DE102018129155A1

DE102018129155A1 - Verfahren zum Erzeugen eines Schmuckstückes und Schmuckstück

Info

Publication number: DE102018129155A1
Application number: DE102018129155.8A
Authority: DE
Inventors: Annelie Waldhier-Fröhling
Original assignee: AUGUST GERSTNER RINGFABRIK & CO KG GmbH
Current assignee: AUGUST GERSTNER RINGFABRIK & CO KG GmbH
Priority date: 2018-11-20
Filing date: 2018-11-20
Publication date: 2020-05-20
Anticipated expiration: 2038-11-21
Also published as: DE102018129155B4

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Erzeugen eines Schmuckstückes beschrieben. In einem ersten Arbeitsschritt wird ein Rohling bereitgestellt, welcher eine erste Oberfläche (10a) aufweist. In einem darauffolgenden Arbeitsschritt wird eine sich von der ersten Oberfläche (10a) in den Rohling erstreckende Ausnehmung (12), welche wenigstens zwei sich vom Boden (12a) der Ausnehmung erstreckende Stotzen (16) umgibt, erzeugt. Zwischen diese wenigstens zwei Stotzen wird in einem weiteren Arbeitsschritt ein Stein eingefasst. Um einen hohen Grad an Automatisierung erreichen zu können und um neuartige Formen schaffen zu können, wird die Ausnehmung (12) ausschließlich durch Fräsen erzeugt (Fig. 6).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines Schmuckstückes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Schmuckstück nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
In der Technik sind Schmuckstücke bekannt, die aus einem metallenen Grundkörper mit einer ersten Oberfläche und wenigstens einem Schmuck- oder Edelstein, welcher mit dem Grundkörper derart verbunden ist, dass sich dieser Stein vollständig innerhalb einer Ausnehmung befindet, welche sich von der ersten Oberfläche des Grundkörpers in diesen hinein erstreckt, bestehen. Hierbei kann auch eine Mehrzahl von Steinen vorgesehen sein.
Um ein solches Schmuckstück zu erzeugen, wird zunächst ein aus Metall (insbesondere aus einem Edelmetall oder einer Edelmetall-Legierung) bestehender Rohling bereitgestellt. In diesen wird in mehreren Arbeitsschritten, welche teilweiße spanend und teilweiße nicht-spanend sind, von der ersten Oberfläche ausgehend eine Ausnehmung erzeugt und hierdurch der Grundkörper des Schmuckstückes erzeugt. Hierbei bleiben Stotzen in dieser Ausnehmung stehen und zwischen wenigstens drei (in der Regel zwischen 4 oder mehr) solcher Stotzen wird in einem nachfolgenden Arbeitsschritt jeweils ein Stein gefasst. Insbesondere wenn auf diese Art mehrere Steine gefasst werden, kann sich ein relativ geschlossenes Erscheinungsbild ergeben, das heißt, dass die Ausnehmung als solche optisch praktisch nicht wahrgenommen wird.
Nachteilig an dem bekannten Verfahren ist der hohe Arbeitsaufwand, welcher auch teilweise nicht automatisierbar ist, und, dass sich manche Designs nur mit sehr großem Aufwand realisieren lassen. Dies gilt insbesondere, wenn asymmetrische Formen erzeugt werden sollen.
Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches die eben genannten Nachteile überwindet.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zu den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein Schmuckstück, welches insbesondere nach diesem Verfahren hergestellt sein kann, ist in Anspruch 11 angegeben.
Erfindungsgemäß erfolgt das Erzeugen der Ausnehmung ausschließlich durch Fräsen, insbesondere mittels eines Fräsers mit einem zylindrischen Fräskopf. Somit kann die Erzeugung des Grundkörpers aus dem Rohling vollständig oder überwiegend vollautomatisch erfolgen, insbesondere unter Zuhilfenahme einer CNC-Fräsmaschine. Hierdurch ergibt sich zum einen die Möglichkeit eines sehr hohen Automatisierungsgrades und zum anderen lassen sich auf diese Weise beliebige Muster, insbesondere auch asymmetrische, für die Anordnung der gefassten Steine (sofern mehrere vorhanden sind) problemlos erzeugen.
Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass die Stotzen mit einer sehr großen Präzision hergestellt werden können, wodurch sich die nachgelagerte Arbeit des Fassens der Steine deutlich vereinfacht. Um diesen Fassvorgang weiter zu optimieren, ist es weiter bevorzugt, vor dem Einfassen der Steine eine Nut in jedem Stotzen zu erzeugen, wobei diese Nut ebenfalls eingefräst werden kann, jedoch mit einem anderen Fräser als dem, welcher zur Erzeugung der Ausnehmung verwendet wird.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Erzeugung der Ausnehmung und der Stotzen können die Steine (sofern mehrere vorhanden sind) in praktisch jedem Muster angeordnet werden, was mit den Techniken des derzeitigen Standes der Technik nicht oder nur mit sehr großem Aufwand möglich ist.
Die Stotzen sind in der Regel bis auf ihr oberes Ende senkrechte Zylinder, insbesondere mit einem kreisförmigen oder einem ovalen Querschnitt.
Der Rohling - und damit auch der Grundkörper - bestehen in der Regel aus Metall, in der Regel einer Edelmetall-Legierung.
In einer Ausführungsform kann der wenigstens eine gefasste Stein ausschließlich durch Stotzen gehalten sein. In diesem Fall bedarf es wenigstens dreier Stotzen, wobei es meist bevorzugt ist, jeden Stein mittels wenigstens vier Stotzen zu halten. In einer anderen Ausführungsform ist es möglich, den wenigstens einen Stein auch in einer Nut in einer Seitenwand der Ausnehmung zu halten. In diesem Fall benötigt man wenigstens zwei Stotzen, um den Stein (gemeinsam mit der Nut) in der Wand zu halten.
Als weiteres optisches Gestaltungsmerkmal können Stotzen vorhanden sein, welche keinen Stein halten. Diese werden als Zierstotzen bezeichnet.
Sämtliche genannten Varianten und Möglichkeiten können in einem Schmuckstück miteinander kombiniert werden.
Durch die neuartige Herstellungstechnik ist eine Optik erzielbar, welche bislang nicht möglich war. Insbesondere kann auch die Randkante der Ausnehmung ein gestalterisches Element sein.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:

