DE2623192B2

DE2623192B2 - Verfahren zum Fassen von Edelsteinen in Schmuckkörpern aus Edelmetall

Info

Publication number: DE2623192B2
Application number: DE2623192A
Authority: DE
Inventors: Herbert 7540 Neuenbuerg Kull
Original assignee: Je Hammer & Soehne 7530 Pforzheim
Current assignee: Je Hammer & Soehne 7530 Pforzheim
Priority date: 1976-05-24
Filing date: 1976-05-24
Publication date: 1980-01-31
Also published as: BE854847A; NL7705383A; GB1550015A; ES459094A1; DE2623192A1; US4154282A; JPS52143171A; FR2352511B1; SE421582B; IT1074833B; NL168130B; AT355894B; CH616572A5; ATA366977A; JPS6028484B2; FR2352511A1; SE7705896L; NL168130C

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fassen von Edelsteinen in Schmuckkörpern aLt Edelmetall, die nach einem Gußverfahren hergestellt werden, bei dem eine verlierbare Gußform verwendet wird, die aus einem temperaturbeständigen, härtbaren Einbettungsmaterial besteht, in das ein oder mehrere ausschmelzbare Wachsmodelle des Schmuckkörpers eingegossen sind, die einzeln in zweiteiligen, gummielastischen Negativformen hergestellt werden.

In industriell geführten Betrieben der Schmuckindustrie mit Serienfertigung ist es üblich, die Schmuckkörper im Gußverfahren herzustellen. Neben dem Sandguß hat sich vor allem der Schleuderguß durchgesetzt, da er ein sehr dichtes Metallgefüge ergibt, das eine glatte Oberfläche garantiert, die höchsten Ansprüchen gerecht wird.

Beim Schleudergußverfahren besteht die Möglichkeit, über die Zwischenstufe eines Wachsabgusses eine Vielzahl derartiger Wachsmodelle in Form eines sogenannten Wachsbäumchens zu einer Gußform zu vereinigen. Diese wird in einer Küvette in ein geeignetes Einbettungsmaterial eingegossen. In einem nachfolgenden Ausbrennprozeß wird das Wachs ausgeschmolzen und das Einbettungsmaterial gebrannt. Dieser Vorgang vollzieht sich über einen Zeilraum von etwa 10 Stunden, wobei auf die Anheizzeit bis ca. 700° C etwa zwei Drittel der Zeit entfallen. Bei etwa gleicher Temperatur der Küvette erfolgt anschließend das Einschleudern des flüssigen Metalls, dessen Temperatur bei etwa 1100⁰C liegt. Nach einer gewissen Abkühlung der Küvette wird diese bei noch relativ hoher Temperatur in Wasser abgelöscht.

Die Herstellung der Wachsmodelle erfolgt in elastischen Negativformen. Hierzu findet eine gummiartige Abformmasse Verwendung, die auch das Einformen von Schmuekörpermodellen mit Durchbrochen und feinen Verzweigungen und Ansätzen gestattet, wie sie z, B, durch eine Chaton- oder Körnerfassung gegeben sind.

ϊ Die z. Z. praktizierte Modelltechnik hat einen Stand erreicht, der das Einformen der zum Fassen der Edelsteine notwendigen Halteelemente, wie Stotzen, Körner oder Zargen in einwandfreier Ausführung gestattet Dadurch wird die spätere Fasser;ätigkeit

in erleichtert und der erforderliche Zeitaufwand verringert

Trotzdem entfällt auf das manuelle Fassen der Steine noch ein hoher Zeitanteil, der sich zu einem hohen Prozentsatz auf die Gesaintherstellungskosten auswirkt

is Bei hochwertigen Schmuckwaren muß eine exakte Fassung der Edelsteine gewährleistet sein. Diese Qualitätsanforderung bedingt eine nachträgliche Kontrolle der Fasserarbeit, die zusätzliche Kosten verursacht Während sich der Kostenanteil der Fasserarbeit

>o bei Schmuckkörpern mit hochkarätigen Steinen in vertretbaren Grenzen hält wird das Verhältnis um so schlechter, je kleiner die zu fassenden Steine und je größer ihre Anzahl ist Die in solchen Fällen angewandte Pave-Fassung wird als schwierigste und

r> komplizierteste Aufgabe im Repertoire eines Fassers betrachtet

Insbesondere bei der Herstellung von unechtem Schmock führte das Mißverhältnis zwischen dem Wert des Schmuckstücks und dem Arbeitsaufwand der

»ι Steinbefestigung schon frühzeitig zu Überlegungen, die dadurch bedingte/, hohen Herstellungskosten zu senken. So beschreibt z. B. die im Januar 1933 ausgegebene österreichische Patentschrift 1 31 193 bzw. die korrespondierende deutsche Patentschrift 5 97 990 ein

i", Verfahren zur Herstellung von mit Steinen besetzten Schmuckstücken aus plastischen Massen, bei dem das Fassen der Steine im gleichen Arbeitsgang mit dem Gießen oder Pressen des Schmuckstücks erfolgt. Die Guß- oder Preßform ist an der Innenseite mit

ft Ausnehmungen versehen, die genau dem Teil der zu fassenden Steine entsprechen, der im eingegossenen Zustand aus dem Gußkörper hervorschaut. Die lose von Hand eingelegten Steine werden durch vorsichtiges Füllen der Form mit der Vergußmasse miteingegossen.

r. Nachteile, die sich offensichtlich durch die lose eingelegten Steine ergeben hatten, führten zu dem österreichischen Patent 148187. Dieses steht im Zusatzverhältnis zum vorgenannten österreichischen Patent und beschreibt eine Verbesserung des vorbe-

^r><> schriebencn Verfahrens, indem Vorkehrungen getroffen werden, die eine ungewollte Lageveränderung und Verschiebung der in die Gußform eingelegten Steine verhindert. Dieses wird dadurch erreicht, daß die Steine z. B. durch starre oder federnde Stifte im Oberteil der

·■■ Gußform niedergehalten und in ihrer Sollage fixiert werden. Eine andere Möglichkeit der Steinfixierung kann mittels sog. Einsatzstücke erfolgen, die vor dem Gießvorgang auf die in die Form eingesetzten Steine gelegt werden. Diese haben Ausnehmungen an den

wi Stellen der Steine und halten diese in ihrer Soll-Lage. Die Einsatzstücke werden mit eingegossen und sollten daher aus dem gleichen Material wie der spätere Schmuckkörper bestehen, um mit diesem einen einheitlichen homogenen Körper zu bilden.

>·'< In Verbindung mit der Fixierung der Steine wird auch darauf hingewiesen, daß die Gieß- bzw. Spritzgeschwindigkeit erheblich erhöht werden kann. Dieses ermögliche nunmehr auch die Verwendung von metallischen

Gußmassen.

Letzteres erscheint höchst zweifelhaft, zumal keine weiteren Angaben darüber gemacht werden, wie die mit dem Vergießen von Metallschmelze verbundenen Probleme gelöst werden. Durch das Zusatzverhältnis der beiden Patentgegenstande muß mangels anders lautender Angaben davon ausgegangen werden, daß die beim Gegenstand der österreichischen Patentschrift 1 48 187 verwendeten Steine gleichfalls Similidiamanten sind. Bekannterweise handelt es sich bei diesen um gepreßte Glassteine. Die Schmelztemperatur unedler Metalle bzw. Metallegierungen, die sich für unechten Schmuck eignen würden, liegt bei mehreren hundert Grad Celsius — ein Temperaturbereich, den Glassteine nicht schadlos überstehen würden. Ganz zu schweigen von den meisten der angegebenen Fixierungsmittel.

Im übrigen ermöglicht das bekannte Verfahren nur einfache Schmuckformen mit im wesentlichen planen Steinaufnahmeflächen. Nur die Verwendung von gepreßten und daher untereinander formgleichen Glassteinen gestattet einen so exakten Sitz der Steine in den entsprechenden Ausnehmungen der Guß- oder Preßform, daß ein Eindringen der GuQmasse in die Ausnehmungen mit Sicherheit vermieden wird. Dieses ist auch nur dann gewährleistet, wenn die Temperatur der Gußmasse sich nicht wesentlich von der der Gußiorm und der Steine unterscheidet, da bei starker Erwärmung durch den unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von Metallform und Glasstein die Paßform verloren gehen kann, mit der Folge, daß in den sich dabei ergebenden Zwischenraum Gußmasse einfließt Nur durch erhebliche Nacharbeit läßt sich dieser Mangel am Schmuckstück selbst beheben.

Auch dem Gegenstand der französischen Patentschrift 15 99 366 liegt vermutlich die Aufgabe zugrunde, den Kostenanteil der Fassertätigkeit zu senken. Es wird nämlich ein Verfahren beschrieben, bei dem ein offensichtlich individuell gefertigtes Wachsmodell eines Schmuckkörpers manuell mit Steinen oder Partikeln und Bruchstücken von Mineralien besetzt wird, das nachfolgend abgegossen wird.

Dieses bekannte Verfahren bringt für den Fasser zwar eine gewisse Erleichterung durch die einfachere Bearbeitbarkeit des Wachsmaterials gegenüber Metall, doch bedarf es immer noch der herkömmlichen manuellen Bearbeitung des einzelnen Schmuckmodells durch eine hochqualifizierte Fachkraft. Ein derartiges Verfahren ist für die industrielle Herstellung von Schmuckkörpem ungeeignet.

Außerdem haftet diesem Verfahren der Nachteil an, daß die Steine oder Partikeln beim Abguß nur einseitig gehaltert sind. Um sicherzugehen, daß die Steine oder Partikeln beim Einschleudern des flüssigen Metalls nicht aus der Form herausbrechen können, müssen sie in Formgebung und Größe so ausgebildet sein, daß sie fest in der Gußform verankert sind. Ein Besetzen van Schmuckstücken mit einer Vielzahl kleiner eng benachbarter Steine, wie z. B. bei einer Pave-Fassung, ist nach dem bekannten Verfahren völlig ausgeschlossen.

Seit Jahren ist man auf dem Gebiet des Edelsteinschmucks bemüht gegenüber der manuellen Fassermethode kostengünstigere Verfahren zu finden. Das der einschlägigen Fachwelt als bekannt zu unterstellende Verfahren gemäß den österreichischen Patentschriften 1 31 193 und I 48 187 hat durch seinen beschränkten Offenbarungsgehalt keine Anregung in dieser Hinsicht geboten. Wie aus der Fachzeitschrift »Gold und Silber, Schmuck & Uhren«. He/t 3/1971. Seiten 34 und 35 zu entnehmen ist, wurden bereits eine ganze Reihe von Vorschlägen zur Umgehung der manuellen Fassertätigkeit gemacht Sie scheiterten jedoch alle entweder an technischer Unzulänglichkeit bzw, Kompliziertheit des Verfahrens oder an zu geringer wirtschaftlicher Effizient

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu finden, das bei der serienmäßigen Herstellung von Edelsteinschmuck das Fassen der

ι ο Edelsteine vereinfacht und verbilligt

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch angegebene Erfindung gelöst

Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren hat den Vorteil, daß auch bei individuell gestalteten

i> Schmuckkörpem ein manuelles Fassen der Edelsteine entfällt Die Festigkeit des Sitzes der eingegossenen Edelsteine ist bei entsprechender Ausbildung der Gußform so hochwertig und gleichbleibend gut, daß die bisher notwendige Kontrolle entfallen kann. Die Beanspruchung des Schmuckkörpers durch die beim manuellen Fassen auftretende Krairfänwirkung setzte bisher eine gewisse Stabilität der Steinfassung und des gesamten Schmuckkörpers voraus. Diese Forderung entfällt, so daß sowohl die Fassung als auch der Schmuckkörper grazieler ausgebildet werden können. Mit dicer Möglichkeit ist gleichzeitig eine Einsparung an Edelmetall verbunden.

Anhand von zwei Ausführungsbeispielen wird das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren in Verbin-

in dung mit den Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Wachsmodell einer Chaton-Fassung mit eingegossenem Edelstein in schematischer Darstellung und

F i g. 2 das Wachsmodell eines Schmuckkörpers mit in

r> Zargenfassung eingegossenem Edelstein in schematischer Darstellung.

F i g. I zeigt in ausgezogener Linienführung die Teilansicht eines fertigen Wachsmodells 1 eines Schmuckkörpers mit in einer Chaton-Fassung eingegos-

iii senem Edelstein 5. Die strichlinierten Teile stellen die untere und obere Hälfte 6 bzw. 8 einer elastischen

Negativform dar, mittels der der vorbeschriebene Wachsabguß hergestellt wird. Die untere Hälfte 6 der Negativform ist mit einem

ii relativ breiten Zapfen 7 versehen, der am oberen Ende eine trichterförmige Ausnehmung Ta zur Aufnahme des Edelsteines 5 hat. Dieser Zapfen nimmt den gesamten Freiraum zwischen Edelstein und der zu gießenden Chaton-Fassung ein. Der Freiraum wird durch Stotzen 2

in und einen die Stotzen untereinander verbindenden Fußring 3 begrenzt. Wegen des relativ großen Kopfdruchmessers des Zapfens 7 muß die Bohrung 4 im Fußring 3 entsprechend groß sein. Die verbleibende S'ärkv· des Fußringes gibt der Fassung eine ausreichen-

v> de Stabilität, da diese nur auf die Halterung des Edelsteines und niciit mehr auf die Druckbear.spruchung beim manuellen Fassen abgestimmt zu sein braucht Durch die obere Hälfte 8 der Negativform wird der Edelstein 5 bd zusammnengefUgten Formhälften

wi mittels einer schalenformigen Vertiefung 9 in die trichterförmige Ausnehmung Ta gedrückt und dadurch in seiner Lage während des Abgusses fixitrt Die Negativform ist so ausgebildet, daß die sich beim Abguß bildenden Stotzen 2 den Rand des Edelsteines 5

μ keilförmig umfassen so daß der Stein formschlüssig mit den Stotzen verbunden ist. Durch die geringe, aber vorhandene Schrumpfung des Gußmaterials beim Erkalten ist ein absolut einwandfreier Festsitz des

Edelsteins 5 in der Fassung gesichert. Diese Art der Halterung ISDt es auch zu, daß der Edelstein 5 nicht auf dem Rand der Bohrung 4 des Fußringes 3 aufsitzt. Dieses hat den Vorteil, daß ein vermehrter Lichteinfall von unten in Verbindung mit der großen Bohrung 4 gegeben ist.

Das den Edelstein einschließende Wachsmodell wird in der herkömmlichen Weise in einer Küvette in Einbettungsmaterial eingegossen. Auf den weiteren Prozeß wird noch eingegangen.

Fig.2 zeigt in ausgezogener Linienführung das fertige Wachsmodell IO eines Schmuckkörpers mit in Zargenfassung 11 eingegossenem Edelstein 13. Die strichlinierten Teile stellen auch hier die untere und obere Hälfte 14 bzw. 16 einer elastischen Negativform dar, mittels der der Wachsabguß hergestellt wird. Wie beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel ist die untere Hälfte 14 der Negativform mit einem Zapfen 15 versehen, dessen äußere Kontur der gewünschten Ausnehmung im unteren Teil des Fassungsbereichs des Schmuckkörpers entspricht. Zur Aufnahme des Edelsteines 13 ist der Zapfen mit einer trichterförmigen Ausnehmung 15a versehen. Die obere Hälfte der Negativform enthält eine der Oberflächenwölbung des Edelsteins 13 entsprechende schalenförmige Vertiefung 17, die die Steinoberfläche bei zusammengefügten Hälften der Negativform bis auf eine schmale Randzone abdeckt Gleichzeitig wird der Stein in die trichterförmige Ausnehmung 15a gedrückt und während des Abgusses Fixiert Das Gußmaterial — ob Wachs oder später das Metall - schließt den Edelstein 13 im Bereich der von der Form freigelassenen Flächen vollkommen ein. Der Übergriff des Gußmaterials im Bereich der Zarge 11 ist so vollständig und nahtlos, wie er durch keine manuell bewirkte Fassung erreicht wird.

