DE19956044A1 - Hohlschmuckstück - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern, worin zwischen Rändern wenigstens zweier die Hohlkörper bildenden Teile unter deren Erwärmung ein Materialschluß gebildet wird. Hierbei ist vorgesehen, daß die Teile in an die jeweilige Teilegeometrie angepaßten Halteformen mit überstehenden Rändern fixiert werden, die in den Halteformen fixierten Teile gegeneinander gesetzt und die Teile zur Ausbildung des Materialschlusses mit den Halteformen erwärmt werden. Es können Hohlkörperteile aus Metall, insbesondere Edelmetall, insbesondere Gold, verwendet werden, wobei eine Erwärmung für z. B. 10 min bis dicht unter den Schmelzpunkt erfolgt, und zwar bei Gold auf eine Temperatur bis ca. 35 DEG unter den Schmelzpunkt, insbesondere 45 DEG bis 37 DEG unter den Schmelzpunkt. Es können so Goldhohlkugeln mit einem Durchmesser von 8 mm bis 30 mm und einer Wandstärke von 0,4 mm bis 1 mm gebildet werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft den Oberbegriff des unab­ hängigen Anspruches und befaßt sich somit mit der Herstel­ lung, von Hohlteilen, insbesondere für Zwecke der Schmuckher­ stellung.

Bei der Schmuckherstellung werden häufig Hohlteile verwendet, etwa zur Herstellung von Ketten aus und/oder mit großvolumi­ gen Zierkörpern, die aus Edelmetall wie Gold gebildet sein sollen, aber aus Kosten- und Gewichtsgründen nicht massiv sein dürfen. Die Hohlteile können z. B. durch Zusammenlöten oder -schweißen von zwei Halbstücken gebildet werden. Bei dieser Herstellungsweise wird zwischen den Rändern wenigstens zweier die Hohlkörper bildender Teile unter deren Erwärmung ein Materialschluß gebildet, wobei zusätzlich zu dem Material der Hohlteile Lot eingesetzt werden kann, um den Material­ schluß zu erzielen. Das Löten wird jedoch typisch von Hand durchgeführt und stellt somit eine gerade bei Hohlteilen un­ angemessen teure Herstellungsweise dar, die zudem in der Re­ gel auch ein aufwendiges Nachbearbeiten der Verbindungsnaht erfordert, zumal die Bearbeitungspräzision bei manuellen Ver­ fahren selten konstant hoch und gleichmäßig ist. Zudem können selbst fehlerhafte, sich später lösende Verbindungen nicht mit letzter Sicherheit ausgeschlossen werden.

Es besteht daher ein Bedarf danach, insbesondere für die Schmuckherstellung Hohlteile hoher Qualität und Gleichmäßig­ keit herzustellen, die sicher miteinander verbunden sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Neues für die ge­ werbliche Anwendung bereitzustellen.

Die Lösung dieser Aufgabe wird unabhängig beansprucht. Bevor­ zugte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.

Damit schlägt die Erfindung zunächst vor, daß bei einem Ver­ fahren zur Herstellung von Hohlkörpern, worin zwischen Rän­ dern wenigstens zweier die Hohlkörper bildender Teile unter deren Erwärmung ein Materialschluß gebildet wird, vorgesehen wird, daß die Teile in an die jeweilige Teilegeometrie ange­ paßten Halteformen mit überstehenden Rändern fixiert werden, die in den Halteformen fixierten Teile gegeneinander gesetzt und die Teile zur Ausbildung des Materialschlußes mit den Halteformen erwärmt werden.

Ein Grundgedanke der Erfindung ist somit darin zu sehen, daß speziell an die Teilegeometrie angepaßte Halteformen verwen­ det werden, um die Teile zu fixieren und darin die Erwärmung vorzunehmen. Durch die Anpassung der Halteformen an die Teile­ geometrie können diese zunächst exakt und schnell zueinan­ der ausgerichtet werden. Durch die Fixierung auch während der Erwärmung ist sichergestellt, daß die Teile in der richtigen Position in Materialschluß gelangen. Dadurch, daß eine Fixie­ rung auch bei der Erwärmung erfolgt, bleibt diese richtige Position während der gesamten Verarbeitung gewährleistet. Die zur Ausbildung eines insbesondere schnellen Materialschlußes erforderlichen hohen Temperaturen können ohne weiteres er­ reicht werden, da die Halteformen an die Teilegeometrie und insbesondere die gewünschte Hohlteilgestalt angepaßt sind und durch diese Anpassung verhindert wird, daß die zusammenzufü­ genden Teile sich unter der Wärme in eine von der gewünschten Hohlteilgestalt abweichenden Weise verformen. Dies erhöht so­ wohl die Bearbeitungsgeschwindigkeit als auch die Formgenau­ igkeit.

Das Verfahren kann und wird bevorzugt für dünnwandige Hohl­ körperteile verwendet. Gerade hier ist eine Verbindung unter hohen Temperaturen besonders schwierig, da sich dünnwandiges Material besonders leicht verformt. Durch die Fixierung und Geometrieanpassung wird jedoch eine entsprechend schonende Verbindung ermöglicht, so daß in bevorzugten Ausführungsfor­ men des erfindungsgemäßen Verfahrens sogar Hohlkörperteile mit einer Wandstärke unter 2 mm, bevorzugt 0,4 mm bis 1 mm ver­ wendet werden können, die insbesondere auch eine Hohlkugel bilden können.

Die Größe der mit dem Verfahren herstellbaren Hohlteile ist zunächst nicht beschränkt, wird aber typisch im Bereich einer größten Ausdehnung von 8 mm bis 30 mm liegen. Diese Größe ge­ währleistet einerseits eine leichte Handhabung der Hohlteile und andererseits auch bei den relativ großen Formen eine noch schnelle Erwärmung gewährleistet ist.

Der Hohlkörper wird bevorzugt aus zwei, vorzugsweise symme­ trischen und/oder identischen, Teilen gebildet.

Als Material kommt vor allem Metall, insbesondere Edelmetall, für die Hohlkörperteile in Betracht. Das Verfahren läßt sich mit besonderem Vorteil für die Herstellung von Hohlkörpertei­ len aus Gold verwenden.

Es wird hier eine Erwärmung bis dicht unter den Schmelzpunkt bevorzugt, wobei für Hohlkörperteile aus Gold die Erwärmung auf eine Temperatur von ca. 45° bis ca. 35° unter den Schmelzpunkt, insbesondere bis ca. 37°C unter den Schmelz­ punkt erfolgt. Auch bei Erwärmung auf eine Temperatur bis dicht unter den Schmelzpunkt wird die Erwärmung für eine Zeitdauer von wenigstens 5, bevorzugt mindestens 10 min an­ dauern, um Zeit für den Materialschluß zu gewährleisten. Die Fixierung der Hohlkörperteile in den Formen erfolgt be­ vorzugt durch Ansaugen, wobei in einer besonders bevorzugten Variante die Hohlkörperteile auch während der Erwärmung in die Formen gesaugt werden. Dadurch wird auch mitverhindert, daß die Hohlkörperteile unter den beanspruchenden Prozeßbe­ dingungen während der Materialfügung in sich Zusammenfallen oder in eine von der Sollform abweichende Gestalt gestaucht werden. Zwar ist eine Fixierung durch Ansaugen nicht zwingend erforderlich, aber da ein Erwärmen ohne oxidierende Atmosphä­ re bevorzugt und dies durch zumindest weitgehendes Evakuieren der Form realisierbar ist, bietet sich die so ohne zusätzli­ chen Aufwand realisierbare Vakuumfixierung besonders an. Ge­ rade Hohlkugel-Halbschalen gleiten aber ohne Fixierung in ih­ re Sollposition.

Die Hohlkörperränder werden zugleich während des Erwärmens bevorzugt gegeneinander gepreßt.

Allgemein ist es bevorzugt, wenn die Ränder der Hohlkörper­ teile für die Materialfügung vorbereitet werden, etwa durch Entfettung vor deren Fixieren in den Formen und/oder Glätten der Ränder.

Die Erfindung wird im folgenden nur beispielsweise anhand der nachfolgenden Beschreibung unter Bezug auf die Zeichnung er­ läutert. In dieser zeigt:

Fig. 1 zwei Hohlkörperteile vor ihrer erfindungsgemä­ ßen Zusammenfügung in der Form.

Nach Fig. 1 umfaßt eine allgemein mit 1 bezeichnete Vorrich­ tung 1 zur Herstellung eines Hohlkörpers durch Zusammenfügung von zwei Hohlkörperteilen 2a, 2b zu einem Hohlkörper eine Halteform 3 und eine Heizeinrichtung 4.

Die Hohlkörperteile 2a, 2b sind einander identische Halbku­ gelschalen, deren Ränder 5a, 5b entgratet, geglättet und ent­ fettet sind. Die Hohlkörperteile 2a, 2b bestehen aus 750er Gelbgold und weisen einen Durchmesser von etwa 25 mm auf.

Die Halteform 3 ist aus Graphit gefertigt. Sie besteht aus zwei allgemein zylindrischen Halteform-Hälften 3a, 3b die einander im wesentlichen identisch sind, wobei aber auf der ersten Halteform 3a am Umfang ein Steg 6a vorgesehen ist und an der Halteform 3b in entsprechender Position eine komple­ mentäre Nut 6b. Jede der Halteformen 3a, 3b weist innen eine Ausnehmung 7a, 7b auf, die an die Geometrie der Halbkugel­ schaligen Hohlkörperteile 2a, 2b angepaßt ist. Die Ausnehmung 7 ist so tief, daß der Rand 5a, 5b der eingesetzten Hohlkör­ perteile geringfügig übersteht. An der Innenseite jeder Aus­ nehmung 7a, 7b ist jeweils ein Absaugkanal 8a, 8b vorgesehen, der mit einer Vakuumquelle (nicht gezeigt) verbunden ist.

Die um die Halteform 3 herum angeordnete Heizwicklung 4 ist so ausgelegt, daß sie die Halteform 3 mitsamt den Haltescha­ len binnen weniger Minuten auf eine Temperatur von ca. 835°C erwärmen und auf dieser Temperatur für wenigstens 12 min hal­ ten kann die angegebene Legierung hat einen Schmelzpunkt zwischen 870°C bis 890°C.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 werden Hohlkugeln wie folgt hergestellt:
Zunächst werden die Halbkugelschalen 2a, 2b bereitgestellt und an den Rändern entfettet, geglättet und entgratet.

Dann werden die Halbkugelschalen 2a, 2b in ihre jeweilige Halteform gesetzt und durch Betätigung der Vakuumquelle, die mit den Vakuumkanälen 8a, 8b verbunden ist, durch Ansaugen fixiert. Dadurch können die Halbkugelschalen die Halteform 3a, 3b zwar nicht mehr verlassen, aber in eine andere Rich­ tung gleiten.

Die beiden Halteformhälften 3a, 3b werden dann zusammenge­ setzt, wobei durch das Eindringen des Steges 6a in die kom­ plementäre Nut 6b eine exakte Ausrichtung der beiden Halte­ formen zueinander gewährleistet ist. Während des Zusammenset­ zens gelangen die über die Halteform 3a, 3b überstehenden Ränder 5a, 5b der Hohlkörperteile 2a, 2b in Kontakt, wobei sich die Hohlkörperteile in der Halteform gleitend drehen, bis ein vollumfänglicher Kontakt über den gesamten Umfang des Randes hergestellt ist.

Dann werden die beiden Halteformhälften 3a, 3b mit einem Druck von ca. 6 bar zusammengepreßt, die Formen zur Oxidati­ onsvermeidung evakuiert und die Temperatur der Anordnung durch Erregen der Heizwicklung 4 binnen 3 min von Raumtempe­ ratur auf eine Temperatur von 45°C bis 37°C unter den Schmelzpunkt der Goldhalbkugelschalen erwärmt. In diesem Tem­ peraturbereich werden die zusammengepreßten Halteformhälften für eine Zeit von etwa 10 min gehalten, wobei sich der ge­ wünschte Materialschluß ergibt. Die Anordnung wird dann abge­ kühlt und der aus den beiden Einzelteilen zusammengefügte Hohlkörper kann entnommen werden.

Anschließend kann eine Endbearbeitung des Hohlkörpers vorge­ nommen werden wie erforderlich, z. B. eine Politur, das Ein­ bringen von Mustern usw..

Während vorstehend die Herstellung einer Hohlkugel aus Gold beschrieben wurde, können auch andere Hohlkörpergeometrien hergestellt und/oder andere Materialien verwendet werden.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung somit ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern, worin zwischen Rändern we­ nigstens zweier die Hohlkörper bildender Teile unter deren Erwärmung ein Materialschluß gebildet wird. Hierbei ist vor­ gesehen, daß die Teile in an die jeweilige Teilegeometrie an­ gepaßten Halteformen mit überstehenden Rändern fixiert wer­ den, die in den Halteformen fixierten Teile gegeneinander ge­ setzt und die Teile zur Ausbildung des Materialschlußes mit den Halteformen erwärmt werden. Es können Hohlkörperteile aus Metall, insbesondere Edelmetall, insbesondere Gold, verwendet werden, wobei eine Erwärmung für z. B. 10 min bis dicht unter den Schmelzpunkt erfolgt, und zwar bei Gold auf eine Tempera­ tur bis 45° bis 37° unter den Schmelzpunkt. Es können so Goldhohlkugeln mit einem Durchmesser von 8 mm bis 30 mm und ei­ ner Wandstärke von 0,4 mm bis 1 mm gebildet werden.

Claims (15)

1. Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern, worin zwischen Rändern wenigstens zweier die Hohlkörper bildender Teile unter deren Erwärmung ein Materialschluß gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile in an die jeweilige Teilegeometrie angepaßten Halteformen mit über die Halte­ form überstehenden Rändern fixiert werden, die in den Halteformen fixierten Teile gegeneinander gesetzt und die Teile zur Ausbildung des Materialschlußes mit den Halte­ formen erwärmt werden.

2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch ge­ kennzeichnet, daß dünnwandige Hohlkörperteile verwendet werden.

3. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Hohlkörperteile mit einer Wandstärke unter 2 mm, bevorzugt 0,4 mm bis 1 mm verwendet werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Hohlkörperteile eine Hohl­ kugel bilden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Hohlkörper mit einer größ­ ten Ausdehnung von 8 mm bis 30 mm aufweist, insbesondere, daß eine Hohlkugel mit einem Durchmesser zwischen 8 mm und 30 mm gebildet wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper aus zwei, vor­ zugsweise identischen, Teilen gebildet wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß Hohlkörperteile aus Metall, insbesondere Edelmetall, insbesondere Gold, verwendet werden.

8. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Erwärmung bis dicht unter den Schmelzpunkt erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 6 und 7, worin die Hohlkörpertei­ le aus Gold gebildet sind und die Erwärmung auf eine Tem­ peratur von 45° bis ca. 35° unter den Schmelzpunkt, ins­ besondere bis ca. 37° unter den Schmelzpunkt erfolgt.

10. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Erwärmung auf eine Temperatur bis dicht unter den Schmelzpunkt für eine Zeitdauer von we­ nigstens 5, bevorzugt mindestens 10 min gehalten wird.

11. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Fixierung der Hohlkörperteile in den Formen durch Ansaugen erfolgt.

12. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Hohlkörperteile in den Formen auch während der Erwärmung angesaugt werden.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß derart an die jeweilige Teile­ geometrie angepaßte Halteformen verwendet werden, daß vor dem Erwärmen Abweichungen zwischen Teile- und Haltefor­ mengeometrie bestehen und die Hohlkörper nach dem Erwär­ men die gewünschte Form aufweisen.

14. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Hohlkörperränder während des Erwär­ mens gegeneinander gepreßt werden.

15. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ränder der Hohlkörperteile vor de­ ren Fixieren in den Formen entfettet und/oder geglättet werden.