CH620631A5 - Process for grinding diamonds and apparatus for carrying out this process - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen von Diamanten, bei welchem der Diamant gegen eine Scheibe um eine zu ihrer Schleiffläche senkrechte Achse drehbar ist und der Vorschub des Diamanthalters gegen die Scheibe an einer Anzeigevorrichtung erkennbar ist. The invention relates to a method for grinding diamonds, in which the diamond can be rotated against a disk about an axis perpendicular to its grinding surface and the advance of the diamond holder against the disk can be recognized on a display device.

Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer angetriebenen Schleifscheibe und mit einem Anzeigeinstrument zur Feststellung des Abtrags, wobei ein Diamanthalter um eine Achse senkrecht zur Schleifscheibe drehbar gelagert ist. Furthermore, the invention relates to a device for carrying out the method with a driven grinding wheel and with a display instrument for determining the removal, a diamond holder being rotatably mounted about an axis perpendicular to the grinding wheel.

Aus der DE-PS 293 160 ist eine Vorrichtung zur Feststellung der Kornrichtung eines Diamanten bekannt. In dieser Patentschrift ist angegeben, dass ein Diamant gegen eine rotierende Polierscheibe um eine zur Berührungsfläche senkrechte Achse gedreht und dass bei den verschiedenen Winkelstellungen infolge des Abtrags das verschieden schnelle Nachrücken des Steinhalters gegen die Polierscheibe an einer Anzeigevorrichtung beobachtet wird. Die Beobachtung wird aber für unzureichend gehalten, so dass statt der Unterschiede des Abtrags vorgeschrieben wird, andere Begleiterscheinungen zu beobachten, die entsprechend auftreten. Hierbei soll es sich um eine Wärmeentwicklung, einen Licht- oder Funkeneffekt, einen Klang oder eine Stärke der beim Schleifen erzeugten Reibungselektrizität handeln. Diese bekannte Ausführung geht aber vor allem davon aus, dass dadurch eine zum Schleifen günstige Kornrichtung ermittelt wird und dass dann, nachdem eine kleine Facette mittels einer Polierscheibe angebracht ist und mit einer solchen Facette die Kornrichtung beobachtet werden soll, der Diamant auf eine andere Schleifscheibe übertragen wird. Einerseits ist eine solche Feststellung einer bevorzugten Schleifrichtung lediglich unter Ermittlung des Abtrages unzureichend, auf der anderen Seite ist auch die Umsetzung des Diamanthalters von einer vorläufigen Polierscheibe auf eine Schleifscheibe nachteilig, zumal letzten Endes nicht sich während des Schleifens ändernde Bedingungen berücksichtigt werden können. From DE-PS 293 160 a device for determining the grain direction of a diamond is known. In this patent specification it is stated that a diamond is rotated against a rotating polishing wheel about an axis perpendicular to the contact surface, and that the different rapid advancement of the stone holder against the polishing wheel is observed on a display device as a result of the removal. However, the observation is considered inadequate, so that instead of the differences in the deduction, it is prescribed to observe other side effects that occur accordingly. This should be a heat development, a light or spark effect, a sound or a strength of the frictional electricity generated during grinding. However, this known embodiment assumes above all that this determines a grain direction that is favorable for grinding and that, after a small facet is attached by means of a polishing wheel and the grain direction is to be observed with such a facet, the diamond is transferred to another grinding wheel becomes. On the one hand, such a determination of a preferred grinding direction is inadequate only by determining the removal, on the other hand, the conversion of the diamond holder from a preliminary polishing wheel to a grinding wheel is also disadvantageous, especially since conditions that change during grinding cannot be taken into account in the end.

Dazu ergibt sich weiterhin, dass bisher Schleifscheiben eingesetzt werden, die für das Schleifen von Diamanten selbst Diamant enthalten. Da der Diamant die grösste Härte unter allen Stoffen besitzt (MOHShärte 10), unterstellten die Fachleute, dass Diamant nur mit Diamant bearbeitet werden könne. This also means that grinding wheels have been used up to now, which themselves contain diamond for grinding diamonds. Since the diamond has the greatest hardness of all substances (MOH hardness 10), the experts assumed that diamond can only be worked with diamond.

Die heutigen Schleifscheiben zum Schleifen von Diamanten sind entweder Stahlschleifscheiben mit aufgetragenem Korn aus Diamant, also ungebundene Schleifscheiben, oder gebundene Schleifscheiben, bei denen das Korn eingesintert ist. Ihre Rauhtiefe hängt von der Korngrösse ab. Die Herstellung macht enorme Schwierigkeiten für Korngrössen unter 15,«m. Diese Schleifscheiben haben den Nachteil, dass das Diamantkorn häufig auf der Oberfläche der Facette des Brillanten sichtbare Spuren (Schleifspuren) hinterlässt, so dass die Facette nicht der ideale Spiegel für das Licht ist, der für eine hohe Brillanz gefordert werden muss. Eine kontinuierliche, diamantfreie Schleifscheibe hat diesen Nachteil nicht. Today's grinding wheels for grinding diamonds are either steel grinding wheels with an applied diamond grit, i.e. unbound grinding wheels, or bonded grinding wheels with the grain sintered in. Their roughness depends on the grain size. The production creates enormous difficulties for grain sizes below 15. The disadvantage of these grinding wheels is that the diamond grain often leaves visible traces (grinding marks) on the surface of the brilliant's facet, so that the facet is not the ideal mirror for the light, which must be required for high brilliance. A continuous, diamond-free grinding wheel does not have this disadvantage.

