DE3918920C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren mit den im Ober­ begriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Ein solches Verfahren ist aus der GB 21 67 444 A bekannt.

Für ein solches galvanoplastisches Verfahren hat sich auch die Bezeichnung "Electroforming" eingebürgert. Zur Ausfüh­ rung des Verfahrens wird zunächst ein Formkern gebildet, der die räumliche Kontur des Hohlkörpers aufweist, der durch das galvanoplastische Verfahren hergestellt werden soll. Der Formkern wird üblicherweise in einem Negativmodell des Hohl­ körpers durch Ausgießen mit einem Material hergestellt, wel­ ches sich aus dem Hohlkörper herauslösen läßt, ohne daß der Hohlkörper Schaden nimmt. Grundsätzlich kommen als Materialien für den Formkern alle Stoffe in Frage, die sich thermisch oder chemisch verflüssigen oder verflüchtigen lassen, ohne daß der Werkstoff, aus welchem der Hohlkörper besteht, darunter leidet. Gebräuchlich sind insbesondere Wachse und Kunststoffe. Besteht der Formkern aus einem Material, welches selbst nicht elektrisch leitend ist, dann wird er mit einem elektrisch leitfähigen Material beschichtet, z. B. durch Eintauchen in ein chemisches Metallisierungsbad. Der elektrisch leitende bzw. an der Oberfläche elektrisch leitend gemachte Formkörper wird dann in ein elektrolytisches Bad getaucht und durch elektrolytische Metallabscheidung beschichtet. Nach Erreichen der gewünschten Schichtdicke, die zumeist zwischen 150 und 300 µm liegt, wird die elektrolytische Metallabscheidung be­ endet, der gebildete Hohlkörper aus dem Bad entnommen; ge­ spült und durch eine von vornherein vorgesehene oder nach­ träglich gebildete Öffnung das Formkernmaterial herausge­ löst.

Bei vielen Hohlkörpern ergeben sich aufgrund der dünnen Wandstärke dort Probleme, wo bei der späteren Bearbeitung oder bei der bestimmungsgemäßen Verwendung eine größere mechanische Beanspruchung auftritt. So sind Hohlprofile zwar gegen Zug- und Biegekräfte vergleichsweise stabil, aber empfindlich gegenüber scheuernder oder reibender Bean­ spruchung, da die Wandstärke mit zunehmender Benutzungsdauer allmählich abgetragen wird. Auch dort, wo der Hohlkörper zur Lagerung, Führung oder Befestigung von anderen Teilen, insbesondere von bewegten Teilen, dient, kann es zu Schäden kommen. Dies gilt beispielsweise für die Ösen von Anhängern, für die Ringschiene von Ringen, für die Anschlußteile von beweglichen Gliedern oder von Schließen bei Ketten, Arm­ bändern o. dgl., die Schließmechanismen bei Perlschließen, Klips, Manschettenknöpfen sowie auch für Broschierungen, Böckchen, Haken, Sicherungen u. dgl. Funktionsteile.

Um dem abzuhelfen, ist es aus der EP-01 95 132 A2 bekannt, den Hohlkörper in dem besonders beanspruchten Bereich nach­ träglich mit Metall aufzufüllen und dadurch zu verstärken. Das Auffüllen erfolgt dadurch, daß in den zu verstärkenden Bereich des Hohlkörpers ein Metall mit niedrigerem Schmelz­ punkt als das Metall des Hohlkörpers eingegossen wird.

Das nachträgliche Auffüllen der besonders beanspruchten Be­ reiche mit Metall ist zum einen recht aufwendig und bereitet zum anderen gerade bei echten Schmuck- und Juwelierwaren Probleme wegen der amtlichen Punzierungsbestimmungen, weil diese vorschreiben, daß die Waren, die mit einer Angabe über ihren Feingehalt punziert sind, diesen Feingehalt durchgehend aufweisen müssen.

Aus der DE 35 44 429 A1 ist es bekannt, bei der galvanoplasti­ schen Herstellung von Schmuckstücken, in denen Edelsteine ge­ faßt sein sollen, schon im Formkern im Bereich der Fassung für den Edelstein eine eine Steinauflage bildende Formfläche und diese umgebende nasen-, steg- oder ringartige Ansätze auszubil­ den, so daß durch das galvanoplastische Verfahren unmittelbar auch eine Edelsteineinfassung entsteht, in die der Edelstein nur noch eingesetzt werden muß. Ein Verbundkern, mit dem das Schmuckstück verstärkt werden könne, wird nicht verwendet.

In der GB 21 67 444 A ist angegeben, daß beim galvanoplastischen Verfahren der Formkern selbst aus Edelmetall bestehen kann; der Edelmetall-Formkern wird insgesamt, und zwar nur auf seiner Außenseite, verstärkt und verbleibt im Schmuck­ stück. Es handelt sich also um eine nach­ trägliche Verstärkung des Schmuckstückes insgesamt. Eine Edel­ metalleinsparung wird dadurch nicht erreicht.

Aus der GB 21 76 444 A ist es weiterhin bekannt, beim Herstellen von Schmuckstücken auf galvanoplastischem Wege einen aus Messing gegossenen Kern zu verwenden und in diesem von vornherein Edel­ steine wie Saphire und Rubine einzusetzen, die eine so große chemische und Wärmebeständigkeit aufweisen, daß sie das Her­ auslösen des Messingkerns aus dem galvanoplastisch erzeugten Schmuckstück durch ein kombiniertes Ätz- und Schmelzverfahren unbeschadet überstehen. Es wird auf diese Weise ein nachträg­ liches Fassen der Edelsteine eingespart. In diesem Zusammen­ hang ist auch bekannt, in den Messingkern Goldfassungen für Edelsteine einzusetzen. Das Schmuckstück kann nach dem Entfernen des Formkerns durch elektro­ lytische Messingabscheidung verstärkt werden, wobei diese Ver­ stärkung insgesam auf der gesamten Oberfläche, und nicht nur stellenweise erfolgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahen anzu­ geben, mit welchem nach einem galvanoplastischen Verfahren her­ gestellte echte Schmuck- und Juwelierwaren mit innenliegendem Verstärkungs- oder Funktionsteil mit sparsamstem Edelmetallein­ satz einfacher als bisher mit verbesserter Festigkeit und Stabilität hergestellt werden können, ohne mit den amtlichen Punzierungsbestimmungen in Konflikt zu geraten.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Er­ findung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Funktionsteil wie ein Verschlußorgan einer Schließe bekommt man erfindungsgemäß in ein hohles Schmuckstück hinein, wenn man es zuvor in den Formkern ein­ gießt, und zwar so, daß ein Teil der Oberfläche des Funk­ tionsteils frei bleibt und beim anschließenden galvanoplasti­ schen Verfahren die Verbindung zum Hohlkörper herstellt. Der eingebettete Teil des Funktionsteils wird dabei nicht weiter beschichtet, sondern bleibt so, wie er ist, was für seine spätere Funktion, z. B. als Teil einer Schließe, wesentlich ist.

Erfindungsgemäß wird als Formkern ein Verbundkern verwendet, welcher im Verbund mit dem herauszulösenden Formkernmaterial ein Strukturteil aus einem Metallwerkstoff mit demselben Fein­ gehalt enthält wie der Metallwerkstoff, mit welchem der Form­ kern elektrolytisch beschichtet wird. Dieses Strukturteil ver­ bleibt im Innern des Hohlkörpers, wenn das herauszulösende Formkernmaterial, welches in üblicher Weise ein Wachs oder ein Kunststoff ist, aus dem Hohlkörper herausgelöst wird. Damit das Strukturteil mit dem durch elektrolytische Metallab­ scheidung gebildeten Hohlkörper eine feste Verbindung auf­ weist, bildet es an wenigstens einer Stelle die Oberfläche des Formkerns, so daß dort die elektrolytische Metallab­ scheidung unmittelbar auf dem Strukturteil erfolgt. Soweit das Strukturteil vom herauszulösenden Formkernmaterial be­ deckt ist, findet auf ihm natürlich keine Metallabscheidung statt.

