DE2014966C - Transparenter Schmuckstein - Google Patents

Description

ist. wobei /V₁ g 0 und 0 < a S ρ ist für/) = I bzw.

0 < a = ρ für ρ --- 2. 3. 4 und ein auf die

Tafel treffender Lichtstrahl an dieser total reflektiert wird.

3. Schmuckstein nach Anspueh 2. dadurch gekennzeichnet, daß die CK.erfacette.i (4) zu der Rondistebene einen Neigungswink- i (ρ¹,) von bis zu 15 und die Rückfacetten (1) einen Neigungswinkel (/I₂) \on bis zu 45 aufweisen (F i g. 7, 8).

4. Schmuckstein nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Facetten (4) der oberen Pyramide (3) in einem Winkel (/V₁) \on bis zu 15 zur Rondistebene stehen und die Rückfacetten (I) der unteren Pyramide (2) im Winkel (/»'.,) von bis zu 15 zur Rondistebene geneigt sind (Fig. 6. 7).

5. Schmuckstein nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Facetten (1 bzw. 4) der unteren bzw. oberen Pyramide (2 bzw. 3) zueinander versetzt angeordnet sind.

6. Schmuckstem nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmuckstein aus mindestens zwei jeweils mit einer ebenen Außenseite versehenen Teilen besteht, die beide mit ihren einanderzugekehrten ebenen FIi¹-chen aufeinander aufgesprengt sind (Fig. 6).

Die Erfindung betrifft einen transparenten Sehmuckstein aus natürlichem oder synthetischem Material mit gegen die Rondistebene geneigten Ober- und Rüekfacetten. dessen als Seitenflächen von Pyramiden ausgebildete Facetten jeweils ringförmig zur Symmetrieachse des SclimucKsleins angeordnet sind und bei dem die Tafel (das Plattel) entfallen kann, insbesondere einen bearbeiteten Diamanten.

Der Wunsch der Hersteller von Schmucksteinen ist darauf gerichtet, Schmucksteine herzustellen, die möglichst viel »Feuer« aufweisen. Zur Erzielung dieses EffeU-.s ist es erforderlich, daß die aus dem Schmuckstein austretenden Lichtstrahlen bei ihrem Austriti verstreut, d. h. aufgespreizt werden. Das Bestrebei zur Erzielung eines möglichst großen Feuers ist ins besondere bei einem hochwertigen Schmuckstein, bei spielsweise einem Diamanten, gegeben, da die Wirkung eines Schmucksteins mit seinem Feuer zu steigern isl und der Wert eines Schmucksteins nicht zuletzt aucl: durch seine vVirkung bestimmt wird.

Bei nach bekannten Brillantschliffarten bearbeite·

ίο ten Diamanten bewirkt der Schliff, daß ein in den Schmuckstein parallel zu seiner Symmetrieachse einbringender und auf eine Rückfacette auftreffender Lichtstrahl von der betreffenden Rückfacette auf eine dieser Rückfacelte gegenüberliegende Facette reflekticrt wird und von dieser zweiten Facette wieder senkrecht nach oben gerichtet aus dem Schmuckstein austritt. Dadurch erfährt der Lichtstrahl keine Dispersion, d. h.. er wird nicht in seine Spektralfarben zerlegt. Ein nach den bekannten Brillantschliffen bearbeiteter Diamant erscheint mithin zwar verhältnismäßig hell, jedoch nicht farbig. Er hat daher kein oder nur wenig »Feuer«. Eine Zerstreuung des aus dem Schmuckstein austretenden Lichtes in seine Farben wird bei bekannten Brillantschliffen nahezu ausschließlich an den Rondistfacetten, nicht hingegen an der zu der Rondistebene parallelen Tafel bewirkt. Insbesondere Brillanten mit einer Tafel, die im Verhältnis zu der Flache der Rondistfacetten groß ist, haben daher nur wenig Feuer. Da der Winkel />₂ zwischen der Rondistebene und den Rückfacetten bei den bekannten Brillantschliffen zwischen 37 und 45', vorzugsweise zwischen 38,7 und 40.9 liegt, entstehen verhältnismäßig hohe Pyramiden und damit hohe Schmucksteine. Selbst die gelinge Dispersionswirkung bei den bekannten in der Art \on Brillanten zu Schmucksteinen verarbtitcten Diamanten erfordert daher einen verhältnismäßig großen Materialaufwand. Durch die Schhffwinkel der bekannten Brillantschliffe wird zwar bewirkt, daß parallel zu der Symmetrieachse des Schmucksteines in diesen einfallendes Licht an den Rückfacetten total ^flektiert wird; das total reflektierte Licht tritt jedoch mit einem Austrittswinkel von höchstens 16 , also unter einem Winkel wieder aus der Oberseite des Schmuckstein-> aus, bei dem die Spreizung bzw. Auffiederung des

4.^r) austretenden Lichtes nur sehr gering, nämlich kleiner als I 20' ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schliff für einen transparenten Schmuckstein und damit einen solchen Schmuckstein, insbesondere einen Diamanten, zu schaffen, der so beschaffen ist, daß in den Schmuckstein eindringendes Licht in einem größeren Ausmaß als farbiges Licht austritt als es bei bekannten Schmucksteinen, beispielsweise bei Brillanten, der Fall ist. Dabei soll der zur Erzielung dieses Effektes erforderliche Materialaufwand möglichst geringer sein als es bisher möglich erschien.