Die Schleifscheibe allein genügt aber nicht, um die Oberfläche der Facetten eines Brillanten fachgerecht auszuführen. However, the grinding wheel alone is not enough to properly execute the surface of the facets of a diamond.

Ein Abtrag auch mit einer Diamantschleifscheibe wird nur dann erzielt, wenn der zu schleifende Diamant in der idealen (weichen) Schleifrichtung zur Schleifscheibe eingestellt worden ist. Das entscheidet der Schleifer nach dem Wuchs des Rohsteines. Hierbei sind Grenzen gesetzt. Wird aber die ideale Schleifrichtung nicht exakt eingestellt, so sieht die Oberfläche «gequält» aus und zeigt mit Sicherheit Schleifspuren. An handgeschliffenen Steinen werden im allgemeinen bis zu 10% der Facetten als ungenügend in den Handel gebracht. Das ist für die Brillanz eines Brillanten eine enormer Nachteil, weil dadurch sein Wert geringer ist. A cut with a diamond grinding wheel is only achieved if the diamond to be cut has been set in the ideal (soft) grinding direction to the grinding wheel. This is decided by the grinder after the rough stone has grown. There are limits to this. However, if the ideal grinding direction is not set exactly, the surface will look "tortured" and will certainly show traces of grinding. On hand-cut stones, up to 10% of the facets are generally marketed as insufficient. This is a huge disadvantage for the brilliance of a diamond because it reduces its value.

Seit 700 Jahren herrscht die Ansicht, Diamant könne nur mit Diamant geschliffen werden. Diese Ansicht ist aber nicht richtig. Der Schleifvorgang von Diamant ist kein Abtrag von Partikeln des zu bearbeitenden Diamanten durch das Schleif-korn der Diamantschleifscheibe, sondern der Abtrag des zu bearbeitenden Diamanten erfolgt durch Verbrennung der Oxydation des Kohlenstoffs des Diamanten mit dem Luftsauerstoff zu Kohlendioxyd C02. Es ist der einzige, bekannte Schleifvorgang, bei dem der Aggregatzustand von fest in gasförmig geändert wird. Infolgedessen spielt die Härte des Diamanten für sein Bearbeiten keine Rolle. Es kommt hier darauf an, den Diamanten auf eine solche Temperatur zu bringen, dass die Aggregatzustandsänderung einsetzt. Das ist für die zu bearbeitende Schicht bei über 720° C der Fall. For 700 years, there has been a belief that diamond can only be cut with diamond. However, this view is not correct. The grinding process of diamond is not the removal of particles of the diamond to be machined by the abrasive grain of the diamond grinding wheel, but the removal of the diamond to be machined takes place by burning the oxidation of the carbon of the diamond with atmospheric oxygen to carbon dioxide C02. It is the only known grinding process in which the state of matter changes from solid to gaseous. As a result, the hardness of the diamond is irrelevant to its processing. The important thing here is to bring the diamond to such a temperature that the state of matter begins to change. This is the case for the layer to be processed at over 720 ° C.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

620 631 620 631

a) Die Reibarbeit: a) The friction work:

io io

Die Reibleistung: The friction power:

WR WR WR WR

wobei h = G = where h = G =

20 20th

WB = u x G x s in mkg WR = 0,45 x 1,5x40 WR = 27 mkg für die ideale Schleifrichtung 0,17 x 1,5x40 10,2 mkg für die «harte» Schleifrichtung Reibfaktor WB = u x G x s in mkg WR = 0.45 x 1.5x40 WR = 27 mkg for the ideal grinding direction 0.17 x 1.5x40 10.2 mkg for the «hard» grinding direction friction factor

Gewicht des Diamanten auf die Schleifscheibe s = Weg der Schleifscheibe z.B. in 1 s. PR = 27 x 9,80665 in W = 264,78 W PR = 264,78 x 2,39 x 10"4 kcals-1 = 0,0633 kcals"1 Weight of the diamond on the grinding wheel s = path of the grinding wheel e.g. in 1 s. PR = 27 x 9.80665 in W = 264.78 W PR = 264.78 x 2.39 x 10 "4 kcals-1 = 0.0633 kcals" 1

für die ideale Schleifrichtung des for the ideal grinding direction of the

Diamanten Diamonds

PR = 0,0239 kcals-1 PR = 0.0239 kcals-1

für die «harte» Schleifrichtung des for the «hard» grinding direction of the

Diamanten. Diamonds.

25 25th

b) Die Energie, die notwendig ist, um einen Diamanten von 1 et auf 1000° C zu erhitzen, beträgt: b) The energy required to heat a diamond from 1 et to 1000 ° C is:

Ej =|xkxTin JK-'K = |x 1,38 x 10"23x 1273 J Ej = | xkxTin JK-'K = | x 1.38 x 10 "23x 1273 J

Ej = 2,635 x 1O""20 x 1022 = 263,511 J Ei = 263,511 x 2,39 xl(T, = 0,0629 kcal Ej = 2.635 x 1O "" 20 x 1022 = 263.511 J Ei = 263.511 x 2.39 xl (T, = 0.0629 kcal

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Facettenoberflächen eines Brillanten aus Diamant in höchster Qualität herzustellen, wobei nur eine sehr geringe Rauhtiefe zum Schleifen und Polieren des Diamanten auftreten soll und während des gesamten Schleifvorgangs jeweils optimale Bedingungen eingehalten werden sollen. The invention has for its object to produce the facet surfaces of a diamond of the highest quality, only a very shallow roughness should occur for grinding and polishing the diamond and optimal conditions should be maintained during the entire grinding process.

Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemässe Verfahren dadurch gelöst, dass der senkrecht zu der Schleifscheibe gelagerte Diamanthalter um 360° drehbar ist und dabei laufend sowohl nach Abtrag als auch Reibfaktor mechanisch-elektronisch oder von Hand in die für die zu schleifende Fläche ideale Schleifrichtung während des Schleifens und Polierens gebracht wird. Hierdurch erfolgt eine Überwachung während des gesamten Schleifvorgangs unter laufender Korrektur, This object is achieved by the method according to the invention in that the diamond holder mounted perpendicular to the grinding wheel can be rotated through 360 ° and continuously mechanically-electronically or by hand in the grinding direction ideal for the surface to be ground during grinding, both after removal and the friction factor and polishing is brought. As a result, monitoring takes place during the entire grinding process with ongoing correction,

wobei nicht nur die Grösse des Abtrags, sondern auch der Reibfaktor in die Nachstellung eingeht. Dies ist wesentlich. not only the size of the stock removal, but also the friction factor is included in the adjustment. This is essential.

Dabei sieht die bevorzugte Ausführungsform vor, dass der Reibfaktor des Diamanten gegen die Schleifscheibe und der Abtrag am Diamanten an je einem Instrument angezeigt wird, wobei der Diamant um seine senkrecht zur Schleifscheibe stehende Achse um 360° nach der idealen Schleifrichtung eingestellt und eine optimale Einstellung in Abhängigkeit von dem Abtrag gemessen wird, solange der Schleif- und Poliervorgang dauert. The preferred embodiment provides that the friction factor of the diamond against the grinding wheel and the abrasion on the diamond are displayed on one instrument each, the diamond being adjusted around its axis perpendicular to the grinding wheel by 360 ° according to the ideal grinding direction and an optimal setting in Dependence on the removal is measured as long as the grinding and polishing process lasts.

Ein vorteilhaftes Merkmal des Verfahrens liegt darin, dass eine Metallscheibe ohne Diamantkorn verwendet wird, deren Rauhtiefe gering ist. Hierdurch wird eine besonders hohe Qualität der Facettenoberfläche eines Brillanten im Gegensatz zu den Bearbeitungen mit bekannten Schleifscheiben erreicht. An advantageous feature of the method is that a metal disc without diamond grain is used, the roughness of which is low. In this way, a particularly high quality of the facet surface of a diamond is achieved, in contrast to processing with known grinding wheels.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den 30 oben angegebenen Merkmalen ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Anzeigeinstrument vorgesehen ist, welches den Reibfaktor des Diamanten auf der Schleifscheibe anzeigt, und dass der Diamanthalter in einem Ausleger drehbar angeordnet ist, der ausserhalb der Schleifscheibe schwenkbar gelagert und federnd abgestützt ist. The device for carrying out the method with the features specified above is characterized in accordance with the invention in that a further display instrument is provided which displays the friction factor of the diamond on the grinding wheel, and in that the diamond holder is rotatably arranged in a cantilever which can be pivoted outside the grinding wheel is stored and supported resiliently.

Vorzugsweise besteht die verwendete Schleifscheibe aus einem Metallbelag, dessen Schmelzpunkt über 1200° C liegt. Hierin liegt eine überraschende Lösung unter der Vermeidung von Diamantpartikeln an der Schleifscheibe, wobei mit besonderem Vorteil einbezogen wird, dass das Metall gleichzeitig ein Karbidbildner ist. Zweckmässig besteht unter diesem Gesichtspunkt die Schleifscheibe aus einem Metall der Gruppe, die Eisen, Nickel, Molybdän, Tantal, Titan, Wolfram, Hartme- ^ tali oder Messing enthält. The grinding wheel used preferably consists of a metal covering, the melting point of which is above 1200 ° C. This is a surprising solution while avoiding diamond particles on the grinding wheel, with particular advantage that the metal is also a carbide former. From this point of view, the grinding wheel expediently consists of a metal from the group which contains iron, nickel, molybdenum, tantalum, titanium, tungsten, hard metal or brass.

Einbezogen wird aber, dass die Bildung von Karbid für die Oxydation nicht entscheidend ist. Auch Legierungen, wie Messing, können einen hohen Reibfaktor ergeben, auf den es primär ankommt. Der Vorteil gegenüber einer kostspieligen 50 Diamantschleifscheibe ist besonders der, dass die Metallschleifscheibe wesentlich dicker und dauerhafter hergestellt werden kann, so dass die Justierarbeit der Schleifvorrichtung nur sehr selten zu wiederholen ist. However, it is included that the formation of carbide is not decisive for the oxidation. Alloys such as brass can also result in a high friction factor, which is primarily important. The advantage over an expensive 50 diamond grinding wheel is particularly that the metal grinding wheel can be made much thicker and more durable, so that the adjustment work of the grinding device can only be repeated very rarely.

