DE202022100404U1 - gem - Google Patents
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Abstract
Schmuckstück in Form eines Rings (5), mit einem ringförmigen Körper aus einem Faserverbundwerkstoff (4), der aus Kohlenstofffasern, mineralischen Fasern und einer Kunststoffmatrix gebildet ist. Piece of jewelery in the form of a ring (5) with an annular body made of a fiber composite material (4) which is formed from carbon fibres, mineral fibers and a plastic matrix.
Description
Die Erfindung betrifft ein Schmuckstück in Form eines Rings. Derartige Schmuckstücke sind als Fingerringe in vielfältigen Materialen und unterschiedlichen Designs bekannt.The invention relates to a piece of jewelry in the form of a ring. Such pieces of jewelry are known as finger rings in a variety of materials and different designs.
Schmuckstücke in Form eines Rings bilden oft eine Fassung für einen oder mehrere Schmucksteine, beispielsweise Brillanten. Edelmetalle haben thermische Ausdehnungskoeffizienten, die sich deutlich von den thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Diamanten und anderen Edelsteinen unterscheiden. Wenn Ringe nicht ständig getragen werden, kann sich ihre Temperatur um einige 10 K ändern, was bereits ausreichen kann, dass sich Schmucksteine aus einer Edelmetallfassung lösen.Pieces of jewelry in the form of a ring often form a setting for one or more gemstones, such as diamonds. Precious metals have thermal expansion coefficients that differ significantly from the thermal expansion coefficients of diamonds and other precious stones. If rings are not worn all the time, their temperature can change by a few 10 K, which can be enough for gemstones to come loose from a precious metal setting.
Keramische Materialen haben günstigere thermische Ausdehnungskoeffizienten, sind aber zerbrechlich. Ringe aus Kunststoff sind unästhetisch und relativ weich, so dass sie mechanisch relativ wenig belastbar sind und recht leicht beschädigt werden können.Ceramic materials have better coefficients of thermal expansion but are fragile. Rings made of plastic are unaesthetic and relatively soft, so that they are mechanically relatively weak and can be damaged quite easily.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen Weg aufzuzeigen, wie Schmuckstücke geschaffen werden können, die ästhetisch ansprechend sind, eine lange Lebensdauer haben und Schmucksteine zuverlässig fassen können.It is the object of the present invention to show a way of creating pieces of jewelry that are aesthetically pleasing, have a long service life and can reliably set gemstones.
Diese Aufgabe wird durch ein Schmuckstück mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.This object is achieved by a piece of jewelry with the features specified in
Ein erfindungsgemäßes Schmuckstück hat einen ringförmigen Körper aus einem Faserverbundwerkstoff. Dieser Verbundwerkstoff ist aus Kohlenstofffasern, mineralischen Fasern und einer Kunststoffmatrix gebildet, in der diese Fasern eingelagert sind. Kohlenstofffasern und mineralische Fasern erhöhen die mechanische Belastbarkeit des Schmuckstücks so weit, dass problemlos die zum Fassen eines Schmucksteins benötigten Kräfte aufgebracht und über beliebig lange Zeiträume gehalten werden können. Zudem haben Kohlenstofffasern und mineralische Fasern einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, der sich praktisch nicht von dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Diamant und anderen Edelsteinen unterscheidet. Auch wenn das Schmuckstück längere Zeit nicht getragen wird und deshalb erhebliche Temperaturschwankungen auftreten können, besteht somit bei einem erfindungsgemäßen Schmuckstück keine Gefahr, dass eine thermische Ausdehnung des ringförmigen Körpers dazu führt, dass sich ein Schmuckstein lockert und gegebenenfalls verloren geht.A piece of jewelry according to the invention has an annular body made of a fiber composite material. This composite material is made up of carbon fibers, mineral fibers and a plastic matrix in which these fibers are embedded. Carbon fibers and mineral fibers increase the mechanical resilience of the piece of jewelry to such an extent that the forces required to set a gemstone can be applied and maintained for any length of time without any problems. In addition, carbon fibers and mineral fibers have a thermal expansion coefficient that is practically no different from the thermal expansion coefficient of diamond and other precious stones. Even if the piece of jewelry is not worn for a longer period of time and considerable temperature fluctuations can therefore occur, there is no risk with a piece of jewelry according to the invention that thermal expansion of the ring-shaped body will cause a gemstone to loosen and possibly be lost.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Faserverbundwerkstoff die Kohlenstofffasern und die mineralischen Fasern als miteinander verflochtene oder verwobene Stränge enthält. Auf diese Weise kann eine durch die Stränge geprägte Struktur des Schmuckstücks an der Oberfläche sichtbar werden und somit ein vorteilhafter Designeffekt erreicht werden. Zudem können durch miteinander verflochtene oder verwobene Stränge die mechanischen Eigenschaften des Schmuckstücks deutlich verbessert werden.An advantageous development of the invention provides that the fiber composite material contains the carbon fibers and the mineral fibers as braided or woven strands. In this way, a structure of the piece of jewelery embossed by the strands can become visible on the surface and thus an advantageous design effect can be achieved. In addition, the mechanical properties of the piece of jewelery can be significantly improved by braiding or interweaving strands.