1: einen Schnitt durch einen Rohling in Form eines Ringes,
2: das Detail D aus 1 und einen ersten Fräser,
3: das in 2 Gezeigte während des Fräsens einer Ausnehmung,
4: das in 3 Gezeigte nach Abschluss des Fräsens der Ausnehmung,
5: ein Detail der 4 sowie in schematischer Darstellung einen zweiten Fräser zur Einfräsung von Nuten in die Stotzen,
6: das in 5 Gezeigte nach Abschluss der Einfräsung der Nuten, sodass die Bearbeitung des Rohlings und somit auch die Erzeugung des Grundkörpers nahezu abgeschlossen ist,
7: das in 6 Gezeigte in einer Draufsicht aus Richtung R in 6,
8: das in 6 Gezeigte nach Einfassen eines Steines zwischen die Stotzen,
9: das in 8 Gezeigte in einer Draufsicht entsprechend 7,
10: ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer der 7 entsprechender Darstellung,
11: ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer der 7 entsprechenden Darstellung,
12: ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer der 7 entsprechenden Darstellung,
13: ein fünftes Ausführungsbeispiel in einer der 7 entsprechenden Darstellung,
14: weitere Ausführungsbeispiele,
15: ein Ausführungsbeispiel mit unterschiedlich großen Stotzen,
16: ein Ausführungsbeispiel mit weiteren Stotzen, die keinem Stein zugeordnet sind,
17 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem die Steine auch in einer Nut in einem Abschnitt der Seitenwand der Ausnehmung gehalten sind, und
17a einen Schnitt entlang der Ebene A-A in 17.