Gemäss einer zweckmässigen Ausgestaltung ist die Basis 55 des den Abtrag anzeigenden weiteren Instrumentes in der Höhe einstellbar ist. According to an expedient embodiment, the base 55 of the further instrument indicating the removal can be adjusted in height.

Ferner bezieht eine vorteilhafte Ausgestaltung ein, dass der als Arm ausgeführte Ausleger mit einer Justiereinrichtung versehen ist, die eine Einstellung des in seinem Halter ange- 60 ordneten Diamanten senkrecht zur Schleiffläche zulässt. An advantageous embodiment also includes that the arm, which is designed as an arm, is provided with an adjusting device which permits the diamond arranged in its holder to be adjusted perpendicular to the grinding surface.

Es wird zu den obigen Bemerkungen hinsichtlich der Temperatur ausgeführt, dass diese dadurch erzeugt wird, dass der zu schleifende Diamant in die ideale Schleifrichtung gebracht wird, in der sein Reibfaktor gegen die Schleifscheibe bei 65 einer bestimmten Belastung am grössten ist, und durch die hohe Schleifscheibenumdrehungszahl. Das drückt sich in einer Rechnung folgendermassen aus: It is stated in relation to the above comments regarding the temperature that this is produced by bringing the diamond to be cut in the ideal grinding direction, in which its friction factor against the grinding wheel is greatest at a certain load, and by the high number of grinding wheel revolutions . This is expressed in an invoice as follows:

Für die ideale Schleifrichtung, in der der Diamant bei 1,5 kg Gewicht auf die Schleifscheibe auf 1000° C oder 1273 K kommt, ist die innere Energie gleich der in einer Sekunde aufgebrachten Reibleistung. Für die «harte» Schleifrichtung ergibt sich eine Temperatur von For the ideal grinding direction in which the diamond comes to the grinding wheel at 1000 ° C or 1273 K at a weight of 1.5 kg, the internal energy is equal to the friction applied in one second. For the «hard» grinding direction, the temperature is

= 483 K = 210°C = 483 K = 210 ° C

In der «harten» Schleifrichtung kann der Diamant unter den gegebenen Bedingungen deshalb nicht schleifen, weil er nur eine Temperatur von 210° C erreicht, so dass eine Oxydation nicht einsetzen kann. Es ist zwar möglich, einen Diamanten auch in der sogenannten «harten» Schleifrichtung so zu erhitzen, dass er eine ausreichende Oxydationstemperatur erreicht. Dann aber sieht seine Oberfläche gequält aus; ein Nachteil, der grösser ist als Schleifspuren. Under the given conditions, the diamond cannot grind in the “hard” direction of grinding because it only reaches a temperature of 210 ° C, so that oxidation cannot start. It is possible to heat a diamond in the so-called “hard” grinding direction so that it reaches a sufficient oxidation temperature. But then its surface looks tortured; a disadvantage that is greater than grinding marks.

Für eine weitere Bedingung zur Herstellung einer einwandfreien Facettenoberfläche gehört die exakte Einstellung der idealen Schleifrichtung, wobei zu berücksichtigen ist, dass Diamanten Kristallisationsfehler aufweisen und aus ihnen Brillanten geschliffen werden sollen, die das Maximum an Material aufweisen sollen, während sie allseitig zu bearbeiten sind. Daher muss der Schliff von der ersten richtig gewählten idealen Schleifrichtung in eine andere Schicht hineinlaufen, die den Abtrag allmählich so stark vermindert, dass er zu Null oder nahezu zu Null wird. Deshalb legt der Schleifer den Stein so an, dass er möglichst exakt - betrachtet an einem reinen Oktaeder - mit der zukünftigen Tafel des Brillanten in der Oktaederspitze (4-Punkt = 4 Schleifrichtungen) oder in einer Oktaederfläche (3-Punkt = 3 Schleifrichtungen) oder in einer Oktaederkante (2-Punkt = 2 Schleifrichtungen) liegt. Reine Oktaeder gibt es relativ wenige. Die Steine sind häufig sehr verschoben, so dass die Anlage des zukünftigen Brillanten im Rohstein durch die Schleifmöglichkeiten eingeschränkt wird. Another condition for producing a flawless facet surface is the exact setting of the ideal grinding direction, taking into account that diamonds have crystallization defects and should be used to cut diamonds that should have the maximum amount of material while being machined on all sides. Therefore, the cut has to run from the first correctly chosen ideal grinding direction into another layer, which gradually reduces the removal so much that it becomes zero or almost zero. That is why the grinder creates the stone so that it is as precise as possible - viewed on a pure octahedron - with the future table of the brilliant in the tip of the octahedron (4-point = 4 grinding directions) or in an octahedral surface (3-point = 3 grinding directions) or lies in an octahedron edge (2-point = 2 grinding directions). There are relatively few pure octahedra. The stones are often very displaced, so that the creation of the future diamond in the rough stone is restricted by the grinding options.

y _ E, x 2 y _ E, x 2

~ 3 x k x 1022 x 2,39x 10"** ~ 3 x k x 1022 x 2.39 x 10 "**

T_ 0,0239x2 T_ 0.0239x2

3 x 1,38 x 10-"10222,39 x IO"4 3 x 1.38 x 10- "10222.39 x IO" 4

620 631 620 631

4 4th

Ist es aber nun möglich, den Abtrag und die Reibung gleichzeitig und laufend zu kontrollieren und sie auf den jeweils günstigsten Wert zu bringen, so wird nicht nur die Schleifarbeit sehr viel schneller, sondern wesentlich exakter erledigt. Die Facetten eines Brillanten - wie es die Praxis gezeigt hat — werden alle mit einer hohen Oberflächengüte oder geringen Rauhtiefe ausgeführt. Ein solcher Brillant hat einen viel höheren Handelswert. However, if it is now possible to continuously check the removal and the friction and to bring them to the most favorable value, not only the grinding work will be done much faster, but much more precisely. The facets of a diamond - as practice has shown - are all made with a high surface quality or low roughness. Such a diamond has a much higher commercial value.

Vorteilhaft für den Schleiferfolg ist eine automatische Korrektur der Schleifrichtung nach Abtrag und Reibfaktor, die laufend erfolgt. An automatic correction of the grinding direction based on stock removal and friction factor, which is carried out continuously, is advantageous for grinding success.

Weiterhin ist eine korrekte Druck- oder Gewichtseinstellung des Diamanten auf die Schleifscheibe dann günstig, wenn die Tiefe der Facette nahezu erreicht ist. Hierzu sind besondere Mittel vorgesehen. Die Winkel der Facetten werden umso exakter, je geringer der Schleifdruck bei Facettenende ist, da die Verspannungen in der Maschine geringer sind. Furthermore, a correct pressure or weight setting of the diamond on the grinding wheel is advantageous when the depth of the facet is almost reached. Special means are provided for this. The angle of the facets becomes more exact, the lower the grinding pressure at the end of the facet, because the tension in the machine is less.

Vorteilhaft ist eine Einstellung der Drehspindel des Diamanthalters, und zwar in der Weise, dass ihre senkrechte Lage zur Schleifscheibe auf etwa 10" genau erfolgen kann. Es ist leicht einzusehen, dass grössere Abweichungen von der Senkrechten zu unklaren Facetten führen, so dass die Einstellung um so geringe Winkel mittels Rast- oder Feststellvorrichtungen bevorzugt wird. It is advantageous to adjust the rotating spindle of the diamond holder in such a way that its perpendicular position to the grinding wheel can be made to an accuracy of about 10 ". It is easy to see that larger deviations from the vertical lead to unclear facets, so that the adjustment is carried out so small angle is preferred by means of locking or locking devices.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das in Zeichnungen dargestellt worden ist. The invention is explained below using an exemplary embodiment which has been illustrated in drawings.

Fig. 1 eine schematische Darteilung eines Rohsteines mit angedeutetem Brillanten und den voraussichtlichen Schleifrichtungen, 1 is a schematic representation of a rough stone with indicated brilliants and the expected grinding directions,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Schleifscheibe mit der Vorrichtung zur Einstellung des Diamanten in die ideale Schleifrichtung. Fig. 2 is a plan view of a grinding wheel with the device for setting the diamond in the ideal grinding direction.

Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 2, jeweils im Schnitt. Fig. 3 is a side view of the device of FIG. 2, each in section.

Fig. 1 zeigt einen Rohdiamanten 1, in den der zukünftige Brillant 2 eingezeichnet ist. Er soll prinzipiell in die Lage gebracht werden, dass das Maximum an Gewicht erhalten bleibt. Das wird zugunsten der Schleifeigenschaften nicht verwirklicht. Die Schleiflagen des 4-Punkt 3 mit 4 Schleifrichtungen, die des 3-Punkt 4 oder die des 2-Punkt 5 werden bevorzugt, gewöhnlich unter Verlust wertvoller Substanz. Die Schleifrichtungen selbst dieser genannten Orientierungen 4, 5 und 6 werden z. B. sowohl beim Schleifen der Kronenfacetten 8 wie der Rückfacetten 9 gekreuzt, so dass anfänglich in der Schleifrichtung 6 rentabel geschliffen wird, d. h. dass der Abtrag bei der Wahl der Schleifrichtung 7 gekreuzt wird, die Schleifrentabilität stark sinkt. Dasselbe gilt auch für die Kronenfacetten 8 mit der Schleifrichtung 7, die von 6 gekreuzt wird. 1 shows a rough diamond 1 in which the future diamond 2 is drawn. In principle, it should be able to maintain the maximum weight. This is not realized in favor of the grinding properties. The grinding positions of the 4-point 3 with 4 grinding directions, that of the 3-point 4 or that of the 2-point 5 are preferred, usually with the loss of valuable substance. The grinding directions themselves of these orientations 4, 5 and 6 are z. B. crossed both when grinding the crown facets 8 and the back facets 9, so that initially grinding in the grinding direction 6 is profitable, d. H. that the removal is crossed when choosing the grinding direction 7, the grinding profitability drops sharply. The same also applies to the crown facets 8 with the grinding direction 7, which is crossed by 6.

Wie gezeigt worden ist, tritt das bei einer guten Ausbildung des Rohsteines für alle Facetten auf. Bei einer schlechten Ausbildung jedoch steht der Schleifer vor grossen Problemen, die er mit der Schleifzeit zu bezahlen hat. Entscheidender aber noch ist die Tatsache, dass der zukünftige Brillant nicht in jene Position zum Rohstein gebracht wird, wie das Maximum an Materialerhaltung gibt, nämlich unabhängig von den Orientierungen 3, 4 und 5. As has been shown, this occurs with a good formation of the rough stone for all facets. If the training is poor, however, the grinder faces major problems that he has to pay for with the grinding time. More importantly, however, is the fact that the future diamond will not be brought to the rough stone in the position that gives the maximum material conservation, namely regardless of orientations 3, 4 and 5.

Diese Nachteile vermeidet nun die Erfindung dadurch, dass der Schleifer während des Schleifvorganges nach den Anzeigeinstrumenten laufend die günstigste Schleifrichtung einstellen kann, indem er den Diamanten entsprechend dreht. The invention now avoids these disadvantages in that the grinder can continuously set the most favorable grinding direction according to the display instruments during the grinding process by rotating the diamond accordingly.

Fig. 2 und 3 geben dafür ein vorteilhaftes Beispiel. Eine Schleifscheibe 10 mit der Antriebswelle 11 und dem Metallbelag 12 dreht sich in der Richtung des Pfeiles 13. An der Antriebswelle ist ein Antriebsmotor 28 angeordnet. Der zur Schleifscheibe 10 senkrecht stehende Diamant 14 ist einerseits um die Drehachse 15 in Draufsicht entsprechend dem Pfeil 17 auslenkbar, anderseits um seine Achse 16 um 360° frei einstellbar in einem Diamanthalter 27 mit einer Halteeinrichtung 30 gehalten. Die Einstellmitte] dazu sind beispielsweise mit 24 bezeichnet, wobei die jeweilige Einstellung vorteilhaft in festen Winkelschritten von 10" mittels in der Lagerung 25 angeordneter Rastmittel 29 durchführbar ist. 2 and 3 give an advantageous example. A grinding wheel 10 with the drive shaft 11 and the metal coating 12 rotates in the direction of the arrow 13. A drive motor 28 is arranged on the drive shaft. The diamond 14, which is perpendicular to the grinding wheel 10, can be deflected on the one hand about the axis of rotation 15 in plan view according to the arrow 17, and on the other hand can be freely adjusted about its axis 16 by 360 ° in a diamond holder 27 with a holding device 30. For this purpose, the setting center] is designated, for example, by 24, the respective setting advantageously being able to be carried out in fixed angular steps of 10 "by means of latching means 29 arranged in the bearing 25.

Die Schleifmaschine besitzt neben der Schleifscheibe 10 und in fester Zuordnung zum Schleifscheibenträger 31 ein Bett 32. Auf diesem ist eine im ganzen mit 33 bezeichnete Säule angeordnet. Diese besitzt einen Torsionsstab 34, dessen Achse die Drehachse 15 bildet und der senkrecht angeordnet ist. Er ist im Fuss 35 der Säule mittels der Schrauben 22 in Umfangs-richtung eingespannt. Auf diesem Torsionsstab ist höhenbeweglich eine Buchse 28' angeordnet, die am oberen Ende durch eine Feder 29' drehfest mit dem Torsionsstab 34 verbunden ist. An ihr befindet sich ein Arm 20, an dessen freiem Ende die Lagerung 25 angeordnet ist. In addition to the grinding wheel 10 and in a fixed association with the grinding wheel carrier 31, the grinding machine has a bed 32. A column designated 33 as a whole is arranged on this. This has a torsion bar 34, the axis of which forms the axis of rotation 15 and which is arranged vertically. It is clamped in the foot 35 of the column in the circumferential direction by means of the screws 22. A bushing 28 'is arranged on this torsion bar so as to be vertically movable, and is connected at the upper end to the torsion bar 34 in a rotationally fixed manner by a spring 29'. There is an arm 20 on it, at the free end of which the bearing 25 is arranged.

Etwa im Bereich des Arms 20 ist mit Abstand von der Säule 33, d. h. in der Nähe der Lagerung 25, ein Träger 36 für ein Instrument 18 mit einem horizontal angeordneten Fühler 37, welcher mit dem Arm 20 in Berührung kommen kann, und ein als einstellbare Basis 21 bezeichnetes Widerlager vorgesehen, mit dem der Fühler 38 in Anlage steht, der zu einem Instrument 19 gehört, das am Arm 20 angeordnet ist. Approximately in the area of the arm 20 is at a distance from the column 33, i. H. in the vicinity of the bearing 25, a support 36 for an instrument 18 with a horizontally arranged sensor 37, which can come into contact with the arm 20, and an abutment, known as an adjustable base 21, with which the sensor 38 is in contact, which belongs to an instrument 19 which is arranged on the arm 20.

An dem Träger 36 ist ferner ein Federsatz 23 angebracht, der beispielsweise als Torsionsfeder ausgeführt ist und in Fig. 2 gezeigt ist. Dieser Federsatz stützt einstellbar den Arm 20 von unten ab. Die Einstellung kann mittels eines Hebels 26 erfolgen, durch den eine Halterung 39 für den Federsatz 23 im Träger 36 einstellbar ist. A spring set 23 is also attached to the carrier 36 and is designed, for example, as a torsion spring and is shown in FIG. 2. This set of springs supports the arm 20 from below. The setting can be carried out by means of a lever 26, by means of which a holder 39 for the spring set 23 in the carrier 36 can be adjusted.

