DE3001261A1

DE3001261A1 - Fassung fuer einen diamantziehstein

Info

Publication number: DE3001261A1
Application number: DE19803001261
Authority: DE
Inventors: Klaus 8931 Mittelstetten Seidel; Georg 8931 Graben Sitterer; Wolfram 8901 Königsbrunn Stiebritz
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1980-01-15
Filing date: 1980-01-15
Publication date: 1981-07-30
Also published as: US4378690A; FR2473366A1

Description

'- 3 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH, München

Fassung für einen Diamantziehstein *)

Die Erfindung betrifft eine Fassung für einen Diamantziehstein, bestehend aus Ziehsteinträger und Sinterkörper, der den Diamantziehstein auf dee Ziehsteinträger fixiert.

Eine bekannte Fassung dieser Art weist einen napfförmigen Ziehsteinträger mit U-förmigem Querschnitt auf, der den Diamantziehstein mit dem ihn fixierenden Sinterkörper enthält. Der Diamantziehstein ist auf dem flachen Napfboden mit seiner Bohrungsausgangsseite zentriert. Die Bohrungseingangsseite ist vom Napfboden abgewandt. In Gebrauch ist die Fassung mit dem Napfboden in Richtung der Ziehkraft weisend in eine der Fassung angepaßte Fassungsaufnahme eingesetzt und steht über Napfboden und Napfwandung in Kontakt mit der Innenfläche der Fassungsaufnahme als Wärmesenke.

Vegen seiner großen Härte reagiert Diamant auf Stoßbelastung relativ empfindlich und neigt zu Rißbildung bzw. Platzen. Infolgedessen ist im Interesse einer hohen Standzeit dafür zu sorgen, daß der Diamantziehstein auf dem Ziehsteinträger möglichst unlösbar fixiert ist· Es ist darauf zu achten, daß der Diamantziehstein entgegen der Ziehkraft geeignet vorgespannt ist, d.h. in allen Beanspruchungsrichtungen gesehen unter möglichst gleichem Druck steht und dabei insbesondere in zu seiner Ziehbohrung radialer und axialer Richtung unter starker Vorspannung steht. Anfallende Wärme muß möglichst direkt an die Fassungsaufnahme ableitbar sein.

Die bekannte Fassung genügt diesen Anforderungen noch nicht hinreichend. Der Ziehstein ist darin nicht ausreichend fixiert. Es herrscht geringe Vorspannung u.a. wegen ungleicher Druckver-

130031/004
BAD ORIGINAL

teilung beim Sintern infolge Reibung am Ziehsteinträger. Durch die Fora dee Ziahsteinträgers und die Ziehsteinanordnung relativ zu diesem resultieren bei sich daraus ergebender Art des Fassungsgebrauches in Richtung der Fassungsaufnahme zusätzliche unerwünschte Värmeübergangszonen durch den zwischenliegenden Ziehsteinträger, insbesondere in Vorvärtsrichtung der Ziehkraft und in dazu radialer Richtung.

Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, eine Fassung für einen Diamantziehstein nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die den an sie zu stellenden Anforderungen hinreichend gerecht wird.

Die gestellte Aufgabe wird mittels der Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1 gelöst. '

Einzelheiten enthält nachfolgende Beschreibung mit Zeichnungen. Von den Figuren zeigen

Figur 1 die bekannte Fassung ie Schnitt; Figur 2 die erfindungsgemäße Fassung im Schnittt

Figur 3 den Ziehsteinträger der Fassung nach Figur 2 in Alleinstellung im Schnitt;

Figur 4 den Sinterschritt im Rahmen der Fertigung der Fassung gemäß Figur 2»

Mit 1 ist in Figur 1 die bekannte Fassung bezeichnet. 2 weist auf deren napfförmigen Ziehsteinträger mit U-förmigem Querschnitt hin, in dem ein Diamantziehstein 3 mit seiner Bohrungsausgangsseite 3* auf dem flachen Napfboden 2a zentriert ist, während die Bohrungseingangsseite 3b einem Sinterkörper 4 im Napf zugewandt ist. Der Sinterkörper 4 fixiert den Diamantziehstein 3· Die Fassung 1 wird mit dem Napfboden 2a in Richtung der Zieh-

13Q031/0CUS

kraft Z in eine der Fassungsform angepaßte Faseungsaufnahme 5 eingesetzt, mit der sie über den Napfboden 2a und ihre Napfwandung in Kontakt steht· Hit 6 sind die hierdurch gegebenen Värraeübergangszonen angezeigt. Der Durchmesser g der Fassung 1 beträgt etwa 25 »m· Die Fassungshöhe h ist etwa 8 mm. Die Bodendicke k ist etwa 4 mm und die Wandstärke w beträgt etwa 12 mm. Der Ziehsteinträger 2 ist aus Stahl, der Sinterkörper 4 besteht aus Kupfer und Nickel.

Bei der erfindungsgemäßen Fassung 17 (Figur 2) ist deren stählerner Ziehsteinträger als Scheibe 7 ausgebildet, die rundtischartig gestaltet eine Grundplatte 8 mit einer Seitenfläche 10 als zentralen Tischfuß aufweist, der eine Tischplatte l4 mit konzentrischer, vorzugsweise kegelstumpfförmiger, flacher Erhebung 15 trägt. Auf der Erhebung 15 ist der Diamantziehstein mit seiner Bohrungseingangsseite 3b der Fläche l6 der Erhebung zugewandt vom Sinterkörper 4* fixiert. Dabei ist die Scheibe 7 von Sinterkörper 4* mitgefaßt, der sich mit der Seitenfläche der Grundplatte 8 fluchtend über der Scheibe 7 erhebt. Vorzugsweise ist die Grundplatte 8 (Figuren 2 und 3) mit einer zu ihrer Bodenfläche 9 parallelen konzentrischen Ringfläche 11 versehen, die von der Seitenfläche 10 der Grundplatte 8 sowie

von einem Innenrand 12 begrenzt ist, an dem eine gegen die Ringfläche 11 geneigte Seitenfläche 13 des Tischfußes ansetzt, die in Richtung der Ziehkraft Z gesehen der Fassungsperipherie zustrebend sich bis zur Höhe t der Tischfläche l4' erstreckt, mit der sie einen ihr und der Tischfläche 14· gemeinsamen Rand ΐ4·· bildet* Mit dem Durchmesser d der Bodenfläche 9 steht der Durchmesser d der Tischfläche l4' im Verhältnis 8:9 bis 7:9, vorzugsweise 4:5· Der Durchmesser d,, der den Innenrand 12 festlegt, steht mit dem Durchmesser d mit 17:25 in Beziehung. Der Durchmesser d der Fläche l6 verhält sich zum Durchmesser d wie 1:6 bis 1:7, bevorzugt ist 4:25. Die Höhe t, in der die Tischfläche l4' über der Bodenfläche 9 liegt, verhält sich dabei zur Gesamthöhe s der Scheibe 7 wie 3,5:4,5· Die Gesamthöhe s setzt sich aus der Summe von Höhe t und Höhe ν der Erhebung

130031/0046
BAD ORIGINAL

zusammen, in der die Fläche l6 der Erhebung 15 über der TiechflKche l4« liegt. Mit ρ ist ale Abschnitt der Höhe t die Dicke der Grundplatte 8 bezeichnet» Abschnitt ρ steht zur Höhe t im Verhältnis U3»5· Die Gesamthöhe s steht zur Fassungshöhe h", bis zu der sich der Sinterkörper 4' erhebt, im Verhältnis 4,5:8 bis 4,5:10, beispielsweise 4,5:8. Der Diamantziehstein 3 ist in zur Richtung der Ziehkraft Z radialer Richtung größenmäßig auf die Größe der Fläche l6 abgestimmt, auf der er aufliegt. In Richtung der Ziehkraft Z bewegt sich seine Höhe etwa zwischen 0,8 mm und 1,2 mm. In der beschriebenen Ausführungsform betragen der Durchmesser d etwa 25 mm, der Durchmesser d

1

etwa 20 mm, der Durchmesser d_ etwa 4 mm und der Durchmesser d> etwa 17 mm. Die Gesamthöhe s ist etwa 4,5 mm, für die Höhe t gilt etwa 3«5 mm, die Dicke ρ beträgt etwa 1 mm und die Höhe ν der Erhebung 15 ist ebenfalls etwa 1 mm. Die Höhe h¹ ist etwa 8 mm.

In dieser Fassung 17 steht der Diamantziehstein 3 entgegen der Ziehkraft allseitig unter etwa gleichem Druck; ist somit unlösbar fixiert. Insbesondere in bezüglich seiner Ziehbohrung radialer und in deren axialer Richtung ist er mit gewünschter Stärke vorgespannt.

Die Fassung 17 wird gefertigt, indem der Ziehdiamant 3 mit seiner Bohrungseingangsseite 3b der Fläche 16 der Erhebung 15 zugewandt auf der Scheibe 7 befestigt, beispielsweise aufgeklebt wird. Die Scheibe 7 wird dann in eine Kohlematrize 18 eingelegt. Die Matrize 18 wird nach Einbringen von pulverförmigem Material über der Scheibe 7 mit Stempeln 19t 20 verschlossen und im direkten Stromdurchgang das Pulvermaterial zum Bilden des Sinterkörpers 4¹ mit homogenem, gut wärmeleitenden Gefüge gesintert (Figur 4).

Die Konzeption der Fassung 17 erlaubt deren Gebrauch in einer Veise, bei der der Ziehdiamant 3 seinem Ziehsteinträger in Richtung der Ziehkraft Z gesehen nachgeordnet und nicht wie bei der

130031/0(US
ißÄÖ ORIGINAL

bekannten Fassung 1 vorgelagert ist. Durch die Nachordnung entfallen die bisher vorhandenen Wärmezonen 6 in Richtung der Ziehkraft Z und ebenso in deren radialer Richtung, wobei letzteres wesentlich durch die Form des Ziehsteinträgers mitbestimmt ist. In Richtung der Ziehkraft ist es die Sinterkörperstirnfläche, in dazu radialer Richtung veitgehend die Sinterkörpermantelfläche, bis auf die relativ zu dieser noch bestehende, jedoch kleine Seitenfläche 10 der Grundplatte 8, die mit der Fassungsaufnahme 5 jetzt in direktem Wärmeaustausch steht (Figur 3).

Dr.De/Mg

130031/0045

Claims

Patentansprüche

1.JFassung für einen Diamantziehstein, bestehend aus Ziehsteinträger und Sinterkörper, der den Diamantziehstein auf dem Ziehsteinträger fixiert, dadurch gekennzeichnet, daß Ziehsteinträger der Fassung (17) eine Scheibe (7) ist, die rundtischartig ausgebildet eine Grundplatte (8) mit Seitenfläche (lO) als zentralen Tischfuß aufweist, der eine Tischplatte (l4) mit konzentrischer, flacher Erhebung (l5) trägt, auf der der Diamantziehstein (3) mit seiner Bohrungseingangsseite (3b) der Fläche (l6) der Erhebung (15) zugewandt vom Sinterkörper (4·) fixiert ist, der die Scheibe (7) mitfaßt und sich mit der Seitenfläche (lO) der Grundplatte (8) fluchtend über der Scheibe (7) erhebt.

2. Fassung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (8) eine zu ihrer Bodenfläche (9) parallele konzentrische Ringfläche (ll) besitzt, die von der Seitenfläche (lO) der Grundplatte (8) sowie von einem Innenrand (12) begrenzt ist, an dem eine gegen die Ringfläche (ll) geneigte Seitenfläche (l3) des Tischfußes ansetzt, die in Richtung der Ziehkraft (Z) gesehen der Fassungsperipherie zustrebend sich bis zur Höhe (t) der Tischfläche (l4·) erstreckt, mit der sie einen ihr und der Tischfläche (l4·) gemeinsamen Rand (l4") bildet, wobei der Durchmesser (d ) der Tischfläche (l4*) mit

dem Durchmesser (d ) der Bodenfläche (9) d«r Grundplatte (8) im Verhältnis 8:9 bis 7:9, der Durchmesser (d,), der den Innenrand (12) festlegt, mit dem Durchmesser (d ) der Bodenfläche (9) im Verhältnis 17*25 und der Durchmesser (d ) der Fläche (l6) der Erhebung (l5) mit dem Durchmesser (d ) der Bodenfläche (9) im Verhältnis 1:6 bis 1:7 steht, während die Höhe (t), in der die Tischfläche (l4') über der Bodenfläche (9) der Grundplatte (8) liegt, sich zur Gesamthöhe (β) der Scheibe (7) wie 3,5:4,5 und die Dicke (p) der Scheibe (7) sich zur Höhe (t) der Tischfläche (l4·) wie 1:3,5 verhält und die Gesamthöhe (s) der Scheibe (7) zu der Fassungshöhe (h¹),

130031/0045

in der der Sinterkörper (4¹) endet, mit 4,5:8 bis 4,5:10 in Beziehung steht.

130031/0045

JAWtöl&C! GAS