Die 1 zeigt einen Rohling 10 in Form eines Ringes in einem Schnitt senkrecht zur Ringachse. Ringe sind nach derzeitiger Kenntnis die wichtigsten Anwendungsformen der vorliegenden Erfindung, jedoch nicht die einzig möglichen. Der Ring besteht in der Regel aus einem Edelmetall beziehungsweise einer Edelmetalllegierung (Legierungen werden in der vorliegenden Anmeldung der Einfachheit halber auch als Metall bezeichnet), insbesondere aus einer Goldlegierung. Dieser Rohling 10 hat eine erste Oberfläche 10a.
Die 2 zeigt das Detail D aus 1 sowie einen ersten Fräser 30. Dieser Fräser 30 weist einen nicht dargestellten Antrieb, eine Antriebswelle 32 und einen zylindrischen Fräskopf 34 auf. Bei der Bearbeitung des Rohlings steht die Achse der Antriebswelle 32 des ersten Fräsers 30 in der Regel im wesentlich senkrecht zum bearbeiteten Abschnitt der ersten Oberfläche 10a des Rohlings, das heißt radial zur Ringachse.
Wie dies in der 3 dargestellt ist, wird ausgehend von der ersten Oberfläche 10a mittels des ersten Fräsers 30 eine Ausnehmung 12 in den Rohling 10 eingefräst. Dies erfolgt bevorzugt in einem einzigen Fräsvorgang, im Allgemeinen erfolgt das Fräsen vollautomatisch mit Hilfe einer CNC-Fräse. Das Einfräsen der Ausnehmung 12 geschieht derart, dass Stotzen 16 verbleiben, welche sich vom Boden 12a der Ausnehmung in Richtung der ersten Oberfläche 10a erstrecken. Diese Stotzen 16 werden „stehen gelassen“. Nach Abschluss dieses Fräsvorgangs ergibt sich das in 4 Gezeigte. Die Stirnflächen 16a der Stotzen 16 und die Randkante 12c der Ausnehmung 12 liegen im Wesentlichen in einer Ebene. Dies gilt zumindest dann, wenn der bearbeitete Abschnitt der ersten Oberfläche 10a eben ist und/oder die Ausnehmung 12 relativ klein ist. Die umlaufende Seitenwand 12b steht jeweils senkrecht zur ersten Oberfläche 10a, das heißt, dass die Randkante 12c immer einen rechten Winkel einschließt.
Wie in 5 gezeigt, wird im nächsten Arbeitsschritt eine Nut 18 in jeden der Stotzen 16 derart eingefräst, dass diese Nuten 18 im Wesentlichen zum Mittelpunkt des durch die Stotzen definierten geometrischen Kreises zeigen. Dieser Arbeitsschritt wird in der Regel manuell (also nicht mit einem CNC-Fräser) durchgeführt. Diese Nuten 18 definieren jeweils einen Haltebereich für den noch einzusetzenden Stein. Mit diesem Verfahrensschritt ist die spanende Umarbeitung des Rohlings zum Grundkörper des Schmuckstückes abgeschlossen. Den Grundkörper kann man somit als aus dem Hauptteil 14 des Grundkörpers und den Stotzen 16 bestehend betrachten. Aufgrund der Herstellungsweise sind die Stotzen 16 mit dem Hauptteil 14 einstückig verbunden.
Die Stotzen 16 sind (bis auf die Nut 18) gerade Zylinder, wobei es sich hierbei vorzugsweise um gerade Zylinder mit einem kreisförmigen Querschnitt handelt, jedoch auch ovale Querschnitte leicht realisierbar sind. Andre Querschnittsformen, beispielsweise auch eckige, sind jedoch ebenso möglich.
