Bohr- und Poliernadel für Ziehsteine

Abstract

 Bohr- und Poliernadeln (7) für die Bearbeitung von Ziehsteinen (1), insbesondere von Diamantziehsteinen (31, bestehen, um eine hohe Arbeitsleistung zu erbringen, aus einer Kupferlegierung mit mindestens einer zweiten harten Phase.

Beschreibung

Bohr- und Poliernadel für Ziehsteine

[0001] Die Erfindung betrifft eine Bohr- und Poliernadel für die Bearbeitung von Ziehsteinen, insbesondere von Diamantziehsteinen.

[0002] Ziehsteine müssen in regelmäßigen Abständen aufgearbeitet werden, d.h. aufgebohrt und poliert werden, da diese bei der Drahtherstellung in relativ kurzen Zeitabständen verschleißen und auch ihre Form und ihren Einlaufwinkel ändern. Bekannt ist es, für die Aufarbeitung der Ziehsteine Bohr- und Poliernadeln einzusetzen, mit denen unter Zuhilfenahme einer Diamantsuspension mit unterschiedlich großer Körnung der Bohr- und Poliervorgang durchgeführt wird. Diese Bohr- und Poliernadeln werden über eine Ultraschalleinrichtung bewegt und müssen nach jedem Arbeitstakt, der beim Bohren einige Sekunden und beim Polieren bis zu einigen Minuten betragen kann, wieder angeschliffen werden, und zwar entsprechend dem jeweiligen Einlauf- bzw. Auslaufkonus des zu bearbeitenden Ziehsteins. Bei Verwendung einer Poliernadel aus Stahl ist es für die Aufarbeitung eines Ziehsteines, z.B. mit einem Durchmesser von 1,6 mm, der auf einen Durchmesser von 1,77 mm aufgearbeitet werden soll, etwa siebzehn Mal erforderlich, die Bohr- und Poliernadel neu anzuschleifen, was jedes Mal einen Zeitaufwand von etwa 3 Sekunden bedeutet. Hinzu kommt eine erhebliche Bohr- und Polierzeit.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bohr- und Poliernadel der eingangs genannten Art aus einem Werkstoff herzustellen, der zum einen die erforderliche Bohr- und Polierzeit wesentlich verringert und der zudem auch die Zahl der notwendigen Anschleifvorgänge reduziert.

[0004] Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 gelöst.

[0005] Eine erfindungsgemäße Bohr- und Poliernadel besteht somit aus einer Kupferlegierung mit einer zweiten harten Phase, wobei diese zweite harte Phase auch vorteilhaft weitere Ausscheidungen einer dritten Phase zeigen kann. In den nachstehenden Tabellen 1 und 2 bzw. 3 und 4 ist jeweils der Schleifvorgang für die Aufarbeitung eines Naturdiamanten mit einer herkömmlichen Bohr- und Poliernadel aus Stahl und einer erfindungsgemäßen Bohr- und Poliernadel aus einer Kupferlegierung mit zweiter harter Phase gegenübergestellt. In der ersten Zeile ist jeweils die Schleifzeit in Sekunden _'angegeben, die für das Anschleifen der Poliernadel benötigt wird. Diese Schleifzeit beträgt für eine er^findungs- gemäße Poliernadel aus einer Kupferlegierung und für eine bekannte Poliernadel jeweils etwa 3 Sekunden. In der zweiten Spalte sind die Anzahl der Arbeitstakte und die jeweilige Bohr- bzw. Polierzeit angegeben. Die darunter liegende Spalte gibt das Schleifmittel und seine Körnung in µm wieder, während in der letzten Zeile der Einstellwinkel der Nadel angegeben ist, der mit zwei multipliziert den Winkel des Einlaufkonus' bzw. Auslaufkonus' wiedergibt. Die Ziffern unter den einzelnen Spalten geben an, ob der Einlauf- oder der Auslaufkonus bearbeitet worden ist.

[0006] Vergleicht man die Arbeitszeiten nach den Tabellen 1 und 2 einer erfindungsgemäß ausgebildeten Bohr- und Poliernadel, sowie einer herkömmlichen Stahlpoliernadel, so zeigt sich, daß die Schleifzeit von 75 Sekunden auf 48 Sekunden reduziert werden konnte, wobei weiterhin eine Verringerung der Bohr- und Polierzeit von 296 auf 164 Sekunden erreicht werden konnte. Insgesamt ergibt sich für eine erfindungsgemäße Poliernadel eine Bearbeitungszeit von 212 Sekunden, während die Bearbeitungszeit für eine herkömmliche Stahlpoliernadel 371 Sekunden beträgt. Mit anderen Worten ausgedrückt, die Bearbeitungszeit konnte auf 57 % der bisher üblichen reduziert werden. Dies gilt für die Bearbeitung von Naturdiamanten. Bei der Bearbeitung der in den Tabellen 3 und 4 aufgeführten Beispiele wurde jeweils ein synthetischer Diamant bearbeitet. Hier ergeben sich Schleifzeiten für die Poliernadeln von 36 für die erfindungsgemäße Poliernadel und 48 Sekunden für die herkömmliche Stahlnadel. Die Schleifzeiten betragen 154 Sekunden bzw. 229 Sekunden. Insgesamt konnte somit also die für herkömmliche Nadeln erforderliche Bohr- und Polierzeit von 277 Sekunden auf 190 Sekunden reduziert werden, was einer Reduzierung der _Be- arbeitunoszeit auf 68 % entspricht.

[0007] Die erhebliche Leistungssteigerung mit Poliernadeln aus Kupferlegierungen mit eingelagerter zweiter harter Phase, wie sie in dem beigefügten Schliffbild dargestellt ist, beruht vermutlich darauf, daß die Diamantkörner, die in der Schleifsuspension enthalten sind, sich in die relativ weiche Grundlegierung eindrücken können, wobei sie hier von der zweiten harten Phase gehalten werden, so daß die Wirkbewegung der Diamantkörner beim Bohr- und Poliervorgang im Einlauf- bzw. Auslaufkonus des Ziehsteins erheblich größer ist. In Fig. 1 ist in vergrößerter Darstellung ein Ziehstein 1 dargestellt,der in einer Fassung 2 den Diamanten 3 aufweist, der mit einem Einlaufkonus 6, einem Ziehzylinder 5 sowie einem Auslaufkonus 4 versehen ist. Zur Bearbeitung dient die Bohr- und Poliernadel 7, die mittels Ultraschall in Achsrichtung bewegt wird, während gleichzeitig der Ziehstein 1 um seine Achse gedreht wird.

[0008] Für die Bearbeitung der Ziehsteine hat sich als besonders vorteilhaft eine Kupferlegierung herausgestellt, die in Gew.% 46 - 52 Kupfer, 7 - 13 Nickel, 34 - 46,95 Zink, 0,05 - 0,5 Silicium und bis maximal 0,5 % Verunreinigungen aufweist. Ein Schliffbild dieser Legierung ist aus Fig. 2 zu entnehmen.

Ansprüche

1. Bohr- und Poliernadel für die Bearbeitung von Ziehsteinen, insbesondere von Diamantziehsteinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadel aus einer Kupferlegierung mit mindestens einer zweiten harten Phase besteht.

2. Nadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite harte Phase Ausscheidungen einer dritten Phase aufweist.

3. Nadel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadel aus einer Kupferlegierung mit folgender Zusammensetzung in Gew.% besteht:

Cu 46 - 52

Ni 7 - 13

Zn 34 - 46,95

Si 0,05 - 0,5

Verunreinigungen maximal 0,5.

Zeichnung