Gemäß der Aufgabe der Erfindung soll mithin bei geringerem Materialaufwand, d. h. bei weniger Materialkosten, ein größeres Feuer des Schmucksteins erzielt werden, bzw. es soll mindestens die Größe des Feuers eines bekannten Schmucksteins mit einem nennenswert geringeren Materialaufwand zu erzielen sein. Das Ziel ist also, für jede Größe des Naturrohsteines eine optimale Schlifform verfügbar zu haben, die bei maximalem Feuer den geringsten Materialaufwand erfordert.

Es wurde die Erkenntnis gewonnen, daß dafür bei einer vorgegebenen Anzahl von /1* Facetten eines

Facettenringes die Winkel ,», zwischen der Rondistcbene und den Oberfacetten bzw. ß., zwischen der Rondistebene und den Rückfacetten der Formel

180 —

== sin ' · sin(p', r β.,) s sin

entsprechen sollten, wobei

lh 5 0

¹

ist und der Winkel y zwischen zwei benachbarten Facetten

ψ = 180 - η,

so daß der Austrittswinkel « eines Lichtstrahls bei dessen Austritt aus dem Schmuckstein höchstens gleich dem Dispersionsgrenzwinkel nr_mnx ist.

Dadurch wird erreicht, daß der Austrittswinkel η eines Lichtstrahls, d. h. der zwischen dem auf die Austrittsfläche treffenden Lichtstrahl und dem an der 2c Austrittsstelle stehenden Lot eingeschlossene Winkel, höchstens so groß wie der Grenzwinkel der Totalreflektion ist. In der obigen Formel ist mit <■■ der Auffiederungs- bzw. Spreizungswinkel des in seine Farben aufgefiederten, aus dem Schmuckstein ausgetretenen und dabei gebrochenen L'chtstrahls und mit e_maj der größte erreichbare Auffiederungswinkel bezeichnet, der materialabhängig ist. Dieser größte erreichbare Auffiederungswinkel ist bei einem Diamanten < „_:„._r — 12" 57' bei einem Dispersionsgrenzwinkel \on 'Jf max =-- 23 56'.

Mil den vorstehenden Formeln und Werten ergibt sich für einen Schmuckstein aus Diamant mithin die einzuhaltende Grenzbedingung

0 S sin '"* · sin (β_λ τ- [L₁) ύ 0.20734.
/;

Es wurde nämlich gefunden, daß der Auffiederungswinkel t durch den Winkel ψ bestimmt wird, den zwei benachbarte Facetten einschließen, wenn die Facetten Seitenflächen einer ungeradzr.hligen Pyramide sind. Der Winkel ψ wiederum resultiert aus der Eckenzahl η der ungeradzahligen Pyramide und dem Neigungswinkel β als Flächenwinkel zv\',:hen der Rondistebene und den Facetten. Denn der A'istrittswinkel <_< des Lichtes aus einem optisch dichteren Material bestimmt seinerseits den Auffiederungswinkel f. Dieser kann für Diamant maximal y,_naj -■= W 57' werden bei einem Au trittswinkel von η == 23 56'. dem Dispersionsgrenzwinkel. Wird η weiterhin vergrößert, so verschwinden zuerst die violetten und blauen, später die roten Farben des Spektrums, weil mit ο ■- 24 26' die Totalreflexion bei Diamant einsetzt.

Die größtmögliche Spreizung des Spektrums wird für Diamant nach weiteren Erkenntnissen erreicht bei

. 180 — yj . . .τ . , ,..,... · ntmax

sin — ■-- = sin o/2 = sin ■ sin (β_λ + β») fur sin —

2 ' η '

23 56'

Der Winkel ψ = 180 - 23° 56' ·--= I56^: 4' zwischen zwei benachbarten Facetten eines Vielecks bestimmter Eckenzahl gibt ein optimales Feuer für den aus Diamant geschliffenen Schmuckstein. Bei einem derart ausgebildeten Schmuckstein entsprechen die Winkel /J₁ bzw. /J₂ mithin der Formel