Durch eine solche Einstellung wird die ideale Schleifrichtung nach den Instrumenten 18 und 19 aufgesucht, weil eine federnde Aufhängung nicht nur an der Drehachse 15 in Um-fangsrichtung, sondern auch in vertikaler Richtung, wobei aber die Umfangsrichtung bevorzugt wird, den Arm 20 in Richtung des Pfeils 17 um kleine Beträge mitnimmt, weil die Reibung des Diamanten gegen den Belag der Schleifscheibe 12 mehr oder weniger stark ist. With such a setting, the ideal grinding direction for the instruments 18 and 19 is sought, because a resilient suspension not only on the axis of rotation 15 in the circumferential direction, but also in the vertical direction, although the circumferential direction is preferred, the arm 20 in the direction of the Arrow 17 takes small amounts because the friction of the diamond against the surface of the grinding wheel 12 is more or less strong.

Diese Mitnahme hängt von der Schleifrichtung Diamant/Belag ab und hängt von den auftretenden Reibungswerten ab, die zwischen// = 0,17 bis 0,45 liegen. Die Auslenkung wird von einem ersten Messinstrument 18 in Form eines Mikrometers als Maximalausschlag für die ideale Schleifrichtung angezeigt. Ein weiteres Messinstrument 19 in Form eines Mikrometers zeigt den Abtrag, der am Diamanten erzielt wird, direkt an. Die Beobachtung beider Mikrometer 18 und 19 orientiert den Schleifer darüber, dass er den Diamanten durch die geeignete Einstellung der Achse 16 in die jeweils ideale Schleifrichtung gebracht hat. Die Beobachtung und Einstellung kann auch von einem angelernten Bedienungsmann vollzogen werden. Die ideale Schleifrichtung ändert sich mitunter bei regelmässig ausgebildeten oder verwachsenen Diamanten fortgesetzt. Dass kann leicht mit der erfindungsgemässen Anordnung ausgesteuert werden, wobei durchaus gemäss obigen Angaben einbezogen wird, dass beide Anzeigeinstrumente hinsichtlich ihrer Anzeige elektronisch-mechanisch gekoppelt sind, um einen besonderen, beispielsweise bei 24 angeordneten Dreheinstellmotor zu steuern. This entrainment depends on the grinding direction of the diamond / coating and depends on the friction values that occur, which are between // = 0.17 to 0.45. The deflection is displayed by a first measuring instrument 18 in the form of a micrometer as the maximum deflection for the ideal grinding direction. Another measuring instrument 19 in the form of a micrometer directly shows the removal that is achieved on the diamond. The observation of both micrometers 18 and 19 orientates the grinder by the fact that he has brought the diamond into the ideal grinding direction by appropriately setting the axis 16. The observation and adjustment can also be carried out by a trained operator. The ideal direction of grinding sometimes changes with regularly trained or overgrown diamonds. This can be easily controlled with the arrangement according to the invention, whereby it is certainly included according to the above information that both display instruments are electronically and mechanically coupled with regard to their display in order to control a special rotary adjustment motor, for example arranged at 24.

Es ist bekannt, dass heute Schleifer vielfach erwähnte, unregelmässig ausgebildete und verwachsene Diamanten zur Bearbeitung ablehnen, weil mit bekannten Mitteln eine befriedigende Bearbeitung nicht möglich ist. Durch die Erfindung werden diese Mängel beseitigt, und mit einer beschriebenen Vorrichtung wurden Kongosteine und macles vorteilhaft geschliffen, von denen bekannt ist, dass sie auf herkömmlichen Schleifscheiben unschleifbar sind. It is known that today grinders reject frequently mentioned, irregularly formed and intergrown diamonds for processing because satisfactory processing is not possible with known means. These deficiencies are eliminated by the invention, and with a device described, congo stones and macles, which are known to be non-grindable on conventional grinding wheels, have been advantageously ground.

In Fig. 3 sind noch weitere Einzelheiten angegeben. Gemäss Fig. 3 ist das Anzeigeinstrument 19, das auf dem Ausleger oder Arm 20 fest montiert ist, in Berührung mit der in der 3 further details are given. 3, the display instrument 19, which is fixedly mounted on the boom or arm 20, in contact with that in the

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10 10th

15 15

20 20th

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30 30th

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Höhe einstellbaren Basis 21. Die Drehachse 15, die als Torsionsstab 34 ausgebildet ist, kann durch die zwei Schrauben 22 in ihrer Dreheinstellung verändert und festgestellt werden, so dass zunächst das Anzeigeinstrument 18 auf Null einstellbar ist. Der Ausleger oder Arm 20 ist mit der Buchse 28'auf den Torsionsstab 34 spielfrei aufgesetzt und oben durch die Feder 29'drehfest mit ihm verbunden. Die Feder hat eine Länge, Height-adjustable base 21. The rotational axis 15, which is designed as a torsion bar 34, can be changed and locked in its rotational setting by the two screws 22, so that the display instrument 18 can initially be set to zero. The cantilever or arm 20 is placed with the bushing 28 'onto the torsion bar 34 without play and is connected to it in a rotationally fixed manner by the spring 29'd. The spring has a length

