EP3024351A1 - Verfahren zum befestigen von schmucksteinen - Google Patents

Verfahren zum befestigen von schmucksteinen

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EP3024351A1
EP3024351A1 EP14755768.0A EP14755768A EP3024351A1 EP 3024351 A1 EP3024351 A1 EP 3024351A1 EP 14755768 A EP14755768 A EP 14755768A EP 3024351 A1 EP3024351 A1 EP 3024351A1
Authority
EP
European Patent Office
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gemstone
shell
recess
sheath
region
Prior art date
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Application number
EP14755768.0A
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English (en)
French (fr)
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EP3024351B1 (de
Inventor
Alexander Rief
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D Swarovski KG
Original Assignee
D Swarovski KG
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Publication date
Application filed by D Swarovski KG filed Critical D Swarovski KG
Publication of EP3024351A1 publication Critical patent/EP3024351A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3024351B1 publication Critical patent/EP3024351B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A44—HABERDASHERY; JEWELLERY
    • A44C—PERSONAL ADORNMENTS, e.g. JEWELLERY; COINS
    • A44C17/00—Gems or the like
    • A44C17/04—Setting gems in jewellery; Setting-tools
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A44—HABERDASHERY; JEWELLERY
    • A44C—PERSONAL ADORNMENTS, e.g. JEWELLERY; COINS
    • A44C27/00—Making jewellery or other personal adornments

Definitions

  • the invention relates to a method for attaching at least one gemstone to a shell made of a fusible material, wherein the shell has at least one recess in which the gemstone is arranged, wherein the gemstone touches the shell at least one point.
  • the film to which the gems are attached glued in a heated to melting temperature of the film oven to a socket that has adapted for this purpose to the shape of the gems recesses.
  • Another way to connect gemstones, especially with garments is to place a heat activatable adhesive on a flat side of a gemstone. With their opposite side of the gemstones are arranged on a transfer film. By ironing, heat passes through the transfer film and the gemstone to the adhesive, which activates it and the gemstone is glued to the garment. Subsequently, the transfer film can be removed.
  • the object of the invention is to provide a method for attaching at least one gemstone to a shell made of fusible material available, which overcomes the said disadvantages and ensures an efficient and secure fastening for gems on or in a shell.
  • shell By the shell, to which the at least one gemstone is attached, having at least one recess into which the gemstone is arranged for attachment to the shell, wherein the gemstone, when placed in the recess, contacts the shell at at least one location created an interface through which heat from the gemstone can be passed to the shell.
  • shell should be understood to mean an object with which at least partially a space is bounded. In particular, these include cases, e.g. for watches, mobile phones, MP3 players or other portable electronic devices, as well as retrofittable protective covers. Likewise, other containers in the broadest sense fall under this term, such as e.g. Cases, bags, cases or packaging containers, e.g. for cosmetics.
  • the shell can thus be locally melted by heating the gem by means of a heat source in the region of contact by a correspondingly long and strong heating and pass in this area in a molten or molten state and thereby partially around the Deform the point of contact depending on the geometric shape of the gemstone.
  • the shell After deactivation or removal of the heat source, after reducing the heating power or after active cooling, the shell cools, whereby a connection with the gemstone is formed.
  • This type of connection in which the envelope medium is melted locally and deformed and redistributed according to the outer shape of the gemstone to be connected after cooling with the gemstone, ensures a fast and cost-effective method to selectively stones individually into a shell too integrate.
  • the resulting compound is stronger than with an adhesive, whereby a shortened production time is made possible because no adhesive must be mixed and also no transfer sheets must be used as in the prior art.
  • this process is also environmentally friendly, since no chemicals such as an adhesive must be used.
  • This type of connection is basically suitable for all types and shapes of gemstones.
  • natural or synthetically produced jewelery and precious stones such as e.g. Zirconia or glass-made gemstones (glass blocks) can be attached to a shell using this method.
  • the brilliance of the gemstone is hardly or not at all influenced.
  • the method according to the invention can also be used for gemstones without a mirror layer or without chemical mirroring and for gemstones without protective foils or vapor-deposited layers.
  • the method is also suitable to attach gemstones with reflective coating, protective layers or films to a shell. The heating of the gemstone heat distribution and heat conduction in the stone, whereby the shell is heated in the region of the contact point and thus in a local and defined area, while the shell material in this area above the melting point or depending on the nature of the shell material approximately to the melting point is brought and goes into a molten state.
