Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren von Schmucksteinen, wie z.B. Diamanten, in Objekte aus Stahl, wie z.B. rostfreiem Stahl, wobei mittels Bearbeitungsmaschinen die verschiedenen Arbeitsgänge durchgeführt werden sollen, sodass dieses Montieren einfacher und Zeit sparender durchgeführt werden kann gegenüber einer üblichen Handarbeit.
Üblicherweise werden Diamanten in Objekte aus Gold in Handarbeit eingesetzt, ebenfalls bei einer Befestigung in Kupfer, wobei die Objekte kaum aus rostfreiem Stahl oder Platin bestehen. Aus rostfreiem Stahl bestehende Objekte sind wegen ihrer Härte schwer zu bearbeiten, insbesondere bei einer Präzisionsarbeit zum Befestigen von Diamanten in diesem Material. Es wird bezweckt, ein Verfahren aufzuzeigen, nach dem Diamanten in aus rostfreiem Stahl bestehende Objekte montiert werden können, und zwar so, dass diese Arbeit leicht und schnell und präzise durchgeführt werden kann. Es ist vorteilhaft, wenn zum Bohren von Löchern in den aus rostfreiem Stahl bestehenden Objekten, welche Löcher zur Aufnahme von Diamanten dienen, eine mit Computer unterstützte, numerisch gesteuerte Bearbeitungsmaschine (CNC-Maschine) verwendet wird.
Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn eine ebensolche CNC-Maschine, ausgebildet als Elektrolyse-Maschine zum Ätzen von Vorsprüngen am Mündungsrand von jedem Bohrloch verwendet wird, wobei diese Vorsprünge zum Halten der Diamanten im Bohrloch dienen.
Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Oberfläche der Objekte mittels einer Elektrolyse poliert werden, wobei dieses Polieren ebenfalls mittels einer Maschine durchgeführt wird.
Beim erfindungsgemässen Verfahren wird weiterhin eine Montiermaschine verwendet, die mit einem Druckstempel ausgerüstet ist, mit dem die vorerwähnten Vorsprünge zum eingesetzten Diamanten hin mechanisch abgebogen werden, um in jedem Bohrloch einen Diamanten unverlierbar zu halten.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaubild zum Zeigen des Verfahrens zum Montieren von Diamanten in Objekten aus rostfreiem Stahl, gemäss der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2A eine schaubildliche Darstellung eines Objektes, das von einer rostfreien Stahlstange abgeschnitten worden ist, und zwar in der benötigten Länge,
Fig. 2B eine schaubildliche Darstellung eines Objektes, das mehrere Bohrungen aufweist, die in das Objekt gebohrt worden sind,
Fig. 2C eine schaubildliche Darstellung eines Objektes, das mit einer Elektrolyse-Maschine geätzt worden ist, sodass kleine Erhebungen an den Mündungsrändern der Bohrungen gebildet werden,
Fig. 2D eine schaubildliche Darstellung eines Objektes, bei dem die Oberfläche mit einer Elektrolyse-Maschine poliert worden ist,
Fig.
2E eine schaubildliche Darstellung eines Objektes, bei dem in seinen Löchern Diamanten unlösbar befestigt worden sind,
Fig. 3 eine schaubildliche Darstellung eines Halters für mehrere Objekte nach Fig. 2A, Fig. 4 eine schaubildliche Darstellung einer CNC-gesteuerten Bohrmaschine,
Fig. 5 eine schaubildliche Darstellung einer Elektrolyse-Maschine, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
Fig. 6 eine schaubildliche Darstellung einer Ätzform mit elektrischen Polen,
Fig. 7 eine schaubildliche Darstellung einer CNC-Maschine zum Montieren der Diamanten,
Fig. 8A einen Querschnitt durch einen Teil eines Objekts, in dem ein Diamant sitzt, bevor dieser im Objekt unbeweglich befestigt worden ist,
Fig. 8B eine gleiche Darstellung wie in Fig. 8A, nachdem der eingesetzte Diamant von einem Druckstempel im Objekt befestigt worden ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens zum Montieren von Diamanten in Objekte zeigt in Fig. 1 die folgenden Schritte.
1. Schneiden von rostfreiem Material in Objekte der benötigten Länge, z.B. in einzelne Glieder für ein Uhrenarmband, so wie sie in Fig. 2A gezeigt sind.
2. Bohren von Löchern in die Objekte:
Die Objekte werden reihenweise gemäss Fig. 3 angeordnet. Der Halter 2 ist hierfür mit einer Vielzahl von Vertiefungen 20 versehen, um je ein Objekt 10 aufzunehmen, gemäss Fig. 3. Der Halter 2 wird in eine Spannvorrichtung 30 einer Bohrmaschine 3 eingespannt, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist. Die Bohrmaschine 3 wird numerisch gesteuert. Gemäss Fig. 4 sitzen nunmehr alle Objekte 10 im Halter 2 und dieser ist wiederum fest in der Spannvorrichtung 30 eingespannt, um Löcher in die Objekte 10 zu bohren. Die Daten für die Anordnung der Löcher werden in den Computer 31 der CNC-Bohrmaschine eingegeben, und mit dem Bohrer 32 werden konische Löcher 100 (Fig. 8A) in die Objekte 10 gebohrt, sodass Objekte gemäss Fig. 2B gebildet werden. Der Bohrer 32 hat also an seinem Kopf die gleiche Form wie die Unterseite eines Diamanten 11, sodass das Bohrloch 100 (Fig. 8A) gebohrt wird.
3.
Elektrisches Ätzen:
Die im Halter 2 befindlichen Objekte 10 sind dann also mit den Bohrungen versehen worden und werden von der CNC-Bohrmaschine weggenommen und zu einer Bearbeitungsmaschine 4 gebracht, die in Fig. 5 dargestellt ist. Die Objekte 10 befinden sich also nach wie vor im Halter 2. Der Halter 2 wird dann in einem Schraubstock 40 eingespannt. Die Bearbeitungsmaschine 4 hat eine aus Kupfer bestehende Form 41 (siehe Fig. 5 und 6), die mit elektrischen Anschlüssen versehen ist.
Die Form 41 hat mehrere Vertiefungen, die der Kontur der Objekte 10 entsprechen. Im vorliegenden Fall sind die gekrümmten Vertiefungen ebenfalls mit einer CNC-Maschine hergestellt worden. Jede dieser konkav gekrümmten Vertiefungen hat eine Vielzahl von Löchern 410, wobei für jedes konische Bohrloch 100 in einem Objekt 10 vier solche Löcher 410 vorhanden sind. Das bedeutet mit anderen Worten, dass für jeden Mündungsrand jeder Bohrung 100 vier Löcher 410 vorhanden sind. Die Bearbeitungsmaschine 4 ist eine Elektrolyse-Maschine und dient zum Ätzen der Objekte 10. Durch dieses Ätzen mittels eines Elektrolyten (durch die Löcher 410 hindurch) werden am Mündungsrand von jeder konischen Bohrung 100 vier kleine Erhebungen 101 gemäss Fig. 2C und Fig. 8A gebildet.
4. Polieren der Oberfläche mittels einer Elektrolyse:
Nach dem Ätzen werden die Objekte 10 poliert, und zwar mittels einer Elektrolyse, sodass ihre Oberfläche sehr glatt ist und Objekte gemäss Fig. 2D entstehen. Dies ist also eine Fertigbearbeitung der Objekte 10.
5. Montieren der Diamanten:
Diamanten 11 (oder Glasstücke) werden nunmehr in die Bohrlöcher 100 eingesetzt, wobei der Halter 2 mit den darin sitzenden Objekten in einen Schraubstock 50 gemäss Fig. 7 eingespannt wird. Diese Montiermaschine 5 ist ebenfalls numerisch gesteuert, ist also eine CNC-Maschine. Diese Montiermaschine 5 hat einen Druckstempel 52, wobei die Bewegungen des Druckstempels 52 nach unten und nach oben und seitlich durch einen Computer 51 gesteuert werden. Das Vorerwähnte drückt die Relativbewegung zwischen Halter 2 und Druckstempel 52 aus. D.h. es kann sowohl der Aufspanntisch, der den Schraubstock 50 trägt, entsprechende Bewegungen ausführen, als auch der den Druckstempel 52 haltenden Bearbeitungskopf der Maschine 5.
Der Druckstempel 52 ist am unteren Ende konisch geformt, wobei der Konus denselben Winkel aufweist wie die benachbarte Flanke des Diamanten, wie aus Fig. 8B ersichtlich ist. Wenn sich der Druckstempel 52 nach unten bewegt, drückt er eine Erhebung 101 radial nach innen zum Diamanten 11 zu, sodass also die Erhebung 101 gemäss Fig. 8B abgebogen wird, sodass der Diamant 11 unbeweglich im Bohrloch 100 gehalten wird, wie es aus den Fig. 2E und 8B ersichtlich ist.
Fertige Produkte:
Die mit Diamanten 11 besetzten Objekte werden also durch die vorerwähnten Verfahrensschritte zu Produkten gebildet und können zusammen mit anderen oder gleichartigen Produkten zu verschiedenen Gegenständen zusammengebaut werden, wie z.B. Uhrenarmbänder, Uhrengehäuse, Schnallen, Spangen, Broschen oder Brillengestelle.
Mit den vorerwähnten CNC-Bearbeitungsmaschinen 3 und 5 sowie mit der Elektrolyse-Maschine 4 können ein genaues Bohren, weiterhin ein Herstellen der kleinen Vorsprünge 101 an den Objekten 10 zum Montieren der Diamanten durchgeführt werden, sodass eine genaue und einfache Herstellung ermöglicht wird, sodass dieses Verfahren viel wirtschaftlicher ist als die bisherige handwerkliche Fertigung.
Mit dem erfindungsgemässen Verfahren werden folgende Vorteile erzielt:
1. Durch die Verwendung von CNC-Bearbeitungsmaschinen und einer Elektrolyse-Maschine wird Arbeit und Zeit gespart gegenüber einer üblichen Handarbeit zum Montieren von Diamanten in rostfreiem Stahl, wobei zusätzlich noch eine grössere Genauigkeit und Zuverlässigkeit erreicht werden kann.
2. Durch die Verwendung der Elektrolyse-Maschine zum Herstellen der kleinen Vorsprünge zum Halten der Diamanten in Bohrungen des rostfreien Stahles wird ein besonders wirtschaftliches Verfahren aufgezeigt, wesentlich wirtschaftlicher als eine heikle, schwierige Handarbeit zum Bearbeiten des rostfreien Stahles zum Herausarbeiten der erwähnten kleinen Vorsprünge.