/J₁ - /J₂ = arc sin

^f) £ in ti .v

sin -■ —
2

sin

Die vorstehenden Formeln sind zu erfüllen bei Schmucksteinen, deren ,on der Rondistebene nach oben gerichtete obere Pyramide sowie deren von der Rondistebene nach unten gerichtete untere Pyramide jeweils bis zur Spitze der Pyramide hin verlaufen. Wenn vorstehend oder nachfolgend von Seitenflächen von Pyramiden die Rede ist, sind damit jedoch nicht nur Seitenflächen von vollständigen Pyramiden gemeint, sondern es sollen unter derartigen Seitenflächen auch die Seitenflächen von Pyramidenstümpfen verstanden werden. Derartige Pyramidenseitenflächen sind bei Schmucksteinen vorhanden, aie mindestens eine Tafel (ein Plattel) aufweisen. Wenn vorstehend oder nachfolgend der Winkel /J₁ als Winkel zwischen • der Rondistebene und den Oberfacetten bzw. der Winkel /J₂ als Winkel zwischen der Rondistebene und den Rückfacetten definiert ist, so ist im Hinblick auf die genannten Formen eine an der oberen Pyramide vorgesehene Tafel zu den Oberfacetten zu rechnen und gegebenenfalls eine an der unteren Pyramide vorgesehene Tafel zu den Rückfacetten. Da an der unteren Pyramide im allgemeinen eine Tafel nicht vorgesehen ist, soll der vorstehende Sachverhalt an einem Schmuckstein näher erläutert werden, dessen obere Pyramide eine Tafel autweist und dessen untere Pyramidenspitze hin verläuft. Bei einem solchen Schmuckstein ist der Winkel /J₁ im Bereich der Tafel /J₁ = 0 . Im Bereich der eigentlichen Oberfacetten, nämlich der Tafel-, Haupt- und Rondistfaceiten, ist der Winkel /J₁ dagegen φ 0^c. Soll ein derartig ausgebildeter Schmuckstein die gemäß der Lösung der gestellten Aufgabe genannte Formel an jedem Punkt über der Rondistebene erfüllen, so wäre es mithin erforderlich, daß der Winkel ß., unterhalb der eigentlichen Oberfacetten einen anderen Wert aufweist als unterhalb der Tafel. Die Rückfacetten eines solchen Schmucksteir.es würden mithin einen Knick aufweisen, d. h., die der Rondistebene zugekehrten Abschnitte der Rückfacetten würden in einem anderen Winke! /J., zu dir Rondistebene stehen als die der Rond'Stebene abgekehrten Abschnitte der Rückfacetten.

Eine Ausbildung des Schmucksteins mit einem konstanten Winkel /J₂ bringt gegenüber einer Ausbildung mit an den jeweiligen Winkel /J₁ angepaßten Winkel ß₂ jedoch keinen nennenswerten Nachteil mit sich. Das Feuer eines solchen Schmuckstehis entsteht nämlich ohnehin in überwiegendem Maße an der Tafel. Bei einem solchen Schmuckstein entspricht mithin der Winkel /J₂ zwischen der Rondistebene und den Rückfacetten der Formel

. 180 — ψ ·π ■ a *■ ■ ut'max

0 < sin -■-■ — sin — · sin /J₂ s sin

2 " 2

C5 Für einen Schmuckstein dieser Art aus Diamant ist der Winkel ß_t bei einer vorgegebenen Anzahl von /1 Ecken nach der Formel

0 < sin ' · sin (I₂ S 0,20734 .

Entsprechend isl bei einem Winkel /J, — 0" für den optimalen Fall eines Austrittswinkels von in_max, d. b. beim Fall größtmöglicher Dispersion, der Winkel

/J₂ = arc sjn

0^Fmax

sin

sin

7t

zu wählen. Bei einem Schmuckstein aus Diamant der vorbezeichneten Art beträgt der Winkel /J₂ mithin

/J₂ -■ arc sin

0,20734

sin

Die vorstehend beschriebene vorteilhafte Wirkung läßt sich auf verhältnismäßig einfache Weise gemäß der Erfindung dadurch annähernd erreichen, daß bei einem transparenten Schmuckstein mit gegen eine Rondistebene geneigten Ober- und Rückfacelten sowie einer zu der Rondistebene parallelen Tafel der Winkel /J₂ zwischen der Rondistebene bzw. der Tafel und den Rückfacetten kleiner als 35° ist.