Zum Metallabguß wird das in vorbeschriebener Weise hergestellte Wachsmodell für sich allein oder mit anderen Wachsmodellen in Form eines Wachsbäumchens in einer Küvette in herkömmlicher Weise in Einbettungsmaterial eingegossen.

Beim Ausschmelzen des Wachses und Ausbrennen der Küvette bzw. des Einbettungsmaterials ist auf die in der Gußform verbleibenden Edelsteine Rücksicht zu

' nehmen.

Es hat sich gezeigt, daß sich bei einer Anheizzeit von ca. 4 Stunden auf eine Temperatur nicht über 5oo°C und einer Ausbrennzeit von etwa 30 Minuten eine für den Schleuderguß ausreichende Verfestigung des Einbettungsmaterials ergibt. Wie Versuche ergeben haben, nehmen die gängigsten Edel- und Halbedelsteine, z. B. Brillanten, Sphire, Rubine und Granate, Aquamarine. Topase, Bergkristalle bei einer derartigen Wärmebehandlung keinen Schaden.

> Die Gußtemperatur des geschmolzenen Metalls, vorzugsweise eine Goldlegierung, beträgt 1100° C. Durch die relativ niedrige Küvettentemperatur, die zum Zeitpunkt des Einschleudems unter 500° C liegt, besteht ein relativ hohes TemperaturEefälle zwischen der

ι Metallschmelze und der Gußform. Durch die schnellere Abkühlung wird eine Gefügeverbesserung erreicht, was eine Qualitätsverbesserung darstellt. Die Küvette wird anschließend bei Raumtemperatur auf ca. 100⁰C abgekühlt und die Gußrohlinge mit den eingegossenen

' Edelsteinen aus der Gußform gelöst. Die anschließende Oberflächenbehandlung erfolgt in herkömmlicher Weise, wobei bei der Wahl der Poliermittel auf den Härtegrad der Edelsteine Rücksicht genommen werden muß.

Die anhand von zwei Fassungsarten beispielsweise erläuterte Erfindung läßt sich bei nahezu allen gängigen Fassungssystemen anwenden.

Eine Bedingung stellt das vorbeschriebene Prinzip. Die Größe der zu fassenden Edelsteine liegt in einem relativ engen Toleranzbereich, was eine entsprechende Sortierung in der Lagerhaltung verlangt. Diese Anforderung wird aber auch bei hochwertigem Schmuck gestellt, der auf individueller Basis hergestellt wird.

Hierzu ¹ Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch;

Verfahren zum Fassen von Edelsteinen in Schmuckkörpern aus Edelmetall die nach einem Gußverfahren hergestellt werden, bei dem eine zweiteilige, elastische Negativform des Schmuckkörpers zur Herstellung eines Wachsmodells verwendet wird, das in eine temperaturbeständige, aushärtbare Masse eingebettet und während eines Ausbrennprozesses ausgeschmolzen wird und die dadurch entstehenden Hohlräume mit Edelmetallschmelze ausgefüllt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die gummielastische Negativform von einem Modell des Schmuckkörpers hergestellt wird, das die zu fassenden Edelsteine in Form und Fassung mit einbezieht daß die zu fassenden Edelsteine in die gummielastische Negativform eingelegt werden, daß beim Abgießen in Wachs die zu fassenden Edelsteine Bestandteil des Wachsmodells werden, daß dieses Wachsmodell in bekannter Weise in Einbettungsmaterial eingegossen und während des Ausbrennprozesses ausgeschmolzen wird, daß die Temperatur zum Ausbrennen des Einbettungsmaterials als spätere Gußform 500° C nicht überschreitet daß die Gießtemperatur der Edelmetallschmelze ca. UOO⁰C beträgt und daß die Gußform bei Raumtemperatur auf ca. 100° C abgekühlt wird, bevor der Schmuckrohling aus der Gußform gelöst wird.