Im nächsten Verfahrensschritt wird zwischen die Stotzen 16 ein Stein 20, insbesondere ein Edelstein, klemmend gefasst, wobei der Edelstein insbesondere in den Nuten 18 gehalten sein kann. Zum Abschluss dieses Fertigungsschrittes wird in der Regel mit einem Werkzeug mit einer konkaven Oberfläche von oben auf die Stotzen gedrückt, um die Nuten leicht zusammenzupressen und so den oder die Steine sicher zu halten. Hierdurch werden die oberen Endabschnitte der Stotzen leicht verformt. Wie dies in 8 zu sehen ist, vergrößern sich hierdurch die Durchmesser de oberen Endabschnitte der Stotzens auch leicht, wodurch die Einfassung des Steines abgeschlossen wird. Weiterhin erhalten die Stotzen dadurch eine konvexe obere Oberfläche. Das bedeutet, dass dann die oberen Endabschnitte der Stotzen 16 keine exakten Zylinder mehr sind, jedoch die sich vom Boden 12a bis zu den Nuten 18 erstreckenden Abschnitte der Stotzen 16 zylinderförmig bleiben. Die Fertigung des Schmuckstückes ist (bis auch ein etwaiges Polieren) hiermit abgeschlossen. Dieser Endzustand ist in 8 und 9 gezeigt.
Im ersten gezeigten Ausführungsbeispiel ist nur ein Stein 20 vorgesehen, welcher durch vier Stotzen 16 gehalten wird. Man kann in der 9 sehr gut die äußeren Abschnitte der Ausnehmung 12 und die Randkante 12c erkennen, welche den gefassten Stein 20 umgeben.
Wie man der 10 entnehmen kann, sind grundsätzlich auch drei Stotzen 16 ausreichend, um einen Stein 20 zu halten.
Wie man insbesondere der 11 entnimmt, können natürlich auch mehr als vier Stotzen vorgesehen sein, um einen Stein 20 zu halten.
Wie man insbesondere der 12 entnimmt, können die gefassten Steine 20 beliebig angeordnet werden, es gibt hier keine geometrische Beschränkung. Selbstverständlich können auf diese Weise auch deutlich mehr als drei Steine 20 am Grundkörper des Schmuckstückes gehalten sein, Beispiele hierfür sind in 14 gezeigt.
Wie man insbesondere der 13 entnimmt, ist es auch möglich, dass ein Stotzen (hier als Stotzen 16' bezeichnet) zum Halten von zwei benachbarten Steinen 20 dient.
14 zeigt mehrere weitere Ausführungsbeispiele.
Wie man dies beispielweise der 15 entnehmen kann, müssen nicht alle Stotzen mit dem selben Querschnitt ausgebildet sein. Beispielsweise ist es möglich, einen zentralen Stotzen 16" vorzusehen, welcher mehreren Steinen, insbesondere auch mehr als zwei Steinen, zugeordnet ist. In der Regel erfolgt bei diesem großen zentralen Stotzen 16" kein Zusammendrücken des oberen Endbereichs, das heißt, dass kein Material dieses zentralen Stotzens 16" in Richtung der Steinoberfläche gedrückt wird. Zum sicheren Fassen benötigt man deshalb in der Regel drei „normale“ Stotzen 16 pro Stein. Die oberen Endbereiche dieser Stotzen 16 werden wie oben beschrieben zusammengedrückt.
Weiterhin ist es möglich, zusätzlich reine „Zierstotzen“ 16'" vorzusehen, welche nicht dem Halten eines Steins dienen (16). Aus optischen Gründen kann es zu bevorzugen sein, auch die oberen Enden der Zierstotzen 16'" zu verrunden, obwohl es hierfür keinen technischen Grund gibt.
Ein in gewisser Weise ähnliches Prinzip wie das des Ausführungsbeispiels der 15 nutzt das Ausführungsbeispiel der 17 und 17a. Hier weist ein Abschnitt der Seitenwand 12b der Ausnehmung 12 ebenfalls eine Nut (weitere Nut 13) auf, in welche ein Abschnitt wenigstens eines Steines 20 eingeschoben ist. Die Stotzen 16 sind wie oben beschrieben erzeugt und nach Einsetzen des Steines/ der Steine endbearbeitet. In diesem Ausführungsbeispiel sind auch Zierstotzen 16"' vorgesehen. Dies ist natürlich nicht zwingend.
Bezugszeichenliste