Bei einem derart ausgebildeter. Schmuckstein mit einem Winkel /J₂ von beispielsweise 30° wird ein parallel zu der Symmetrieachse von oben in die Tafel einfallender Lichtstrahl nach einer Reflexion an einer ersten Rückfacette an der Tafel total reflektiert und nach einer weiteren Reflexion an einer zweiten Rückfacette nach oben aus der Tafel herausgeführt. Dieser Strahlengang führt bei einer geraden Anzahl Facetten eines Ringes von Facetten zu einem Schmuckstein mit einer Brillanz, die beispielsweise beim Werkstoff Diamant des Schmucksteins der Brillanz des bekannten Brillanten entspricht, wobei gemäß der vorstehenden Ausgestaltung der Erfindung ein gegenüber den bekannten Schmucksteinen erheblich geringerer Materialaufwand ausreichend ist. Ist bei einem solchen Schmuckstein die Anzahl η der Facetten eines Facettenringes ungerade, so erhält man bei geringem Materialaufwand einen farbig strahlenden Stein, d. h. einen Stein mit Feuer.

Nach einer anderen Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe kann die erstrebte vorteilhafte Wirkung bei einem transparenten Schmuckstein mit gegen eine Rondistebene geneigten Ober- und Rückfacetten auch dadurch erreicht werden, daß der Winkel β zwischen der Rondistebene und den Facetten eines Facettenringes

fti +Ι*ι = α· 15

ist, wobei /J₁ £ 0° und 0 < a S ρ ist für ρ = 1 bzw. 0 < a = ρ für ρ = 2, 3, 4, ..., und ein iuf die Tafel treffender Lichtstrahl an dieser total reflektiert wird. Beträgt beispielsweise der Winkel ß₂ zwischen der Rondistebene und den Rückfacetten 15° und der Winkel ß_l = 0°, so wird ein durch eine Facette in den Schmuckstein eintretender Lichtstrahl entsprechend dem Brechungswinkel für Diamant von 6,1° um einen Winkel von 8,9° abgelenkt. Dieser Strahlengang führt im vorliegenden lall zu einem Auslrittswinkel von Ο 15° + 8,9" - 23,9' und damit zu der größtmöglichen Zerstreuung des Lichtstrahls. Auch bei dieser Lösung kann zur Erzielung einer vorteilhaften Wirkung gemäß der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe wie im vorhergehenden Fall eine Pyramide eine gerade oder ungerade Anzahl von Ecken, bzw. ein Facettenring eine gerade oder ungerade Anzahl von Facetten aufweisen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann die Tafel eines Schmucksteins auf eine total reflektierende Platte aufgesprengt werden, so daß der Austrittswinkel η des Lichtes sehr nahe beim Dispcrsionsgrenzwinkel f>t_maz liegt.

Zur Erzielung der erstrebten Wirkung kann, wie vorstehend bereits formelmäßig beschrieben wurde, der Winkel zwischen der Rondistebene und den Facetten auch kleiner als 15^r und/oder ein Vielfaches von diesem Wert sein. Bei einer Ausbildung des erfindungsgemäßen Schmucksteins kann beispielsweise der Winkel /J₁ zwischen der Rondistebene und den Oberfacetten /J₁ g 15^C und der Winkel ß_% zwischen der Rondistebene und den Rückfacetten /J₂ S 45" sein. Bei einem derartigen Schmuckstein kann nämlich der erstrebte größte Austrittswinkel Qtmax durch Brechung und Reflexion an mehreren Facetten erreicht werden.

Die angestrebte Wirkung kann auch dadurch erreicht werdet:, indem die Facetten der oberen Pyramide

as zu den Facetten der unteren Pyramide versetzt angeordnet sind. Aus einem solchen Versatz der Facetten ergibt sich eine seitliche Ablenkung eines auf eine Facette ««nkrecht von oben auftreffenden Lichtstrahls. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wurde darin gefunden, daß der Schmuckstein aus mindestens zwei jeweils mit einer ebenen Außenseite versehenen Bestandteilen besteht und die beiden Bestandteile mit ihren einander zugekehrten ebenen Flächen aufeinander aufgesprengt sind. Ein solcher aus zwei ocier mehr als zwei kleinen Diamanten bestehender Schmuckstein weist die Wirkung eines großen Schmucksteins auf, wobei die Materialkosten erheblich geringer sind als diejenigen eines aus nur einem Bestandteil bestehenden Schmucksteins gleicher Größe.

Darüber hinaus können durch den zwischen den zwei oder mehreren Bestandteilen jeweils vorhandenen Luftspalt Interferenzfarben auftreten, die zur Farbigkeit des Schmucksteins erheblich beitragen. Diese Wirkung ist dann zu erzielen, wenn der Luftspalt eine Größe aufweist, die gleich bestimmten Bruchteilen der Wellenlänge des Lichtes ist. Durch geeignete Herstelluiigsverfahren kann jedoch auch erreicht werden, daß der Luftspalt praktisch gleich Null ist.

Die Erfindung und bevorzugte Ausgestaltungen dei Erfindung sind nachstehend an Ausführungsbeispieler unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter erläutert Es zeigt

Fig. 1 a ein Diagramm bzw. Kennfeld nach einei Gleichung gemäß Anspruch 1, in dem der Winkel y zwischen zwei Facetten sowie der Austrittswinkel ρ der Komplementwinkel zu dem Winkel ψ ist, in Ab hängigkeit von der ungeraden Anzahl η Ecken eine: Pyramide aufgetragen ist, wobei die Winkel β_ΙΛ zwi sehen der Rondistebene und den Facettenparamete:

sind; außerdem ist der Dispersionswinkel ε für dei Werkstoff Diamant gestrichelt eingetragen, wobei dii Koordinate fyr ε Ordinate ist und die Koordinate für \ bzw. Q Abszisse,

F i g. I b eine Erläuterungsskizze für den Zusammen hang zwischen den Winkeln φ und ρ,

Fig. 2a bis 2d den Strahlengang durch einen ge schliffenen Diamanten mit einer jeweils ungeradei Anzahl von Rondist-, Haupt- und Tafclfacetten (Ober

facettcn) und Rückface'ten, in Seitenansicht (I" i g. 2a), in der Draufsicht (F i g. 2 b) sowie einer gegen I i g. 2a um 90" um die Syrimctricachsc gedrehten Seitenansicht (F i g. 2c); F i g. 2d zeigt den Winke! w zwischen zwei Facette, mit einem auf eine Facette auftreffenden Lichtstrahl und dem um den Winkel η reflektierten Lichtstrahl.

Fig. 3 den Strahlengang durch einen Diamanten mit einer geraden Λη/ahl von Facetten und einem Winkel /J₂ zwischen der Rondistcbenc und den Rückfacetten von weniger als 35' (unter Fortlassung der Oberfacetten und Tafel), zur Darstellung der Reflexion an der Tafel.

F i g. 4 den Strahlengang durch einen Diamanten mit einer ungeraden Anzahl von Facetten und einem Winkel ß_t zwischen der Rondistcbene und den Rückfacetten von weniger als 35 (unter Forllassung der Oberfacetten und Tafel), ebenfalls zur Darstellung der Reflexion an der Tafel,

F i g. 5 den Strahlengang durch einen Diamanten mit einer ungeraden Anzahl von Facettcn und einem Winkel zwischen der Tafel und den Facetten von 15 , dessen Tafel an einen als ebene Platte ausgebildeten Träger angesprengt ist.

Fig. 6 einen Schmuckstein, dessen Ober- und Rückfacetten zueinander versetzt sind und jeweils um 15 zu der Rondistcbenc geneigt sind, in der Seitenansicht, mit einer ungeraden Anzahl η Facettcn eines Facettennnges,

F i g. 7 den Strahlengang durch einen Schmuckstein gemäß Fig. 6, jedoch mit einer geraden Anzahl /ι von Facetten eines Facetlenringcs und

F i g. 8 einen I leckigen Schmuckstein mit einem Neigungswinkel der Tafclfaccttcn von /J₁ —- 5° und einem Neigungswinkel der Rückfacetten von ß_t 40 .

Die Lösung der auf Spalt'. 5 und 6 bzw. in Anspruch 1 angegebenen Formel läßt sich besonders anschaulich in einem Diagramm bzw. Kcnnfcld darstellen, in dem auf der Abszisse die ungerade Anzahl η der Ecken aufgetragen ist und auf der Ordinate der Winkel ψ zwischen zwei benachbarten Facetten, bzw. auf einer weiteren Ordinate der davon gemäß in der Fig. Ib angegebenen Formel abhängige Austrittswinkel ρ. Ais Parameter dient die Summe aus dem Winkel /J₁ zwischen der Rondistebcne und den Oberfacctten und dem Winkel /J₂ zwischen der Rondistebene und den Rückfacetten. Für den Fall /J₁ 0 , d. h. den Bereich der Tafel, ist diese Summe mithin gleich /J₂. Außerdem gibt eine gestrichelte Kurve den jeweiligen Dispersionswinkel e in Abhängigkeit von dem Winkel y> zwischen zwei Facetten, bzw. dem Austrittswinkel ρ des Lichtes, für den Werkstoff Diamant an. Aus einem derartigen Diagramm können die Anzahl η der Ecken bzw. der Facetten eines Facettenringes und die Neigungswinkel/? für einen bestimmten Dispersionswinkel t abgelesen werden. Es ist beispielsweise erkennbar, daß für eine optimale Auffiederung des Lichtes bei η = 5 d. h. bei einer 5eckigen Pyramide, die Summe ß_x \ ß₂ etwa 20° sein muß. Bei π = 7 ergibt sich etwa /?, + ß_s = 28,4^, bei /i = 9 folgt aus dem Diagramm /J₁ + /J₂ = 37,2 , und bei η = 11 ergibt sich für die Summe /J₁ \ ß, etwa 45°. Wählt man bei einer vorgegebenen Anzahl η E«ken jeweils kleinere Winkel /J, so führt dieses zu geringeren Austrittswinkeln ρ und damit zu einem geringerer: Feuer des bearbeiteten Diamanten. Der Verlauf der gestrichelten Kurve ergibt sich aus bekannten physikalischen Gesetzen. Aus dem Diagramm ist erkennbar, daß der größte Auffiederungswinkel i_m„, 12 57' bei einem Austrittswinkcl ο 23" 56 für einen Schmuckstein aus Diamant auftritt. Weiterhin ist aus dem Diagramm beispielsweise abzulesen, daß die Spreizung bei einem Austrittswinkcl ρ von etwa 20 nur etwa ι - 2" beträgt, abhängig davon, wieviel Ecken die Pyramide des Schmucksteins, d. h. wieviele Facetten ein Facettenring aufweist und um welchen Winkel die Facetten zu der Rondistcbenc, bzw. sofern vorhanden der Tafelebene, geneigt sind.

ίο Die gestrichelte Kurve ist mithin abhängig von den auf der Abszisse aufgetragenen Werten und gibt nur die Verhältnisse an, die vorliegen zwischen den Winkeln ψ bzw. η einerseits und r andererseits.

Die Kurvenschar mit dem Parameter (/J₁ I /J₂)

'- 5', 10 .... 45 der Neigungswinkel zwischen der Rondistcbenc und den Facetten zeigt, daß für bestimmte Anzahlen // von Ecken bestimmte Neigungswinkel maßgeblich sind, um zu einer größeren oder sogar der größtmöglichen Auffiederung bzw. Dispcr-

sion des Lichtes zu kommen. Wird beispielsweise für den Schliff eines Diamanten eine Pyramide mit 9 Ecken gewählt, so würde eine Summe (/J₁ 4- /?₂) in der Größe von 30 zu einem Dispcrsionswinkel ε von etwa 2° führen. Um dieses festzustellen, ist der Schnittpunkt

a5 der Kurve /(, ι /J₂ --- 30' mit der zu einem 9-Eck gehörenden Ordinate aufzusuchen. Eine Horizontale durch diesen Schnittpunkt schneidet die gestrichelte Kurve unterhalb des Wertes von 2° auf der f-Skala. Eine nicht eingezeichnete Kurve für /J₁ \ ß₂ — 37,2 schneidet hingegen die Ordinate des 9-Ecks unmittelbar unterhalb der /-Skala in einem im Diagramm eingezeichneten Punkt. Wird durch diesen die Horizontale gezogen, so schneidet sie die gestrichelte Kurve bei einem Wert f -- f_mal 12'57'.

hs ist daraus erkennbar, daß nach der Wahl der Eckeii7ahl für einen zu bearbeitenden Schmuckstein die Neigungswinkel ß_x bzw. ß₂ zu wählen sind, deren Kurve die Ordinate dieses Eckenwertes möglichst in der Nähe des Winkels Qe_mai ■= 23° 56' schneidet, um zu einer starken Dispersion des austretenden Lichtstrahls zu kommen und dem Stein damit möglichst viel Feuer zu verleihen. Bei einem 7-Eck der Pyramide ist dieses beispielsweise der Fall, wenn für /J₁ \- /J₂ ^ 28.4" gewählt wird.

Für Schmucksteine, die eine Tafel aufweisen, welche groß ist im Verhältnis zu der Fläche der Oberfacetten, kann nach dem Diagramm vorgegangen werden, indem man die Annahme trifft, daß der Winkel /J₁ nicht nur im Bereich der Tafel gleich Null ist, sondern auch im Bereich der Oberfacetten. Auch für derartige Fälle sind das Diagramm und die vorstehenden Erläuterungen sinngemäß anzuwenden, wobei statt der Summe /J₁ j- /J₂ lediglich zu setzen ist ß₂.

Aus dem Diagramm ist weiterhin erkennbar, daß der Austrittswinkel ρ möglichst größer sein soll als 16°, um auf hohe '-Werte und damit auf eine Auffiederung des austretenden Lichtes zu kommen, die vom betrachtenden Auge aufzulösen, d. h. bereits als farbiges Licht erkennbar ist. Dieses ist der Fail, wenn der Winkel ψ zwischen zwei einander benachbarten Facetten kleiner ist als 164° — entsprechend einem Winkel ρ, der größer ist als 16° — aber nicht kleiner ist als ψ -- 156° 4' — entsprechend einem Winkel ρ = 23" 56'. Es sei nochmals darauf hingewiesen, daß bei derartigen geschliffenen Diamanten das Ergebnis um so eindrucksvoller ist, je näher der Winkel γ an den Wert ψ 156" 4' herankommt.

Das in F i g. I a wiedergegebene Diagramm läßt

9 10

sich selbstverständlich nach rechts, d. h. auf eine Im Gegensatz dazu weist der geschliffene Diamant

größere Anzahl von η Ecken, fortsetzen bzw. erweitern. nach F i g. 4 eine ungerade Anzahl von Ecken, bei-

Eine größere Anzahl als η — 17 Ecken — entsprechend spielsweise η = 7 Ecken auf. Hier ergibt sich eine zu-

eincm Wert k — 9 — erscheint jedoch regelmäßig sätzliche Farbigkeit des austretenden Lichtes infolge

nicht zweckmäßig, da in diesem Bereich ein großer 5 der räumlichen Ablenkung des Lichtstrahles. Wird bei

e-Wert nur bei ß_x f ß_t £ 45" zu erzielen ist. Das ist dieser Ausführung des Schmucksteins der Ncigungs-

jedoch im Hinblick auf den damit erforderlichen winkel /i₂ zu 28,4° gewählt, so wird entsprechend

Materialaufwand unvorteilhaft. F i g. I das Feuer noch mehr verstärkt. Besonders zu

Es ist weiterhin aus dem Diagramm ersichtlich, daß beachten bei dem Schmuckstein nach F i g. 4 ist der ein geschliffener Diamant mit üblicher Weise großpr io Umstand, daß alles Licht, das unter einem Eintritts-Tafel, d. h. unter der Annahme daß ß_x — 0, keines- winkel von 0 bis 60^u gemessen zur Senkrechten auf die wegs einen Winkel ß₂ zwischen der Rondistcbcne und Tafel einfällt, bei seinem Wiederaustritt in Farben den Rückfacetten aufweisen muß, der in der Größe zerlegt wird.

von 38,7 bis 40,9° liegt, wie es bisher allgemein ange- ' In F i g. 5 ist ein geschliffener Diamant dargestellt, nommen wurde. Beispielsweise ist es bei einem 7-Eck 15 der mit seiner Tafel auf einem hochglanzpolierten zweckmäßiger einen Neigungswinkel von nur Träger 6 befestigt ist. Die hier der Einfachheit halber /J₂ - 28,4° vorzusehen oder unter Berücksichtigung als Rückfacetten 1 bezeichneten Facetten des Diamander Totalreflexion mit einem noch kleineren Winkel ten haben in dem Ausführungsbeispiel eine Neigung zu arbeiten, wie nachstehend noch ausgeführt ist. von 15°. Bei einer derartigen Neigung erfährt der ein-Ebenso ist erkennbar, daß bei Verzicht auf eine Tafel ao tretende Lichtstrahl eine Ablenkung, bei welcher der und dafür vorgesehene Tafelfacetten, die sich bis zu Brechungswinkel, d. h. der Winkel zwischen dem Lot der Mittelachse des Schmucksteincs erstrecken, die auf die Facette und dem abgelenkten Strahl im Dia-Neigungswinkel fix und ßt bzw. die sich daraus erge- manten, 6,1" beträgt. Der Lichtstrahl tritt dadurch benden Ordinatenwerte Jf₁ und A₂, beispielsweise bei nach seiner Totalreflexion unter einem Austrittswinkel einem 11-Eck ergänzen. Wird mithin ein Il-Eck vor- as von

gesehen, dessen Tafelfacctten den Neigungswinkel ρ = 15° f- (15° — 6,1°) = 23,9 fti -■■ 5" haben und dessen Rückfacetten den Neigungswinkel ft₂ = 40° haben, so lassen sich die sich daraus wieder aus und erfährt die größtmögliche Spreizung ergebenden Werte X₁ und X₂ summieren und führen · der Spektralfarben. Diese Wirkung ist unabhängig bei einem Austrittswinkel η = 23,7° zu einem Dis- 30 davon, ob es sich um eine Pyramide mit gerader oder persionswinkel ε, der nahezu dem Dispersionsgrenz- ungerader Anzahl von η Ecken handelt, winkel für Diamant von e_maz -= 12'57'entspricht. Ein Ähnlich liegen die Verhältnisse beispielsweise bei Beispiel eines derartigen Schliffes zeigt die Figur 8. einem 9eckigen Stein nach den F i g. 6 und 7. Dieser Eine sehr interessante Lösung für einen Schliff liegt Stein ist mit einer oberen Pyramide 3 und einer untren demzufolge z. B. auch in einem 5-Eck mit einem 35 Pyramide 2 versehen, deren Facetten 4 bzw. 1 jeweils Neigungswinkel /J₁ \ fi_t 10° 1 10" 20". unter einem Winkel /Z₁ bzw. ß₂ von 15 /u der Rondist-