Das Strukturteil verstärkt den galvanoplastisch erzeugten Hohlkörper von Beginn an. Um die gewünschte Verstärkung zu erzielen, ist nach Abschluß der elektrolytischen Be­ schichtung des Formkerns kein besonderer Arbeitsschritt er­ forderlich, der bei der galvanoplastischen Herstellung von Hohlkörpern nicht ohnedies durchgeführt werden müßte. Es entfällt insbesondere das aufwendige Eingießen von Metall in den besonders beanspruchten Bereich des Hohlkörpers. Dabei ist es ein besonderer Vorteil, daß es überhaupt keine Probleme bereitet, für das Strukturteil einen Metall­ werkstoff mit demselben Feingehalt wie der Metallwerkstoff zu wählen, mit welchem der Formkern elektrolytisch be­ schichtet wird. Weil das Strukturteil schon besteht, bevor der Formkern elektrolytisch beschichtet wird, kann das Strukturteil anders als bei dem in der EP-01 95 132 A2 be­ schriebenen Verfahren sogar aus dem gleichen Metallwerk­ stoff bestehen, mit welchem der Formkern elektrolytisch beschichtet wird. Das Einhalten der amtlichen Punzierungs­ bestimmungen bereitet deshalb keinerlei Schwierigkeiten.

Das Strukturteil kann nach bekannten Verfahren hergestellt werden, wobei das zur Anwendung kommende Verfahren natürlich von der gewählten Gestalt des Strukturteils abhängt. Insbe­ sondere kann das Strukturteil durch Stanzen, Prägen und Biegen von Teilen aus Blech sowie durch Gießen, insbesondere durch Schleudergießen oder Vakuumgießen hergestellt werden. Zum Herstellen des Verbundkerns legt man das Strukturteil in eine Gießform und gießt diese anschließend mit dem später aus dem Hohlkörper wieder herauszulösenden Formkernmaterial aus. Nach dem Gießen des Verbundkerns ist ggfs. noch zu kontrollieren, ob die Oberflächenbereiche des Strukturteils, auf welchen eine elektrolytische Metallabscheidung statt­ finden soll, beim Gießen des Verbundkerns vom später heraus­ zulösenden Formkernmaterial freigeblieben sind.

Die Gestalt des Strukturteils richtet sich allein nach der ihm zugewiesenen Aufgabe. Es kann sich um hohle oder um massive Kerne handeln, die an Stellen des Formkerns ange­ ordnet werden, an denen der spätere Hohlkörper mechanisch besonders stark beansprucht ist. Es kann sich um eine Strebe handeln, die überwiegend im Innern des Verbundkerns verläuft und nur mit ihren beiden Enden an der Oberfläche des Ver­ bundkerns zutage tritt. Eine solche Strebe ist nach der elektrolytischen Beschichtung des Formkerns fest mit zwei voneinander entfernten Stellen der Innenseite des Hohlkörpers verbunden und versteift ihn. Das Strukturteil kann aber auch einen größeren Teil der Oberfläche des Formkerns bilden und ist dann nach der elektrolytischen Beschichtung des Form­ kerns ein Teil der Hohlkörperwandung.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgmäßen Verfahrens besteht darin, daß man durch seine Anwendung in einem Arbeitsgang hinreichend massive Anschlußteile wie Haken, Ösen, Broschierungen, Böckchen sowie Halterungen, z. B. Fassungen für Edelsteine oder Perlen, am Hohlkörper ausbilden kann, die eine ihrer Aufgabe ent­ sprechende Festigkeit und Haltbarkeit aufweisen, wobei gleich­ zeitig die Hohlkörperwandung in den übrigen, weniger beanspruchten Bereichen sehr dünn ausgebildet werden kann, so daß der Vorteil des galvanoplastischen Verfahrens, Schmuck- und Juwelierwaren mit sparsamem Edelmetalleinsatz herzustellen, erhalten bleibt. Dadurch, daß das Strukturteil vorab gefertigt wird, ist es mög­ lich, seine Gestalt seiner Aufgabe optimal anzupassen, z. B. da­ durch, daß es selbst wieder ein Hohlkörper ist, so daß man auch für das Strukturteil mit wenig Edelmetall auskommt, in vielen Fällen insgesamt mit weniger Edelmetall, als dies in Anwendung des aus der EP-01 95 132 A2 bekannten Verfahrens möglich ist. Außer­ dem kann durch ein optimal angepaßtes Strukturteil die Dicke der elektrolytisch abgeschiedenen Metallschicht in vielen Fällen kleiner gehalten werden, als das ohne ein solches angepaßtes Strukturteil möglich wäre, wodurch eine weitere Edelmetallein­ sparung erzielbar ist.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, daß man auf einfache Weise Funktionsteile im Innern des Hohlkörpers anordnen kann, z. B. Führungsteile für Verschluß­ organe oder sogar Schließmechanismen mit Federn und anderen beweglichen Teilen, die sonst nur in den Hohlkörper hineinge­ bracht werden können, in dem man diesen aufschneidet und ihn nach der Montage des Funktionsteils durch Verlöten wieder verschließt. Erfindungsgemäß kann man solche Funktions­ teile mit dem herauslösbaren Formkernmaterial zu einem Verbundkern gießen, wobei jene Bereiche des Funktionsteils, welche im Innern des Hohlkörpers liegen sollen, von dem her­ auszulösenden Formkernmaterial bedeckt werden. Andere Bereiche des Strukturteils, welche aus dem Hohlkörper herausragen oder von diesem abstehen sollen, z. B. Haken, Ösen oder Böckchen, läßt man von vornherein aus dem Verbundkern herausragen; sie werden bei der anschließenden elektrolytischen Metallab­ scheidung verstärkt.

Sollte ausnahmsweise eine Verstärkung von Bereichen des Strukturteils, welche von dem herauszulösenden Formkernmaterial nicht bedeckt sind, unerwünscht sein, besteht die Möglichkeit diese Bereiche vor der elektrolytischen Beschichtung des Form­ kerns mit einem entfernbaren, isolierenden Überzug zu versehen.

Bemerkenswert vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren auch beim Herstellen von Ringen, die auf diese Weise besonders einfach mit einem massiven Abschnitt der Ringschiene ausgebildet werden können, den man braucht, wenn man die Weite des Ringes ändern will. Zugleich kann man die Ringe durch Ausüben des er­ findungsmäßen Verfahrens sehr einfach mit einer verstärkten Fassung für Edelsteine oder Perlen versehen.

Der vorgesehene Verwendungsbereich für das erfindungsgemäße Verfahren ist die Herstellung von echten Schmuck- und Juwelier­ waren. Es ist aber auch denkbar, das Verfahren zum Herstellen anderer metallischer Hohlkörper anzuwenden, wenn sich dort eine vergleichbare Aufgabe wie bei der Herstellung von Schmuck- und Juwelierwaren stellt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der schematischen Zeichnungen erläutert, in welchen

Fig. 1 eine Schließe in der Draufsicht,

Fig. 2 die Schließe im Längsschnitt längs der Linie II-II,

Fig. 3 ein in die Schließe integriertes Strukturteil in der Draufsicht, und

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen das Strukturteil enthaltenden Formkern mit ausschmelzbarem Formkernmaterial ist, wel­ ches in der zeichnerischen Darstellung teilweise entfernt ist.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Schließe für Schmuckwaren. Die Schließe hat eine Gestalt ähnlich einer längs halbierten Banane mit einem ebenen Boden 1 und mit einer den Boden 1 überwölbenden, im Querschnitt ungefähr halbrunden Wand 2, welche im gezeichneten Beispiel allein aus Gründen des Aus­ sehens ein kordelähnliches Relief aufweist. Am einen Ende der Schließe befindet sich eine Öse 3, an welcher z.B. eine Kette oder ein Collier befestigt werden kann, und am gegen­ überliegenden Ende befindet sich eine Öffnung 4, durch die hindurch ein am anderen Ende der Kette bzw. des Colliers an­ gebrachter Schnäpper in das Innere der Schließe eingeführt und in einem darin angeordneten Führungsteil 5 verrastet werden kann.

Das Führungsteil 5 ist integraler Bestandteil eines Struktur­ teiles 6, welches in Fig. 3 in der Draufsicht dargestellt ist. Das Strukturteil 6 ist rahmenförmig ausgebildet und hat zwei in einer gemeinsamen Ebene liegende, bogenförmige Rahmenteile 7 und 8, welche in der Schließe an den inneren Längsrändern des Bodens 1 verlaufen und an ihrem einen Ende durch das nach Art eines Käfigs ausgebildete Führungsteil 5 und am gegenüber­ liegenden Ende durch einen kurzen Steg 9 miteinander verbunden sind, an welchem die Öse 3 angebracht ist. Das Strukturteil 6 besteht vorzugsweise aus demselben Metallwerkstoff wie der Boden 1 und die gewölbte Wand 2 der Schließe und kann durch ein Gießverfahren hergestellt werden. Zum Herstellen der Schließe wird das Strukturteil 6 in eine Negativform der Schließe eingelegt und die Negativform anschließend mit einem ausschmelzbaren Material, insbesondere mit Wachs ausgegossen, so daß man ein Verbundteil aus dem Wachs 11 und aus dem Struktur­ teil 6 enthält, welches in Fig. 4 dargestellt ist. Durch ent­ sprechende Ausbildung der Gießform ist in diesem Ausführungs­ beispiel dafür gesorgt, daß die Öse 3 die entgegengesetzt ge­ richtete Stirnseite 10 des Strukturteiles 6 und die Unterseite der beiden Rahmenteile 7 und 8 von dem Wachs 11 nicht bedeckt werden. Anschließend wird das Wachs 11 durch Eintauchen in ein chemisches Metallisierungsbad oberflächlich leitend gemacht und das Verbundteil anschließend als Formkern in ein elektro­ lytisches Metallisierungsbad eingetaucht. Zu diesem Zweck kann man an der Öse 3 einen Draht befestigen, durch den dem Form­ kern ein kathodisches Potential vermittelt werden kann. In dem elektrolytischen Bad wird der Formkern insgesamt, d. h. sowohl auf der Wachsoberfläche als auch auf den nicht vom Wachs be­ deckten Bereichen des Strukturteiles 6, mit Metall beschichtet. Nach Erreichen der gewünschten Schichtdicke wird der entstandene Hohlkörper aus dem elektrolytischen Bad entnommen, an der Stelle 4 geöffnet und das Wachs des Formkerns ausgeschmolzen.

Durch die elektrolytische Metallabscheidung hat sich das Struktur­ teil 6 fest mit dem Boden 1 und mit der Wandung im Umgebungsbe­ reich der Öse 3 und der Öffnung 4 verbunden.

Claims (4)

1. Galvanoplastisches Verfahren zum Herstellen von hohlen, echten Schmuck- und Juwelierwaren oder hohlen Teilen davon (nachfolgend allgemein als Hohlkörper bezeichnet) durch elektro­ lytische Beschichtung eines Formkerns mit Metall und anschließen­ des Herauslösen des Formkernmaterials, wobei als Formkern ein Verbundkern verwendet wird, welcher im Verbund mit dem heraus­ zulösenden Formkernmaterial ein Strukturteil aus einem Metall­ werkstoff mit demselben Feingehalt wie der Metallwerkstoff, mit welchem der Formkern elektrolytisch beschichtet wird, enthält, welches an wenigstens einer Stelle die Oberfläche des Formkerns bildet, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung eines im wesent­ lichen innenliegenden Verstärkungs- und/oder Funktionsteils dieses vor der elektrolytischen Beschichtung in den Formkern eingegossen wird, so daß jene Bereiche des Verstärkungs- bzw. Funktions­ teils, welche im Innern des Hohlkörpers liegen sollen, von dem herauszulösenden Formkernmaterial bedeckt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungs- und/oder Funktionsteil (6) an zwei oder mehr als zwei getrennten Stellen (3, 10) die Oberfläche des Formkerns bildet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungs- und/oder Funktionsteil ein Verschluß­ organ einer Schließe ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 zum Herstellen von Ringen, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungs­ und/oder Funktionsteil ein massiver Abschnitt der Ring­ schiene ist.