Bevorzugt verlaufen die Stränge schräg zur Umfangsrichtung. Beispielsweise können die Stränge mit der Radialrichtung einen Winkel zwischen 35° und 60° einschließen. Vorteilhaft lässt sich so ein ästhetischer Gesamteindruck mit guten mechanischen Eigenschaften kombinieren.The strands preferably run obliquely to the circumferential direction. For example, the strands can enclose an angle of between 35° and 60° with the radial direction. In this way, an overall aesthetic impression can be advantageously combined with good mechanical properties.
Bevorzugt enthält der Faserverbundwerkstoff eine größere Anzahl von Strängen aus Kohlenstofffasern als Stränge aus mineralischen Fasern. Dabei ist günstig, wenn der Faserverbundwerkstoff mindestens drei Mal so viele Stränge aus Kohlenstofffasern wie Stränge aus mineralischen Fasern enthält. Allerdings ist es in der Regel nicht vorteilhaft, wenn der Faserverbundwerkstoff mehr als sechs Mal so viele Stränge aus Kohlenstofffasern wie Stränge aus mineralischen Fasern enthält. Optisch und mechanisch gute Ergebnisse können beispielsweise mit Faserverbundwerkstoffen erzielt werden, die vier bis fünf Mal so viele Stränge aus Kohlenstofffasern wie Stränge aus mineralischen Fasern enthalten.The fiber composite material preferably contains a larger number of strands made of carbon fibers than strands made of mineral fibers. It is favorable here if the fiber composite material contains at least three times as many strands of carbon fibers as strands of mineral fibers. However, it is generally not advantageous if the fiber composite material contains more than six times as many strands of carbon fibers as strands of mineral fibers. Optically and mechanically good results can be achieved, for example, with fiber composite materials that contain four to five times as many strands of carbon fibers as strands of mineral fibers.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die mineralischen Fasern Basaltfasern sind. Kohlenstofffasern haben im Allgemeinen wesentlich bessere mechanische Eigenschaften als mineralische Fasern, insbesondere Basaltfasern. Mineralische Fasern führen aber zu einer vorteilhaften Auflockerung eines Geflechts aus Strängen von Kohlenstofffasern einerseits und Strängen aus mineralischen Fasern andererseits. Eine solche Auflockerung erleichtert es, den Faserverbundwerkstoff durch Einlagerung von Farbstoffpartikeln einzufärben. Besonders bevorzugt werden mineralische Farbstoffpartikel verwendet, beispielsweise aus Aluminiumoxid oder Titanoxid.A further advantageous development of the invention provides that the mineral fibers are basalt fibers. Carbon fibers generally have much better mechanical properties than mineral fibers, especially basalt fibers. However, mineral fibers lead to an advantageous loosening of a network of strands of carbon fibers on the one hand and strands of mineral fibers on the other. Such loosening makes it easier to color the fiber composite material by incorporating colorant particles. Mineral colorant particles are particularly preferably used, for example made of aluminum oxide or titanium oxide.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Stränge aus Kohlenstofffasern dünner sind als die Stränge aus mineralischen Fasern. Bevorzugt haben die Stränge aus Kohlenstofffasern einen Durchmesser von 0,2 mm bis 1,0 mm. Für die Stränge aus mineralischen Fasern ist bevorzugt, dass der Durchmesser der Stränge 1,5 mm bis 3,0 mm beträgt. Die dickeren Stränge aus mineralischen Fasern ermöglichen einen vorteilhaften optischen Eindruck des Schmuckstücks und erleichtern ein Einfärben des Faserverbundwerkstoffs. A further advantageous development of the invention provides that the strands of carbon fibers are thinner than the strands of mineral fibers. The carbon fiber strands preferably have a diameter of 0.2 mm to 1.0 mm. For the mineral fiber strands, it is preferred that the diameter of the strands is 1.5 mm to 3.0 mm. The thicker strands of mineral fibers allow an advantageous optical impression of the Piece of jewelry and facilitate coloring of the fiber composite material.
Bevorzugt haben die aus Kohlenstofffasern gebildeten Stränge in einem Strangquerschnitt mehr Fasern als die aus mineralischen Fasern gebildeten Stränge, beispielsweise wenigstens doppelt so viele. Bevorzugt enthalten die aus Kohlenstofffasern gebildeten Stränge in einem Strangquerschnitt jeweils 2.000 bis 12.000 Fasern, beispielsweise 2.000 bis 5.000 Fasern. Die aus mineralischen Fasern gebildeten Stränge, beispielsweise aus Basaltfasern, enthalten bevorzugt in einem Strangquerschnitt jeweils 500 bis 3.000 Fasern, vorzugsweise 800 bis 2.000 Fasern.The strands formed from carbon fibers preferably have more fibers in a strand cross-section than the strands formed from mineral fibers, for example at least twice as many. The strands formed from carbon fibers preferably each contain 2,000 to 12,000 fibers, for example 2,000 to 5,000 fibers, in a strand cross section. The strands formed from mineral fibers, for example from basalt fibers, preferably contain 500 to 3000 fibers, preferably 800 to 2000 fibers, in each strand cross section.