Die F i g. 2a bis 2d zeigen einen nach den Erkennt- ebene geneigt sind. Ein solcher Stein läßt si-h durch nissen der Erfindung geschliffenen Schmuckstein mit ein Ansprengen d. h. ein festes Verbinden eines einer Anzahl von η - 9 Ecken. Der Winkel (i₂ beträgt Steines gemäß F i g. 5 an einem anderen Stein, schaffen 37,2°. Damit ergibt sich für ρ =-- 23,4' und für ε an- 40 oder aber auch aus einem Stück schleifen. F i g. 7 läßt nähernd 12°. Ein solcher Stein hat mithin den Vorteil den Strahlengang für einen Stein mit gerader Eckeneiner relativ geringen Höhe verglichen mit einem zahl der Pyramiden 2 und 3 erkennen. Dieser erfolgt Brillanten herkömmlichen Schliffs. Trotz des geringe- gemäß der Beziehung ren Materialaufwandes weist er ein wesentlich stärkeres

Feuer als der bekannte Brillant auf. Der F i g. 2 ist im 45 ä 4-rf = 15⁰L 15° = 30"

einzelnen zu entnehmen, daß aufgrund der gegen- * ² ' seitigen Neigung zweier benachbarter Rückfacetten 1

eine seitliche Ablenkung des Lichtstrahls um den woraus sich mit einem Brechungswinkel von 6,1" ein

Winkel ρ erfolgt, der für den Dispersionswinkel ε Austrittswinkel von 30 — 6,1° = 23,9° ergibt. Auch

maßgeblich ist. 5° hier stellt sich mithin der größtmögliche Dispersions-

Die F i g. 3 zeigt einen Schmuckstein mit einer ge- winkel ε_ηαχ = 12° 57' ein. Eine zusätzliche Auffiede-

raden Anzahl von Ecken und einem Winkel ß₂ von 30° rung ergibt sich aus dem Umstand, daß die neun

zwischen der Rondistebene und den Rückfacetten. Die Facetten der oberen Pyramide 3 zu den Facetten der

Oberfacetten und die Tafel sind der Einfachheit halber unteren Pyramide 2 versetzt angeordnet sind und mit-

nicht gezeichnet. Grundsätzlich brauchte ein solcher 55 hin jeweils auf Lücke stehen.

Stein Oberfacetten und eine Tafel nicht aufzuweisen, Schmucksteine mit einer Oberpyramide und einer doch hat sich herausgestellt, daß die am Außerirand Unterpyramide können sehr unterschiedliche Neider Rondistebene entstehende scharfe Kante nur sehr gungswinkel aufweisen (wie F i g. 8 zeigt). In dem dort schwer zu schleifen ist und darüber hinaus zum Aus- wiedergegebenen Beispiel haben die Oberfacetten 4 brechen neigt. Bei einem derart geschliffenen Dia- 60 ein*:» Schmucksteins mit η = 11 Ecken einen Neigungsmanten treten hinsichtlich des Feuers die glei.hen winkel von ß_x — 5° und die Rückfacetten einen Verhältnisse auf wie bei einem Brillanten herkömm- Neigungswinkel ß_t = 40°. Auf eine Tafel ist in dem liehen Schliffs, wobei jedoch der Materialbedarf er- in Fig. 8 wiedergegebenen Beispiel verzichtet. Es heblich geringtr ist Die Reflexionen im Inneren des ergeben sich dadurch Verhältnisse, wie sie bereits im Steins erfolgen dann, wenn der Winkel ß₂ kleiner ist 65 Zusammenhang mit der F i g. 1 ausführlich erläutert als 35°. worden sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Transparenter Schmuckstem mit gegen die Rondistebene geneigten Obe^r- und Rückfacetten, dessen als Seitenflächen von Pyramiden ausgebildete Fa.etten jeweils ringförmig zur Symmetrieachse des Schmucksteins angeordnet sind und bei dem die Tafel (das Platte!) entfallen kann, insbesondere bearbeiteter Diamant, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel jh zwischen der Rondistebene (bzw. Tafel) und den Rückfacetten (1) kleiner ist als 35" (Fig. 3: 4).

2. Transparenter Schmuckstein mit gegen die Rondistebene geneigten Ober- und Rückfacetten, dessen als Seitenflächen von Pyramiden ausgebildete Facetten jciveils ringförmig zur Symmetrieachse des Schmucksteins ausgebildet sind, insbesondere bearbeiteter Diamant, dadurch gekennzeichnet, daü der Winkel /! zwischen der Rundistebene und den Facetten (1. 4. 5) eines Facettenringes

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