  • the method is particularly suitable for synthetic gemstones such as zirconia, since they are usually not steamed or provided with a protective film and are not attached by means of an adhesive to a shell.
  • the heating of the gem does not necessarily take place after the arrangement in the recess of the shell. It is also possible to heat the gem in advance, for example in an oven, and then bring it with a transfer device to the shell and then push it into the shell. The temperature of the gemstone during the transfer process and the arrangement in the shell must be above the melting temperature of the shell material.
  • a shell suitable for the method according to the invention consists, at least in the region of the recess, of a material having a lower melting temperature than the melting temperature of the gemstone or of the glass transition temperature in the case of a gemstone made of glass.
  • the temperature resistance of the protective film is often relevant, which is usually below the glass transition temperature.
  • the sheath material consists of a material having a lower melting temperature than the critical resistance temperature of the protective film, in the case of a gemstone made of glass and coated with such a protective film.
  • the sheath at least in the region of the recess of a fusible, preferably thermoplastic, plastic.
  • thermoplastics include, among others, all thermoplastics and their compositions such as e.g. Polycarbonates, polyolefins such as polypropylene, amorphous thermoplastics such as acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers (ABS) and mixed variants of these substances.
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers
  • Polyurethanes and silicone-like plastics are less suitable as casing material.
  • the shell can also consist of acetate in the region of the recess.
  • the shell in the region of the recess consists of a metal and / or a metal alloy with a correspondingly low to medium melting point.
  • a low melting point corresponds to a temperature of up to about 400 ° C.
  • a mean melting point corresponds to a temperature of up to about 1100 ° C.
  • tin, zinc, lithium and their alloys which have a low melting point
  • Aluminum and precious metals such as gold or silver, which have an average melting point for the inventive method used.
  • Another advantage of the invention is that only small demands are placed on the shape of the recess.
  • the recess is formed as a through hole.
  • the through hole over the depth of the shell may have constant dimensions, but it may also be provided to form the through hole as a two- or multi-stage wellbore.
  • the recess is formed as a cavity, whereby the sheath has higher overall stability.
  • a gemstone having a tip is fixed to a shell by the method according to the invention, it may be provided to arrange the gemstone with the tip in the direction of the shell interior in the recess.
  • the gemstone is placed in the recess such that the tip faces outwardly from the interior of the sheath. In the latter case, the method results in a gemstone composite with an outwardly pointing tip.
  • a shell is used in which the recess in which the gemstone is arranged has smaller cross-sectional dimensions than the gemstone in the region of its largest cross-sectional dimension.
  • the gem is placed in the region of its largest cross-sectional dimension on the outer edge of the recess.
  • the shell material becomes molten during the heating of the gemstone and can be arranged around the area of the largest cross-sectional dimension of the gemstone, so that after solidification of the shell material, a firm and permanent fit is formed around the gemstone.
  • the recess may e.g. have a circular cross-section. If the gem is a so-called chaton, which has a flat board on one side, while the other side converges to a point, there is almost a circular contact area when the gem is placed with the tip in the circular recess.
  • the gem does not necessarily have to be circular in plan view.
  • rectangular, triangular, oval, drop-shaped or similar shape having gems are used, provided that the recess in the shell has a similar cross-sectional shape.
  • the gemstone may continue to move towards the interior of the shell, redistributing the molten shell material.
  • additional pressure is exerted on the gem, which is pressed in the direction of the interior of the shell in order to achieve the redistribution of the molten shell material.
  • the recess in the shell must have corresponding dimensions to allow a displacement of the gemstone in the direction of the shell interior.
  • the gemstone can be pressed so far towards the interior of the shell until the region of greatest cross-sectional extent is located inside the shell and after hardening of the shell material by a particularly firm and permanent fit around the area largest cross-section gemstone forms.
  • the gemstone If a part of the gemstone protrudes from the shell after arrangement in the recess, the gemstone is located at the beginning of the heating process between the shell and the heat source. The gemstone is therefore heated from above.
  • the gemstone is heated by contact with the heat source.
  • the heat source may be formed so small that - in the case of the arrangement of several gems in the shell - is heated by the heat source only a single stone. Areas of the shell, where no gemstone is arranged, are not or only slightly heated.
  • the heat source may also be configured to include a plurality of local heat sources, each heating a single gemstone. The heat emitted by the heat source is forwarded via the gemstone to the contact points of the shell.
  • heat source for example, pin-shaped heat sources, eg heating pins or soldering iron, come with a suitable attachment, for example, with a flat end for use.
  • a heat source for example, pin-shaped heat sources, eg heating pins or soldering iron, come with a suitable attachment, for example, with a flat end for use.
  • heat sources are known per se in the prior art.
  • the invention further relates to a shell, in particular a housing, a case or a packaging container with at least one gemstone, which is attached to the shell according to a method as described above. Examples of such cases are cases and protective covers for mobile phones, MP3 players, laptops, tablets, but also containers for example for cosmetic products.
  • the invention can be used not only for the arrangement of a single gemstone in a recess of a shell, but also for a plurality of gemstones, which are arranged in each case a recess of a shell and ultimately secured.
  • Fig. 2 is a plan view of a part of a casing according to the invention.
  • Figure 1 a is a cross section through a shell 1, in which a formed as a through hole recess 2 is arranged.
  • Figure 1 b is shown schematically how the gemstone 3 is arranged in the recess 2.
  • the gemstone 3 is formed in this case as a chaton and has a tip 5, which points in the direction of the interior of the shell 1.
  • the region of the largest cross-sectional dimension of the gem 3 is formed by a Rondiste 4.
  • the gemstone 3 is located on the outer edge of the recess 2 in the contact points 6. If the recess is designed as a slot, there is a contact point 6 on both sides of the recess 2. If the recess 2 has a circular cross-section, the result is approximately a continuous circular contact point 6.
  • FIG. 1 c shows how the heat source 7 heats the gemstone 3. This heating can be done by direct contact with the gemstone 3. But it can also be provided that the heat source 7, which is shown schematically in this figure, is arranged above the gemstone 3.
  • Figure 1 d is shown how the heat from the heat source 7 according to the arrows schematically shown by the gemstone 3 is forwarded to the shell 1 and therefore for a dependent on the shell material and the specific nature of the gemstone 3 duration and strength of the heating around the points of contact 6 forms a region 9 in which the shell material is melted and therefore pasty or even molten.
  • the gemstone 3 is pressed in the direction of the shell interior, wherein the Rondiste is moved down until it is disposed within the shell 1.
  • the molten or molten casing material is redistributed until it forms a seat 10 around the Rondiste 4.
  • the shell 1 cools and the gemstone 3 is held by the also cooled seat 10.
  • this method can be used when the gemstone 3 is heated to a higher temperature than the melting temperature of the shell 1. If the gemstone 3 is heated to a much higher temperature than the melting temperature of the shell 1, this causes a faster melting or melting of the shell 1 in the region of the contact points 6. Thus, the processing or setting time for a gemstone 3 can be shortened.
  • the temperature selection and the time for the heat release thus depend on it from which optical quality level is desired. As a general rule applies that at a low temperature, a visually very high quality appearance image is achieved, however, associated with a longer processing time, while at a high temperature, a not so high quality appearance can be achieved with a very short processing time.
  • the temperature selection and the time for the heat release depend, inter alia, on the thermal expansion of the gem 3, the size of the gem 3 and the material properties of the shell 1 and the size of the heat source 7, e.g. the size of the diameter of a heating pin, from.
  • the heating time and the temperature of the heat source 7 are indicated for various types of shell materials and 3 different types of gems 1.
  • FIG. 2 shows a plan view of a part of a casing 1 according to the invention, in which a total of seven gemstones 3 have been placed in a casing 1 by means of a method according to the invention. Visible is the circular seat 6, which has formed around the Rondiste 4 of the gems 3.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Verfahren zum Befestigen mindestens eines Schmucksteins (3) an einer Hülle (1) aus schmelzbarem Material, wobei die Hülle (1) mindestens eine Ausnehmung (2) aufweist, in welcher der Schmuckstein (3) angeordnet wird, wobei der Schmuckstein (3) die Hülle (1) an wenigstens einer Stelle (6) berührt, wobei der Schmuckstein (3) solange von einer Wärmequelle (7) erhitzt wird, bis die Hülle (1) im Bereich der Berührungsstelle (6) in einen zumindest teilweise geschmolzenen Zustand übergeht, sodass durch Auskühlung eine feste Verbindung zwischen Schmuckstein (3) und Hülle (1) herstellbar ist.

Description

Verfahren zum Befestigen von Schmucksteinen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen mindestens eines Schmucksteins an einer Hülle aus einem schmelzbaren Material, wobei die Hülle mindestens eine Ausnehmung aufweist, in welcher der Schmuckstein angeordnet wird, wobei der Schmuckstein die Hülle an wenigstens einer Stelle berührt.
Die sichere Befestigung von Schmucksteinen an Gegenständen ist ein altbekanntes Problem zu dem es im Stand der Technik bereits vielfältige Lösungsideen gibt. Dabei müssen mehrere Gesichtspunkte beachtet werden. Zum einen soll die Befestigung möglichst kostengünstig und automatisiert von statten gehen. Zum anderen müssen vielfältigste Formen und Arten von Schmucksteinen befestigbar sein. Die AT 338 020 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Schmucksteinverbunds, wobei die Schmucksteine mit ihrer Effektfläche in einem Sieb angeordnet werden und anschließend auf die der Effektfläche gegenüber liegende Setzfläche eine Schmelzklebefolie angeordnet wird. In einem Ofen und mit einer Vorrichtung zur Erzeugung von Unterdruck wird die Schmelzklebefolie an die Setzfläche der Schmucksteine angeschmolzen. In weiterer Folge wird die Folie, an der die Schmucksteine befestigt sind, in einem auf Schmelztemperatur der Folie aufgeheizten Ofen an eine Fassung geklebt, die zu diesem Zweck an die Form der Schmucksteine angepasste Ausnehmungen verfügt. Eine weitere Möglichkeit zur Verbindung von Schmucksteinen insbesondere mit Kleidungsstücken besteht darin, auf eine flache Seite eines Schmucksteins einen durch Hitze aktivierbaren Klebstoff anzuordnen. Mit ihrer gegenüber liegenden Seite sind die Schmucksteine an einer Transferfolie angeordnet. Durch Aufbügeln gelangt Wärme über die Transferfolie und den Schmuckstein an den Klebstoff, wodurch dieser aktiviert wird und der Schmuckstein an das Kleidungsstück geklebt wird. In weiterer Folge kann die Transferfolie entfernt werden.
Nachteilig an diesen Verfahren sind einerseits die oftmals unzureichende Stabilität der Klebeverbindung sowie die Problematik, dass nur Schmucksteine mit einer spezifischen Form verwendbar sind. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Befestigung mindestens eines Schmucksteins an einer Hülle aus schmelzbarem Material zur Verfügung zu stellen, das die besagten Nachteile behebt und eine effiziente und sichere Befestigungsart für Schmucksteine an bzw. in einer Hülle gewährleistet.
Dies wird durch ein Verfahren mit dem Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.
Indem die Hülle, an dem der mindestens eine Schmuckstein befestigt wird, mindestens eine Ausnehmung aufweist, in die der Schmuckstein zur Befestigung am der Hülle angeordnet wird, wobei der Schmuckstein die Hülle bei der Anordnung in der Ausnehmung die Hülle an wenigstens einer Stelle berührt, wird eine Schnittstelle geschaffen, über die Wärme vom Schmuckstein an die Hülle geleitet werden kann. Unter Hülle soll dabei ein Gegenstand verstanden werden, mit dem zumindest teilweise ein Raum umgrenzt wird. Insbesondere fallen darunter Gehäuse z.B. für Uhren, Mobiltelefone, MP3-Player oder andere tragbare elektronische Geräte sowie nachträglich anbringbare Schutzhüllen. Ebenso fallen andere Behälter im weitesten Sinne unter diesen Begriff wie z.B. Etuis, Taschen, Koffer oder auch Verpackungsbehälter z.B. für Kosmetika.
Durch geeignete Auswahl einer Hülle mit einem schmelzbaren Material kann die Hülle somit durch Erhitzung des Schmucksteins mittels einer Wärmequelle im Bereich der Berührungsstelle durch entsprechend lange und starke Erhitzung lokal aufgeschmolzen werden und in diesem Bereich in einen aufgeschmolzenen oder schmelzflüssigen Zustand übergehen und sich dabei bereichsweise um die Berührungsstelle je nach geometrischer Form des Schmucksteins verformen. Nach Deaktivierung oder Entfernung der Wärmequelle, nach Reduzierung der Heizleistung oder nach aktiver Kühlung, kühlt die Hülle aus, wobei eine Verbindung mit dem Schmuckstein ausgebildet wird.
Diese Art der Verbindung in dem das Hüllenmedium lokal aufgeschmolzen wird und sich entsprechend der äußeren Form des Schmucksteins verformt und umverteilt, um nach Auskühlen mit dem Schmuckstein verbunden zu sein, gewährleistet eine schnelle und kosteneffiziente Methode, um gezielt Steine auch einzeln in eine Hülle zu integrieren. Die dadurch erzielte Verbindung ist stärker als mit einem Kleber, wobei eine verkürzte Herstellungszeit ermöglicht wird, da kein Kleber angemischt werden muss und zudem keine Transferfolien wie im Stand der Technik herangezogen werden müssen. Darüber hinaus ist dieses Verfahren auch umweltfreundlich, da keine Chemikalien wie eben zum Beispiel ein Klebstoff verwendet werden müssen.
Diese Verbindungsart ist grundsätzlich für alle Arten und Formen von Schmucksteinen verwendbar. Insbesondere können auch natürliche oder synthetisch hergestellte Schmuck- und Edelsteine, wie z.B. Zirkonia oder aus Glas hergestellte Schmucksteine (Glassteine) mit diesem Verfahren an einer Hülle befestigt werden.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Brillanz des Schmucksteins nur kaum oder gar nicht beeinflusst. Im Gegensatz zu vielen Verfahren des Standes der Technik, ist das erfindungsgemäße Verfahren auch für Schmucksteine ohne Spiegelschicht oder ohne chemische Verspiegelung sowie für Schmucksteine ohne Schutzfolien oder aufgedämpfte Schichten verwendbar. Das Verfahren ist jedoch auch geeignet, Schmucksteine mit Verspiegelung, Schutzschichten oder Folien an einer Hülle zu befestigen. Durch die Erhitzung des Schmucksteins erfolgt eine Wärmeverteilung und Wärmeweiterleitung im Stein, wodurch die Hülle im Bereich der Berührungsstelle und somit in einem lokalen und definierten Bereich erhitzt wird, und dabei das Hüllenmaterial in diesem Bereich über den Schmelzpunkt oder je nach Art des Hüllenmaterials annähernd zum Schmelzpunkt gebracht wird und in einen schmeizflüssigen Zustand übergeht. Das Verfahren ist insbesondere für synthetische Schmucksteine wie zum Beispiel Zirkonia geeignet, da diese in der Regel nicht bedampft oder mit einer Schutzfolie versehen sind und nicht mittels eines Klebstoffs an einer Hülle befestigt werden. Die Erhitzung des Schmucksteins muss aber nicht zwangsläufig nach der Anordnung in der Ausnehmung der Hülle erfolgen. Es ist auch möglich, den Schmuckstein vorher, z.B. in einem Ofen, aufzuheizen und anschließend mit einer Transfervorrichtung zur Hülle hinzuführen und ihn anschließend in die Hülle hineinzudrücken. Dabei muss die Temperatur des Schmucksteins während des Transfervorganges und der Anordnung in der Hülle über der Schmelztemperatur des Hüllenmaterials liegen. Ein für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Hülle besteht zumindest im Bereich der Ausnehmung aus einem Material mit einer niedrigeren Schmelztemperatur als der Schmelztemperatur des Schmucksteins bzw. der Glasübergangstemperatur im Falle eines aus Glas hergestellten Schmucksteins.
Glassteine sind häufig mit einer Schutzfolie überzogen, um den Schmuckstein vor Beschädigung zu schützen. In diesem Fall ist häufig die Temperaturbeständigkeit der Schutzfolie relevant, die in der Regel unter der Glasübergangstemperatur liegt. Das Hüllenmaterial besteht demnach in dieser Ausführungsform der Erfindung aus einem Material mit einer niedrigeren Schmelztemperatur als der kritischen Beständigkeitstemperatur der Schutzfolie, im Falle eines aus Glas hergestellten Schmucksteins, der mit einer solchen Schutzfolie überzogen ist. Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
In einer Ausführungsform der Erfindung besteht die Hülle zumindest im Bereich der Ausnehmung aus einem schmelzbaren, vorzugweise thermoplastischen, Kunststoff. Dazu zählen unter anderem alle Thermoplaste und deren Kompositionen wie z.B. Polykarbonate, Polyolefine wie Polypropylen, amorphe Thermoplaste wie Acrylnitril- Butadien-Styrol-Copolymerisate (ABS) sowie Mischvarianten dieser Stoffe. Polyurethane und silikonartige Kunststoffe sind weniger als Hüllenmaterial geeignet. Die Hülle kann im Bereich der Ausnehmung auch aus Azetat bestehen.
Es ist aber auch möglich, dass die Hülle im Bereich der Ausnehmung aus einem Metall und/oder einer Metalllegierung mit einem entsprechend niedrigen bis mittleren Schmelzpunkt besteht. Ein niedriger Schmelzpunkt entspricht einer Temperatur von bis zu ca. 400° C. Ein mittlerer Schmelzpunkt entspricht einer Temperatur von bis zu ca. 1 100° C. Beispielsweise sind Zinn, Zink, Lithium und deren Legierungen, die einen niedrigen Schmelzpunkt aufweisen, aber auch Aluminium sowie Edelmetalle wie z.B. Gold oder Silber, welche einen mittleren Schmelzpunkt aufweisen für das erfindungsgemäße Verfahren verwendbar. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass an die Form der Ausnehmung nur geringe Anforderungen gestellt werden. In einer Ausführungsform ist die Ausnehmung als Durchgangsloch ausgebildet. Dabei kann das Durchgangsloch über die Tiefe der Hülle konstante Ausmaße aufweisen, es kann aber auch vorgesehen sein, das Durchgangsloch als zwei- oder mehrstufiges Bohrloch auszubilden. In einer anderen Ausführungsform ist die Ausnehmung als Kavität ausgebildet, wodurch die Hülle insgesamt höhere Stabilität aufweist.
Falls ein Schmuckstein, der eine Spitze aufweist, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren an einer Hülle befestigt wird, kann vorgesehen sein, den Schmuckstein mit der Spitze in Richtung des Hülleninneren in der Ausnehmung anzuordnen. In einer anderen Ausführungsform wird der Schmuckstein derart in der Ausnehmung angeordnet, dass die Spitze vom Inneren der Hülle nach außen weist. In letzterem Fall erhält man durch das Verfahren einen Schmucksteinverbund mit einer nach außen weisenden Spitze.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Hülle verwendet, bei dem die Ausnehmung, in dem der Schmuckstein angeordnet wird, kleinere Querschnittsabmessungen aufweist als der Schmuckstein im Bereich seiner größten Querschnittsausdehnung. In diesem Fall wird der Schmuckstein im Bereich seiner größten Querschnittsausdehnung auf den Außenrand der Ausnehmung gelegt. An den Berührstellen wird während der Erhitzung des Schmucksteins das Hüllenmaterial schmelzflüssig und kann sich um den Bereich der größten Querschnittsausdehnung des Schmucksteins anordnen, sodass sich nach Auskühlen des Hüllenmaterials ein fester und dauerhafter Sitz um den Schmuckstein bildet.
Die Ausnehmung kann z.B. einen kreisrunden Querschnitt aufweisen. Ist der Schmuckstein dabei ein sogenannter Chaton, der auf einer Seite eine ebene Tafel aufweist, während die andere Seite zu einer Spitze zusammenläuft, ergibt sich annähernd ein kreisrunder Berührungsbereich, wenn der Schmuckstein mit der Spitze voran in der kreisrunde Ausnehmung angeordnet wird.
Der Schmuckstein muss jedoch nicht zwangsläufig in der Draufsicht kreisförmig sein. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können auch rechteckige, dreieckige, ovale, tropfenförmige oder eine ähnliche Form aufweisende Schmucksteine verwendet werden, sofern die Ausnehmung in der Hülle eine ähnliche Querschnittsform aufweist.