dass sie die drehfeste und in diesem Sinne auch spielfreie Verbindung im Bereich der Höhenbewegung aufnimmt, die bei der Durchführung des Verfahrens oder beim Betrieb der Vorrichtung auftreten kann. Der Federsatz 23 in Verbindung mit der höheneinstellbaren Lagerung des Auslegers oder Arms 20 an der von dem Torsionsstab 34 gebildeten Drehachse 15 ist mittels des Hebels 26 einstellbar, um durch Vorspannung des 5 Federsatzes 23 den Druck des Diamanten 14 auf die Schleifscheibe 12 zu regeln. Dadurch ist es auch möglich, kurz vor der Beendigung einer Facette des Brillanten mit einem minimalen Druck zu schleifen, damit die Facettenwinkel in geringen Toleranzen liegen. that it takes up the non-rotatable and in this sense also play-free connection in the area of the vertical movement which can occur when carrying out the method or when operating the device. The spring set 23 in connection with the height-adjustable mounting of the arm or arm 20 on the axis of rotation 15 formed by the torsion bar 34 can be adjusted by means of the lever 26 in order to regulate the pressure of the diamond 14 on the grinding wheel 12 by prestressing the 5 spring set 23. As a result, it is also possible to grind with a minimal pressure shortly before the end of a facet of the diamond so that the facet angles are within small tolerances.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims (10)

620 631620 631 1. Verfahren zum Schleifen von Diamanten, bei welchem der Diamant gegen eine Scheibe um eine zu ihrer Schleiffläche senkrechte Achse drehbar ist und der Vorschub des Diamanthalters gegen die Scheibe an einer Anzeigevorrichtung erkennbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der senkrecht zu der Schleifscheibe gelagerte Diamanthalter um 360° drehbar ist und dabei laufend sowohl nach Abtrag als auch Reibfaktor mechanisch-elektronisch oder von Hand in die für die zu schleifende Fläche ideale Schleifrichtung während des Schleifens und Polierens gebracht wird. 1. A method for grinding diamonds, in which the diamond can be rotated against a wheel about an axis perpendicular to its grinding surface and the feed of the diamond holder against the wheel can be recognized on a display device, characterized in that the diamond holder mounted perpendicular to the grinding wheel rotates Can be rotated 360 ° and is continuously brought into the ideal grinding direction for the surface to be sanded during grinding and polishing, both mechanically and electronically, depending on the abrasion and the friction factor. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, mit einer angetriebenen Schleifscheibe und mit einem Anzeigeinstrument zur Feststellung des Abtrages, wobei ein Diamanthalter um eine Achse senkrecht zur Schleifscheibe drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Anzeigeinstrument (18) vorgesehen ist, welches den Reibfaktor des Diamanten (14) auf der Schleifscheibe (10) anzeigt, und dass der Diamanthalter (27) in einem Ausleger (20) drehbar angeordnet ist, der ausserhalb der Schleifscheibe schwenkbar gelagert und federnd abgestützt ist. 2. Device for carrying out the method according to claim 1, with a driven grinding wheel and with a display instrument for determining the removal, a diamond holder being rotatably mounted about an axis perpendicular to the grinding wheel, characterized in that a further display instrument (18) is provided, which indicates the friction factor of the diamond (14) on the grinding wheel (10), and that the diamond holder (27) is rotatably arranged in a cantilever (20) which is pivotably mounted outside the grinding wheel and is spring-supported. 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibfaktor des Diamanten gegen die Schleifscheibe und der Abtrag am Diamanten je an einem Instrument angezeigt wird. 3. The method according to claim 1, characterized in that the friction factor of the diamond against the grinding wheel and the removal of the diamond is displayed on an instrument. 4. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Metallscheibe ohne Diamantkorn verwendet wird, deren Rauhtiefe gering ist. 4. The method according to claim 1, characterized in that a metal disc without diamond grain is used, the roughness of which is low. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe (10) einen Metallbelag (12) hat, dessen Schmelzpunkt über 1200° C liegt. 5. The device according to claim 2, characterized in that the grinding wheel (10) has a metal covering (12), the melting point of which is above 1200 ° C. 6. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe (10) aus einem Metall der Gruppe besteht, die Eisen, Nickel, Molybdän, Tantal, Titan, Wolfram, Hartmetall oder Messing enthält. 6. The device according to claim 5, characterized in that the grinding wheel (10) consists of a metal from the group containing iron, nickel, molybdenum, tantalum, titanium, tungsten, hard metal or brass. 7. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis für das den Abtrag anzeigende Instrument (19) in der Höhe einstellbar ist (21). 7. The device according to claim 2, characterized in that the base for the removal indicating instrument (19) is adjustable in height (21). 8. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleger (20) als Arm ausgeführt ist, der federnd abgestützt und an einem Torsionsstab (34) geführt ist. 8. The device according to claim 2, characterized in that the boom (20) is designed as an arm which is resiliently supported and guided on a torsion bar (34). 9. Vorrichtung nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Torsionsstab (34) winkelmässig einstellbar ist. 9. The device according to claim 8, characterized in that the torsion bar (34) is angularly adjustable. 10. Vorrichtung nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleger (20) mit einer Abstützeinrichtung (23, 26) versehen ist, die eine Einstellung des in seinem Halter (27) angeordneten Diamanten senkrecht zur Schleiffläche zulässt. 10. The device according to claim 8, characterized in that the boom (20) is provided with a support device (23, 26) which allows an adjustment of the diamond arranged in its holder (27) perpendicular to the grinding surface.