Die Oberfläche eines erfindungsgemäßen Schmuckstücks kann beschichtet sein, beispielsweise mit Kunststoff oder Lack beschichtet sein.The surface of a piece of jewelery according to the invention can be coated, for example coated with plastic or lacquer.
Der Faserverbundwerkstoff enthält bevorzugt 2 Gew.-% bis 10 Gew.-% Kohlenstofffasern, besonders bevorzugt 3 Gew.-% bis 6 Gew.-% Kohlenstofffasern. Da Kohlenstofffasern mechanisch sehr belastbar sind, genügt ein solcher Anteil, um einen widerstandsfähigen Ring zu schaffen, der einen Schmuckstein zuverlässig halten kann.The fiber composite material preferably contains 2% by weight to 10% by weight of carbon fibers, particularly preferably 3% by weight to 6% by weight of carbon fibers. Since carbon fibers are mechanically very resilient, such a proportion is sufficient to create a resistant ring that can reliably hold a gemstone.
Der Faserverbundwerkstoff enthält bevorzugt 20 Gew.-% bis 50 Gew.-% mineralische Fasern, beispielsweise Basaltfasern. Besonders bevorzugt enthält der Faserverbundwerkstoff mindestens 25 Gew.-% mineralische Fasern. Mineralische Fasern, insbesondere Basaltfasern, erleichtern das Einfärben des Faserverbundwerkstoffs, beispielsweise mit Partikeln aus Aluminiumoxid oder Titanoxid. Zudem ermöglicht ein entsprechend hoher Anteil mineralischer Fasern wegen ihres im Allgemeinen größeren Durchmessers einen besonders vorteilhaften optischen Eindruck des Faserverbundwerkstoffs.The fiber composite material preferably contains 20% by weight to 50% by weight of mineral fibers, for example basalt fibers. The fiber composite material particularly preferably contains at least 25% by weight of mineral fibers. Mineral fibers, in particular basalt fibers, make it easier to color the fiber composite material, for example with particles of aluminum oxide or titanium oxide. In addition, a correspondingly high proportion of mineral fibers enables a particularly advantageous optical impression of the fiber composite material because of their generally larger diameter.
Der Faserverbundwerkstoff enthält bevorzugt 50 Gew.-% bis 75 Gew.-% Kunststoff, beispielsweise Epoxidharz oder Polyurethan. Besonders bevorzugt enthält der Faserverbundwerkstoff 55 Gew.-% bis 70 Gew.-% Kunststoff.The fiber composite material preferably contains 50% by weight to 75% by weight of plastic, for example epoxy resin or polyurethane. The fiber composite material particularly preferably contains 55% by weight to 70% by weight of plastic.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der ringförmige Körper mit einem Metallring verklebt ist. Auf diese Weise können ringförmige Schmuckstücke geschaffen werden, die sichtbar aus unterschiedlichen Materialien bestehen, nämlich einem oder mehreren Metallringen einerseits und einem oder mehreren ringförmigen Körpern aus Faserverbundwerkstoff andererseits. Dabei ist es möglich, den oder die Metallringe in axialer Richtung neben dem ringförmigen Körper aus Faserverbundwerkstoff anzuordnen. Alternativ oder zusätzlich kann der Metallring auch von dem ringförmigen Körper aus Faserverbundwerkstoff umgeben sein. Auf diese Weise lässt sich erreichen, dass die Innenseite eines erfindungsgemäßen Schmuckstücks aus Metall ist und somit mit einer metallischen Oberfläche am Finger eines Trägers sitzt.A further advantageous development of the invention provides that the ring-shaped body is glued to a metal ring. Ring-shaped pieces of jewelry can be created in this way, which are visibly made of different materials, namely one or more metal rings on the one hand and one or more ring-shaped bodies made of fiber composite material on the other hand. It is possible to arrange the one or more metal rings in the axial direction next to the annular body made of fiber composite material. Alternatively or additionally, the metal ring can also be surrounded by the annular body made of fiber composite material. In this way it can be achieved that the inside of a piece of jewelry according to the invention is made of metal and thus sits with a metallic surface on the finger of a wearer.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung wie Faserstränge zu einem Halbzeug verflochten werden; -
2 eine schematische Darstellung wie durch Tränken des Halbzeugs ein Faserverbundwerkstoff hergestellt wird; und -
3 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schmuckstücks.
-
1 a schematic representation of how fiber strands are braided into a semi-finished product; -
2 a schematic representation of how a fiber composite material is produced by impregnating the semi-finished product; and -
3 an embodiment of a piece of jewelry according to the invention.
Aus dem Faserverbundwerkstoff 4 wird dann durch Zuschneiden und gegebenenfalls weitere Bearbeitungsschritte, beispielsweise Drehen, ein Schmuckstück in Form eines Rings hergestellt. Ein Beispiel eines solchen Schmuckstücks 5 ist in
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |