DE4140121A1 - Verfahren zum herstellen von gefassten, gegossenen schmuckstuecken - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren mit den im Ober­ begriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

In der DE-38 24 574 A1 ist ein Wachsausschmelz-Gießverfahren zum Herstellen von Schmuckstücken beschrieben. Nach diesem Ver­ fahren wird zunächst ein Urmodell des Schmuckstücks herge­ stellt. Dann wird durch Abformen des Urmodells eine Urform hergestellt. Das Abformen kann dadurch geschehen, daß man in einen Behälter, in welchem das Urmodell angeordnet ist, eine Formmasse, beispielsweise ein Zweikomponenten-Silikon-Kaut­ schuk-Gemisch, eingießt, die Formmasse aushärten läßt, den so gebildeten Körper dann in zwei Hälften aufschneidet und das Urmodell entnimmt. Es ist auch möglich, das Urmodell zwi­ schen zwei Blöcke aus thermoplastischem Material zu legen und diese unter Druck zu erwärmen bis sie sich plastisch ver­ formen und dem Urmodell anschmiegen, wodurch in den beiden Blöcken ein naturgetreuer Abdruck des Urmodells entsteht (DE-35 46 188 A1). Die auf diese Weise gebildeten zweiteili­ gen Urformen werden auch, weil sie üblicherweise aus elasto­ merem Material bestehen, Gummiformen genannt. In eine solche Urform wird nun durch Gießen oder Spritzgießen eine Modellier­ masse, insbesondere ein Wachs, eingefüllt. Nach dem Abkühlen der Modelliermasse wird die Urform geöffnet und das Modell entnommen. Mehrere Modelle werden üblicherweise zu einem Modellbaum zusammengefügt und dieser dann in eine feuerfeste Formmasse eingebettet. Die Formmasse wird hier dann als "feuerfest" verstanden, wenn sie der Einwirkung eines schmelz­ flüssigen Metalls, aus welchem das Schmuckstück hergestellt wird, ohne Formänderung standhält. Nach dem Einbetten des Modellbaums in die feuerfeste Formmasse wird die Modellier­ masse, aus welcher der Modellbaum besteht, durch Erhitzen ausgetrieben; ist die Modelliermasse ein Wachs oder ein niedrig schmelzendes Metall, wird sie ausgeschmolzen (Wachs­ ausschmelzverfahren); ist die Modelliermasse ein Kunststoff, so wird sie ausgebrannt. In die so hergestellte Gießform wird dann das schmelzflüssige Metall eingegossen, aus wel­ chem die Schmuckstücke bestehen sollen. Damit das Metall bis in die letzten Winkel und Verästelungen der Gießform vordringt, läßt man sie beim Gießen rotieren (Schleuderguß) oder unterstützt das Gießen durch Anwendung von Unterdruck (Vakuumguß). Nach dem Erstarren und Abkühlen wird der aus den Schmuckstücken bestehende Baum entformt und werden die Schmuckstücke voneinander getrennt.

Es ist auch bereits bekannt, zum Herstellen von Schmuck­ stücken mit einem oder mehreren gefaßten Steinen diese mit einzugießen. Zu diesem Zweck wird ein Urmodell des Schmuck­ stückes hergestellt, in welchem die Steine gefaßt sind, und dieses Urmodell abgeformt, um die Urform zu bilden. Eine solche Urform, welche eine Negativform des Schmuckstückes ist, enthält demgemäß Ausnehmungen für die Steine. In die­ se Ausnehmungen der Urform werden die Steine für das Schmuck­ stück eingesetzt, danach wird die Form mit der Modelliermasse ausgegossen oder ausgespritzt und das auf diese Weise gebil­ dete Modell des Schmuckstückes in der oben beschriebenen Art und Weise weiterverarbeitet. Es ist allerdings schwierig, die Steine lagerichtig in die Urform einzusetzen und so zu fixieren, daß sie nach dem Eingießen oder Einspritzen der Modelliermasse genau die Lage haben, die sie auch im späteren Schmuckstück haben sollen. Es kommt vielmehr immer wieder vor, daß die Lage der Steine durch das Umgießen bzw. Um­ spritzen geändert wird und daß das Ausmaß des Umspritzens von Modell zu Modell variiert, mitverursacht durch Abwei­ chungen der Gestalt der Steine untereinander.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren so zu verbessern, daß man auf möglichst einfache Art und Weise exakt positionierte Steine im Schmuckstück erhält.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den in den Ansprüchen 1 oder 2 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiter­ bildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen An­ sprüche.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird wie beim bekannten Ver­ fahren von dem herzustellenden Schmuckstück zunächst ein Ur­ modell hergestellt. Dieses Urmodell hat eine oder mehrere Fassungen entsprechend der Anzahl der vorgesehenen Schmuck­ steine, doch werden die Schmucksteine nicht in das Urmodell eingesetzt. Bei einer Krappenfassung z. B. werden die Krappen, die die Schmucksteine fassen sollen, nicht einwärts gebogen, sondern sie behalten ihre ursprüngliche Ausrichtung, die sie vor dem Einsetzen von Schmucksteinen haben. Es wird dann von dem Urmodell, in welches noch kein Schmuckstein eingesetzt ist, eine Negativform als Urform hergestellt und in dieser Urform ein Modell des Schmuckstücks gegossen. Dabei dient als Modellier­ masse vorzugsweise Wachs, doch können auch andere gießbare oder einspritzbare Modelliermassen verwendet werden, die sich durch Abkühlen verfestigen lassen, wie z. B. niedrigschmelzende Metalle, oder die sich durch Vernetzung verfestigen lassen wie z. B. Polyesterharze, Epoxidharze, Polyurethane und dergleichen Kunststoffe. Die Modelliermassen müssen sich allerdings durch Erhitzen verflüssigen oder zersetzen (pyrolisieren) und da­ durch austreiben lassen.

Das so hergestellte Modell wird nun mit Schmucksteinen bestückt, indem diese in die dafür vorgesehenen Fassungen eingesetzt wer­ den. Da es sich bei dem Modell um eine Positivform des Schmuck­ stücks handelt, können die Steine wie bei einem Originalschmuck­ stück von der völlig frei liegenden Oberseite des Schmuckstückes her in die Fassungen eingesetzt werden, müssen aber nicht wie bei dem bekannten Wachsausschmelzverfahren mühsam in schwer zugängliche Ausnehmungen einer Negativform (Urform) einge­ fügt werden. Das Einfügen der Steine in die Fassungen des Modells aus der Modelliermasse (insbesondere Wachsmodell) kann z. B. mittels eines schlanken Saugapplikators geschehen, mit dessen Hilfe man den jeweiligen Stein ansaugt, aufnimmt, in die Fassung einsetzt und dann darin durch Abschalten der Saugluft beläßt. Der Stein muß danach in der Fassung nur noch fixiert werden. Soweit das Modell aus einem niedrig­ schmelzenden Metall besteht, kann das Fixieren wie bei einem Originalschmuckstück erfolgen, im Falle einer Krappenfassung dadurch, daß die Krappen einwärts gebogen werden und dadurch den jeweiligen Schmuckstein in der Fassung festhalten. Ist die Modelliermasse hingegen - wie bevorzugt - ein Wachs oder ein Kunststoff, dann geschieht das Fixieren der Steine in ihren Fassungen vorzugsweise dadurch, daß diese durch Wärme­ einwirkung erweicht und plastisch verformt werden, und zwar am besten dadurch, daß ein der Gestalt des oberen Endes der Fassung angepaßtes Werkzeug erwärmt, auf die Fassung aufge­ setzt und diese durch Andrücken des Werkzeugs gegen den Stein in einem einzigen Schritt verformt wird. Dies geht nicht nur bei Krappen- oder Körnerfassungen, welche die Steine stellenweise fingerartig umgreifen, sondern auch bei Rahmen­ fassungen, die den Stein auf seinem gesamten Umfang umfassen. Bei einer Rahmenfassung würde man als Werkzeug zum Verformen der Fassung zweckmäßigerweise ein Werkzeug mit einer rahmen­ förmigen Auflagefläche an seiner Spitze verwenden, welche man auf den Rand der Rahmenfassung aufsetzt und dann gegen die umlaufende Steinkante drückt. Bei einer Krappen- oder Körner­ fassung hingegen verwendet man zweckmäßigerweise ein Werk­ zeug, welches der Lage der Krappen bzw. Körner entsprechende Vorsprünge hat, mit denen das erwärmte Werkzeug auf die Krappen bzw. Vorsprünge aufgesetzt wird, wodurch diese er­ weichen, fließen und die benachbarten Steinkanten umgreifen, wozu eine kurze Berührung mit dem Werkzeug reicht. Dabei hat es sich gezeigt, daß keineswegs alle Krappen oder Körner ver­ formt werden müssen, um die Schmucksteine zu fixieren, denn eine durch Wärmeeinwirkung verformte Krappe hat einen innigeren Kontakt zur Steinkante als eine metallische, in herkömmlicher Weise gegen die Steinkante gedrückte Krappe. Es wird deshalb bevorzugt, daß bei Krappen- oder Körnerfassungen nur eine Teilmenge der Krappen bzw. Körner verformt wird, die übrigen hingegen unverformt stehen bleiben. Auf diese Weise bleibt trotz der Verformung einzelner Krappen wegen der nach wie vor unverformten Krappen der gewohnte Eindruck einer üblichen Krappenfassung erhalten. Bei einer Krappenfassung mit vier Krappen je Stein werden vorzugsweise nur zwei einander gegen­ überliegende Krappen verformt, bei einer Fassung mit sechs Krappen werden vorzugsweise drei Krappen verformt.

Das Einsetzen und Fixieren der Steine in dem Modell sind so leicht, daß es auch von ungelernten Arbeitskräften nach kurzer Einweisung beherrscht wird. Das erfindungsgemäße Ver­ fahren eignet sich deshalb besonders für die industrielle Massenfertigung von Schmuckstücken. Bereits in der Erprobungs­ phase des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich gezeigt, daß die Kosten für das Fassen von Schmucksteinen drastisch ge­ senkt werden können: Verglichen mit der herkömmlichen Technik, die Steine in die fertig gegossene Ringschiene einzusetzen, lassen sich die Kosten des Fassens auf 1/10 senken; ver­ glichen mit dem herkömmlichen Wachsausschmelzverfahren, bei welchem die Steine bereits in das Wachsmodell eingegossen wer­ den, lassen sich die Kosten immerhin noch auf ein 1/4 senken.

Die Weiterverarbeitung des erfindungsgemäß hergestellten Modells geschieht so, wie es beim Schleudergießen oder Vakuumgießen von Schmuckstücken an sich bekannt ist. Zur Verdeutlichung dient das nachstehend wiedergegebene Beispiel.

Beispiel

Von einem Schmuckstück, z. B. einem Ring, welcher mehrere Schmuck­ steine aufweisen soll, wird in an sich bekannter Weise ein Ur­ modell aus Metall gemacht. Das Urmodell hat Krappenfassungen für die Steine, die Steine werden jedoch nicht eingesetzt. Das Ur­ modell wird zwischen zwei Blöcke aus thermoplastischem Silikon- Elastomer gelegt, die nachfolgend erhitzt und gegeneinanderge­ drückt werden. Dadurch wird das Silikon-Elastomer plastisch ver­ formt und schmiegt sich dem Urmodell an, wodurch in den beiden Blöcken ein naturgetreuer Abdruck des Urmodells entsteht. Die beiden auf diese Weise umgeformten Blöcke bilden die beiden Teile der Urform, in welche anschließend ein Wachs eingespritzt wird. Nach dem Erkalten des Wachses wird die Urform geöffnet und das Wachsmodell des Schmuckstücks entnommen. In die im Wachsmodell ausgebildeten Fassungen aus beispielsweise je vier Krappen wer­ den anschließend mittels eines Saugapplikators die vorgesehenen Steine eingesetzt und fixiert, indem man ein gabelförmiges Werkzeug, dessen zwei Zinken elektrisch beheizt sind und den Abstand von zwei einander gegenüberliegenden Krappen haben, auf zwei einander gegenüberliegende Krappen der je­ weiligen Fassung aufsetzt und kurz leicht andrückt, wodurch die Krappen erweichen und gestaucht werden und die ihnen je­ weils benachbarte Steinkante umgreifen. Aus einer Anzahl von so hergestellten Wachsmodellen wird dann in an sich bekannter Weise ein Wachsmodellbaum gebildet, in eine Küvette einge­ setzt und diese mit einem feinen Gips, z. B. mit Alabaster, ausgegossen. Nach dem Abbinden des Gipses wird die Küvette erhitzt und dadurch das Wachs ausgeschmolzen; in der Kü­ vette bleibt der Gipsabguß des Wachsmodellbaums zurück. Die Küvette wird auf eine Temperatur von ungefähr 750°C er­ hitzt, in eine Schleudergußmaschine eingesetzt und eine ge­ schmolzene 14-karätige Goldlegierung eingegossen, die man in der rotierenden Küvette erstarren läßt. Nach dem Abkühlen der Küvette auf etwa 40°C wird der Gips zerschlagen und dadurch der gegossene Baum freigelegt. Die Schmuckstücke werden nunmehr vom Baum abgeschnitten, gereinigt und ggfs. poliert.

Claims (7)

1. Verfahren zum Herstellen von Schmuckstücken mit einer oder mehreren gefaßten Steinen durch

• - Herstellen eines Urmodells mit Fassungen für die Steine,
• - Herstellen einer Urform durch Abformen des Urmodells,
• - Herstellen eines Modells aus einer gieß- oder spritzgieß­ fähigen, durch Erhitzen austreibbaren Modelliermasse in der Urform,
• - Herstellen einer Gießform durch Einbetten des Modells in eine feuerfeste Formmasse und Austreiben der Modellier­ masse aus der Gießform,
• - Gießen von Metall in die Gießform,
• - Entformen des Schmuckstücks nach Abkühlung des Metalls,

dadurch gekennzeichnet,
daß die Urform durch Abformen des noch keine Steine ent­ haltenden Urmodells gebildet wird,
daß die Steine vielmehr erst in das mit der Urform herge­ stellte Modell eingesetzt und durch Verformen der Fassungen gefaßt werden.

2. Verfahren zum Herstellen von Modellen aus einer gieß- oder spritzgießfähigen, durch Erhitzen austreibbaren Modelliermasse,
zum Zwecke der Verwendung in einem Verfahren zum Herstellen von Schmuckstücken mit einem oder mehreren gefaßten Steinen, in welchem durch Einbetten des Modells in eine feuerfeste Formmasse und anschließendes Austreiben der Modelliermasse eine Gießform gebildet, Metall in die Gießform gegossen und das jeweilige Schmuckstück nach Abkühlung des Metalls ent­ formt wird,
durch Herstellen eines Urmodells mit Fassungen für die Steine und Herstellen einer Urform durch Abformen des Urmodells,
dadurch gekennzeichnet, daß die Urform durch Abformen des noch keine Steine enthaltenden Urmodells gebildet wird, daß die Steine vielmehr erst in das Modell mit der Urform herge­ stellte Modell eingesetzt und durch Verformen der Fassungen gefaßt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fassungen thermisch verformt werden.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fassungen nur stellenweise ver­ formt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Krappen- oder Körnerfassungen nur eine Teil­ menge der Krappen bzw. Körner verformt wird.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß ein der Gestalt des oberen Endes der jeweiligen Fassung angepaßtes Werkzeug erwärmt, auf die Fassung aufgesetzt und diese in einem einzigen Schritt durch Andrücken des Werkzeuges verformt wird.