439, 2158216) haben im allgemeinen eine nur wenige Grad zur Bildplattenoberfläche geneigte auflaufende Kante und eine nahezu senkrecht zur Bildplatte stehende ablaufende Kante. Die genannte steile ablaufende Kante begrenzt somit den Führungskörper in Richtung der relativen Bewegungsrichtung der Bildplatte gegenüber dem Führungskörper und kann somit als Stirnfläche bezeichnet werden.

Es hat sich gezeigt, daß Unregelmäßigkeiten der genannten Stirnfläche die Wiedergabequalität der von der Bildplatte abgetasteter, Signal: beeinträchtigen können.

Es ist möglich, die Stirnfläche nach der Befestigung des Führungskörpers an dem Abtaster mit einem Mikroskop auf mögliche Fehler zu untersuchen und Führungskörper mit Stirnflächenfehler auszusondern. Dies hat aber den Nachteil, daß die Stirnflächenbetrachtung aus fertigungstechnischen Gründen erst beim fertigen Abtaster durchgeführt werden kann und

so somit bei der Aussortierung eines nichtbrauchbaren Abtasters schon viele Arbeitsgänge durchgeführt sind. Es ist auch bekannt (DE-OS 2153984), bei einem derartigen Führungskörper die beschriebene Stirnfläche zu polieren, um die durch Unregelmäßigkeiten an dieser Stirnfläche entstehenden Störungen zu beseitigen.

Das Polieren eines derart kleinen Führungskörpers ist jedoch fertigungstechnisch schwierig. Hierzu muß nämlich der Führungskörper mit der zu bearbeitenden Stirnfläche lagegerecht auf einer Aufnahme lösbar befestigt werden. Dies ist deshalb schwierig, weil der Führungskörper nur einige Hundertstel mm groß ist und sich ein Querschnitt von der Stirnfläche aus ver? jungt und er somit nicht eingespannt werden kann.

6$ Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Läppen oder Schleifen eines Führungskörpers zu schaffen, das eine fertigungstechnisch einfache und sichere Halterung des Führungskörpers

und ein sauberes und rationelles Läppen oder Schleifen desselben ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch I beschriebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet insbesondere, eine Vielzahl von Führungskörpern in einem Fertigungsvorgang gleichzeitig zu läppen oder zu schleifen. Dadurch, daß die zu bearbeitende Fläche des Führungskörpers etwa in der Begrenzungsfläche des zur Halterung dienenden Einbettungskörpers liegt, erfordert das Verfahren nur wenig Zerspanungsarbeit, d. h. es braucht nur wenig Material abgetragen zu werden, um die Unregelmäßigkeiten an der Stirnfläche zu beseitigen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. I einen Abtaster mit einem Führungskörper und die

Fig. 2 bis 5 verschiedene Zustände im Verlaufe des Verfahrensganges zur Herstellung des Führungskörpers.

In Fig. 1 ist das vordere, flachgedrückte Hnde eines Halteröhrchens 1 zu sehen, woran ein elektrisch leitender Dämpfungskörper 2 mit einem piezoelektrischen Druckwandler 3 befestigt ist, dessen untere Elektrode mit einem Golddraht 4 kontaktiert ist. Auf den Druckwandler 3 werden durch einen Führungskörper 5 bei der Druckabtastung eines Aufzeichnungsträgers, der sich relativ zu dem in Fig. 1 dargestellten Abtaster in Richtung des Pfeiles 6 bewegt, Druckkräfte übertragen. Der Führungskörper 5 besteht aus einer Oktaederspitze eines Diamantkristalles, von dem jedoch nur weniger als die Hälfte, also nur eine Pyramide als Führungskörper verwendet ist. Die Pyramidenspitze selbst ist zu einer Auflagefläche 7 im wesentlichen zylindrisch abgerundet, die bei der Abtastung eines Aufzeichnungsträgers auf den Flanken einer Rille gleiten kann. Die Auflagefläche 7 ist in Richtung des Pfeiles 6 durch eine quer zur Pfeilrichtung 6 verlaufende Kante 8 begrenzt. Diese Kante 8 bildet die Schnittlinie zwischen der Auflagefläche 7 und der Stirnfläche 9 des Führungskörpers 5, die den Führungskörper 5 in Richtung des Pfeiles 6 begrenzt. Die Fläche 9 ist geläppt oder geschliffen, damit Unregelmäßigkeiten, beispielsweise die sogenannten Nervaturen, die auf gewachsenen Kristallflächen auftreten, entfernt sind. Die übrigen Pyramidenflächen, beispielsweise die Fläche 10, sind gewachsene, d. h. unbearbeitete Kristallflächen, an welchen die kristallographische Ausrichtung des Führungskörpers 5 erkennbar ist.

Bei der Herstellung eines solchen Führungskörpers, dessen Fläche 9 bearbeitet ist, besteht die Schwierigkeit, daß der Diamant mit der zu bearbeitenden Fläche 9 lagegerecht zum Schleifen oder Läppen auf einer entsprechenden Aufnahme bedingt lösbar befestigt werden muß. Diese Schwierigkeit besteht besonders deshalb, weil der ansonsten schon nahezu (bis auf die abgerundete Auflagefläche 7) fertig bearbeitete Führungskörper nur einige Hundertstel mm groß ist und sich sein Querschnitt von der Fläche 9 ausgehend verjüngt, so daß es nicht möglich ist, den Führungskörper einzuspannen. Aber selbst wenn beim Läppen oder Schleifen der Fläche 9 statt einer Diamantpyramide noch ein Diamantoktaeder zur Verfügung steht, sind die Probleme, die bei seiner Halterung auftreten, nicht viel geringer.
Als Aufsetzaufnahme ist in Fi g. 2 ein Metallprisma

11 von ca. 3 X 10 χ 20 mm gezeigt. Die Aufsetzfläche ist 3 X 10 mm groß. Diese Fläche ist mit Dreimikrometer-Läppkorn plangeläppt und auf Ebenheit geprüft. Anschließend wird diese Fläche mit einer dünnen Schicht PTFE (Polytetrafluoräthylen) versehen und nochmals zum Egalisieren der Oberfläche auf einer Glasplatte abgezogen. Auf diese'Weise ist eine

•° ebene PTFE-Oberfläche 12 entstanden.

Das so vorbereitete Prisma wird so in eine Haltevorrichtung eingespannt, daß die PTFE-Oberiläche

12 nach oben zeigt.

Ein Teil lösungsmittelhaltiger, cycloaliphathischer

Epoxidharzklebstoff oder ein ähnlicher Klebstoff wird mit 15 Teilen Diazetonalkohol oder anderem dafür brauchbarem Lösungsmittel verdünnt und dann als dünnschichtige, ca. 1 mm breite Klebstoffspur 13 über die Länge der PTFE-Oberfläche 12 mit einer Nadel oder einem ähnlichen Auftraggerät aufgetragen.

Die als Führungskörper 5 dienenden Diamanten, welche entweder im Originalzusta./i (als Diamantkristaiie, beispielsweise uktaeder) vorliegen oder weiche auch schon mit der für die Montage mit dem Wand-

ler 3 nötigen angeläppten oder angeschliffenen Grundfläche versehen sind, werden so in die Klebstoffsr-.ir 13 gelegt, daß sie in einer Reihe liegen und die zu bearbeitenden kristallographischen Oktaederflächen 9 [mit den Millerschen Indices (Ul)] auf die

PTFE-Oberfläche 12 zeigen.

Bei den angegebenen Abmessungen können ca. 15 Diamanten in einer Reihe liegen. An den Enden der PTFE-Oberfläche 12 sollten links und rechts je 2 mm frei bleiben.

Bei dem jetzt folgenden Aushärten des Klebstoffes nach einem empirisch ermittelbaren Aushärtmodus legen sich die Diamanten durch die beim Aushärten des Epoxidharzes einsetzende niedrigviskose Phase und durch die kleine Klebstoffmenge, die nach dem Verdunsten des Lösungsmittels übrig bleibt, formschlüssig an die PTFE-Oberfläche 12 an.

Nach dem Aushärten wird das Metallprisma 11 so in eine Silikonform 14 (Fig. 3) eingesetzt, daß von der Oberkante 15 der Silikonform 14 bis zur PTFE-Oberfläche 12 ca. 3 mm frei bleiben. Dieser Hohlraum wird mit einem nach Herstelluingsvorschrift angesetzten Polymethyienmethacrylat oder ähnlichem, welches durch einen zehngewichtsprozentigen Zusatz von Trichloräthylen oder ähnlichem verdünnt wurde,

so ausgegossen. Auf diese Weise entsteht eine Schicht einer Gießmasse 16. Die Verdünnung mit Trichloräthylen hat eine verbesserte Abformgenauigkeit und ein besseres Fließverhalten durch niedrigere Viskosität zur Folge. Außerdem wird die Aushärtung verzö-/xert Störende Gaseinfiüsse können durch die niedrige Viskosität und verlängerte Aushärtzeit leicht zur Oberfläche aufschwimmen. Eine wesentlich stärkere Verdünnung als oben angegeben, empfiehlt sich aber nicht, weil sich sonst nach der Aushärtung eine hier störende, merkliche Erhöhung der Elastizität ergibt, wenngleich dies sich nach einiger Zeit wieder verliert.

Damit unter Umständen auftretende spätere Verwerfungen der ausgehärteten Gießmasse 16 durch

Schwinden der aushärtenden Gießmasse aufgefangen werden, wird zusätzlich noch ein ca. 1,5 bis 2 mm starker und ca. 18 mm langer Metallstift 17 in die Gießmasse 16 eingegossen, der durch eine geeignete Hai-

tevorrichtung ungefähr 0,5 mm über der PTFE-Oberfläche 12 bleibt.

Nach dem Polymerisationsvorgang der Gießmasse 16 wird das Metallprisma 11 in der Silikonform 14 soweit abwärts geschoben, daß die Polymethylenmethacrylat-Oberfläche ungefähr 3 mm unter der Oberkante 15 der Silikonform 14 liegt. Der entstandene Hohlraum wird mit einem schnell aushärtenden Kunststoff 18 (Fig. 4) ausgegossen.

Nach dem Polymerisieren wird das so beschichtete Metallprisma 11 aus der Silikonform 14 entnommen. Die auf das Metallprisma 11 aufgebrachte Gießmasse 16 läßt sich mit den eingebetteten Diamanten (Führungskörper 5) durch seitliches Kanten des Körpers, der aus der Gießmasse 16, der Kunststoffschicht 18, dem Metallstift 17 und den Führungskörpern 5 gebildet ist, gegenüber dem Metallprisma 11 leicht von der PTFE-Oberfläche 12 abdrücken, da die Haftung der Gießmasse 16 und auch die der Führungskörper 5, bedingt durch die PTFE-Schicht sowie den stark verdünnten Epoxidharzkleber (Klebstoffspur 13) auf der Aufsetzfläche des Metallprismas 11 nicht so groß ist wie die stoff- und formschlüssige Haftung der Führungskörper aus Diamant in der Gießmasse 16. Die Trennung des Metallprismas 11 von der Gießmasse 16 kann auch durch Abscheren oder durch andere mechanische Methoden erfolgen.

Die zum Läppen oder Schleifen lagerichtig eingebetteten Führungskörper 5 werden nun mit der Gießmasse 16, dem Metallstift 17 und der Kunststoffschicht 18, die zusammen einen Körper bilden, ir einem Haltewerkzeug aufgenommen, und dann werden die Stirnflächen, die der Fläche 9 in Fig. 1 entsprechen, geläppt oder geschliffen, bis die Unregelmäßigkeiten der Stirnflächen abgetragen sind. In Fig. 5 ist dieser Verfahrensschritt gezeichnet, wobei die Läppfläche des Läppmittels mit 19 bezeichnet ist während das Haltewerkzeug die Ziffer 20 hat.