10: Rohling
10a: erste Oberfläche
12: Ausnehmung
12a: Boden der Ausnehmung
12b: Seitenwand der Ausnehmung
12c: Randkante der Ausnehmung
13: Nut in Seitenwand der Ausnehmung
14: Hauptteil des Grundkörpers
16: Stotzen
16': gemeinsamer Stotzen
16": zentraler Stotzen
16"': Zierstotzen
16a: Stirnfläche
16b: Mantelfläche
18: Nut
20: Stein
30: erster Fräser
32: Antriebswelle
34: zylindrischer Fräskopf
40: zweiter Fräser
42: Antriebswelle
44: scheibenförmiger Fräskopf

Claims

Verfahren zum Erzeugen eines Schmuckstückes mit folgenden Schritten: - Bereitstellen eines Rohlings (10), welcher eine erste Oberfläche (10a) aufweist, - Erzeugen einer sich von der ersten Oberfläche (10a) in den Rohling (10) erstreckenden Ausnehmung (12), welche wenigstens zwei sich vom Boden (12a) der Ausnehmung erstreckende Stotzen (16) umgibt, - Einfassen eines Steines (20) zwischen die wenigstens zwei Stotzen (16), dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (12) ausschließlich durch Fräsen erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (12) in einem einzigen Fräsvorgang erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Fräsen ein Fräser (30) mit einem zylindrischen Fräskopf (34) verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einfassen des Steines (20) eine Nut (18) in jedem Stotzen (16) erzeugt wird, welche einen Haltebereich für den Stein (20) definiert.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einsetzen des Steines (20) zwischen die Stotzen (16) der obere Endbereich wenigstens eines Teils der Stotzen (16) mittels eines Werkzeugs verformt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Anzahl von Stotzen (16) erzeugt wird, wobei diese Anzahl größer als fünf ist und dass die Anzahl der Steine (20) größer als eins aber kleiner als die die Anzahl der Stotzen (16) ist.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Stotzen (16') zum Halten von zwei benachbarten Steinen (20) dient.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (12a) der Ausnehmung (12) im Wesentlichen eben ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die sich vom Boden (12a) bis zum Haltebereich für den Stein (20) erstreckenden Abschnitte der Stotzen (16) senkrechte Zylinder sind.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stotzen (16) jeweils einen kreisförmigen oder einen ovalen Querschnitt haben.
Schmuckstück mit einem Grundkörper mit einer ersten Oberfläche (10a), von welcher sich wenigstens eine Ausnehmung (12) erstreckt, die wenigstens zwei zum Grundkörper gehörende Stotzen (16), zwischen denen wenigstens ein Stein (20) gehalten ist, umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die sich vom Boden (12a) bis zum Haltebereich für den Stein (20) erstreckenden Abschnitte der Stotzen (16) gefräste senkrechte Zylinder sind.
Schmuckstück nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Stotzen (16', 16") mehr als einem Stein (20) zugeordnet ist.
Schmuckstück nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Stotzen (16, 16") unterschiedlicher Querschnittsformen und/oder -größen vorgesehenen sind.
Schmuckstück nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Stotzen (16'") vorhanden ist, welcher keinem Stein (20) zugeordnet ist.
Schmuckstück nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der Seitenwand (12b) der Ausnehmung eine weitere Nut (13) vorgesehen ist, in welche ein Abschnitt wenigstens eines Steines (20) ragt.
Schmuckstück nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Stein (20) vorhanden ist, welcher von wenigstens drei Stotzen (16, 16', 16") gehalten wird.
Schmuckstück nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Oberfläche (10a) und die Seitenwand (12a) an jedem Punkt der Randkante (12c) der Ausnehmung senkrecht zueinander stehen, sodass sich stets eine rechtwinklige Randkante (12c) ergibt.