Nach dem Läppen oder Schleifen werden die Führungskörper 5 durch Lagerung des Körpers, in der sie eingebettet sind, in Trichloräthylen oder eineir ähnlichen Lösungsmittel aus der Gießmasse 16 her ausgelöst und liegen dann mit einer geläppten odei geschliffenen Fläche 9 (Fig. 1) vor.

Das geschilderte Herstellungsverfahren ermöglichl die Bearbeitung des Führungskörpers mit geringem Aufwand, insbesondere mit wenig Zerspanungsarbeit weil die zu bearbeitende Fläche 9 des Führungskörpers 5 in einer Ebene mit der in Fig. 5 unteren Fläche des Körpers liegt, der die Gießmasse 16 und die Kunststoffschicht 18 enthält. Von dieser Fläche de; Körpers und der zu bearbeitenden Fläche 9 des Führungskörpers 5 braucht durch das Läppmittel nur sehi wenig an Material abgetragen zu werden, bis die Unregelmäßigkeiten der Fläche 9 des Führungskörpers 5 beseitigt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche;

1. Verfahren zum Läppen oder Schleifen eines Führungskörpers für einen Wandler zur Abtastung eines Aufzeichnungsträgers mit einer abgerundeten Auflagefläche, die von einer quer zur relativen Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers gegenüber dem Führungskörper verlaufenden Kante begrenzt ist, wobei diejenige Stirnfläche, welche zusammen mit der Auflagefläche die Kante bildet, geläppt oder geschliffen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskörper (5) in einen einen Kunststoff enthaltenden Körper (16,18) derart eingebettet wird, daß die zu läppende oder zu schleifende Stirnfläche (9) in einer Ebene mit einer Fläche des Körpers (16, 18) liegt und daß diese Fläche durch das Läppoder Schleifmittel (19) bearbeitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) eine ebene PTFE (Polytetrafluoräthylen)-Oberfläche (12) wird mit einer Spur (13) eines während des Aushärtens vorübergehend niedrigviskos werdenden Klebstoffes versehen, auf welche die zu läppende oder zu schleifende Stirnfläche (9) des Führungskörpers (5) gelegt wird,

b) auf die PTFE-Oberfläche (12) wird unter Verwendung einer Form (14) eine Schicht aus Gießmasse (16) gegossen, die im flüssigen Zustand durch ein Verdünnungsmittel dünnflüssig ist, wobei ein Verstärkungskörper (Metallstift VT) mi? eingegossen wird,

c) auf die Gießmassenschicht (16) wird eine Schicht aus einem sehne« härtende Kunststoff (18) gegossen,

d) der aus der Gießmasseschicht (16), der Kunststoffschicht (18), dem Verstärkungskörper (17) und dem eingegossenen Führungskörper (5) gebildete Körper wird von der PTFE-Oberfläche (12) mechanisch abgelöst,

e) die zu läppende oder zu schleifende Stirnfläche (9) des Führungskörpers (5) wird im eingegossenen Zustand geläppt oder geschliffen,

f) der Führungskörper (5) wird durch ein Lösungsmittel für die Gießmasseschicht (16) aus dem Körper (16, 18) gelöst.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ebene PTFE-Oberfläche (12) durch Beschichten einer geläppten, ebenen Oberfläche eines Metallprismas (11) mit Polytetrafluoräthylen (PTFE) und anschließendes Abziehen der PTFE-Schicht auf einer Glasplatte hergestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Klebstoff ein Iösungsmittelhaltiger, cycloaliphathischer Epoxidharzklebstoff oder ähnlicher verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Gießmasse (16) ein PoIymethylenmethacrylat mit Trichlorethylen als Verdünnungsmittel verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Trichloräthylenmenge ca. '/,„ des Gewichtes des Polymethylenmethacrylats beträgt.

7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießmasse (16) und der Kunststoff (18) verschieden schnell aushärten.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushärtung der Gießmasse (16) durch das Verdünnungsmittel verzögert ist.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Führungskörper (5) in den Körper (16, 18) eingebettet und gemeinsam geläppt oder geschliffen werden.