Während der Erhitzung des Schmucksteins wird Wärme über den Schmuckstein an die Hülle geleitet, wodurch dieser schmelzflüssig wird. Dabei kann sich der Schmuckstein aufgrund der Schwerkraft weiter in Richtung des Inneren der Hülle bewegen und dabei das schmelzflüssige Hülienmaterial umverteilen. In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zusätzlich Druck auf den Schmuckstein ausgeübt, wobei dieser in Richtung des Inneren der Hülle gedrückt wird, um die Umverteilung des schmelzflüssigen Hüllenmaterials zu erreichen. Dabei muss die Ausnehmung in der Hülle entsprechende Ausmaße aufweisen, um eine Verschiebung des Schmucksteins in Richtung des Hülleninneren zu ermöglichen. Weist der Schmuckstein einen Bereich der größten Querschnittsausdehnung auf, kann der Schmuckstein soweit in Richtung des Inneren der Hülle gedrückt werden, bis der Bereich der größten Querschnittsausdehnung im Hülleninneren angeordnet ist und sich nach Aushärten des Hüllenmaterials dadurch ein besonders fester und dauerhafter Sitz um den Bereich der größten Querschnittsausdehnung Schmuckstein bildet.
Ragt ein Teil des Schmucksteins aus der Hülle nach Anordnung in der Ausnehmung heraus, befindet sich der Schmuckstein zu Beginn des Erhitzungsvorgangs zwischen der Hülle und der Wärmequelle. Der Schmuckstein wird daher von oben erhitzt.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Schmuckstein durch Berührung mit der Wärmequelle erhitzt. Dabei kann die Wärmequelle so klein ausgebildet sein, dass - im Falle der Anordnung mehrerer Schmucksteine in der Hülle - durch die Wärmequelle nur ein einzelner Stein erhitzt wird. Bereiche der Hülle, wo kein Schmuckstein angeordnet ist, werden dadurch nicht oder nur kaum erhitzt. Die Wärmequelle kann auch so ausgebildet sein, dass mehrere lokale Wärmequellen enthalten sind, die jeweils einen einzelnen Schmuckstein erhitzen. Die von der Wärmequelle abgegebene Wärme wird über den Schmuckstein an die Berührstellen der Hülle weitergeleitet.
Als Wärmequelle kommen beispielsweise stiftförmige Wärmequellen, z.B. Heizstifte oder Lötkolben, mit geeignetem Aufsatz, beispielsweise mit flachem Ende zum Einsatz. Derartige Wärmequellen sind an sich im Stand der Technik bekannt. Die Erfindung betrifft weiters eine Hülle, insbesondere ein Gehäuse, ein Etui oder einen Verpackungsbehälter mit mindestens einem Schmuckstein, der nach einem wie oben beschriebenen Verfahren an der Hülle befestigt ist. Beispiele für solche Hüllen sind Gehäuse und Schutzhüllen für Mobiltelefone, MP3-Player, Laptops, Tablets, aber auch Behälter z.B. für Kosmetikprodukte.
Es versteht sich von selbst, dass die Erfindung nicht nur für die Anordnung eines einzigen Schmucksteins in einer Ausnehmung einer Hülle verwendet werden kann, sondern auch für eine Mehrzahl an Schmucksteinen, die in jeweils einer Ausnehmung einer Hülle angeordnet und letztlich befestigt werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Folgenden näher erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1 a - 1 g schematische Darstellungen der einzelnen Schritte einer
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, und Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil einer erfindungsgemäßen Hülle.
In Figur 1 a ist ein Querschnitt durch eine Hülle 1 , bei dem eine als Durchgangsloch ausgebildete Ausnehmung 2 angeordnet ist.
In Figur 1 b ist schematisch dargestellt, wie der Schmuckstein 3 in der Ausnehmung 2 angeordnet wird. Der Schmuckstein 3 ist in diesem Fall als Chaton ausgebildet und weist eine Spitze 5 auf, die in Richtung des Inneren der Hülle 1 zeigt. Der Bereich der größten Querschnittsausdehnung des Schmucksteins 3 wird durch eine Rondiste 4 gebildet. Knapp unterhalb der Rondiste liegt der Schmuckstein 3 am Außenrand der Ausnehmung 2 in den Berührstellen 6 auf. Ist die Ausnehmung als Langloch ausgebildet, gibt es auf beiden Seiten der Ausnehmung 2 jeweils eine Berührungsstelle 6. Weist die Ausnehmung 2 einen kreisrunden Querschnitt auf, ergibt sich annähernd eine durchgängige kreisrunde Berührungsstelle 6.
In Figur 1 c ist dargestellt, wie die Wärmequelle 7 den Schmuckstein 3 erhitzt. Diese Erhitzung kann durch direkten Kontakt mit dem Schmuckstein 3 erfolgen. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Wärmequelle 7, die in dieser Figur schematisch dargestellt ist, oberhalb des Schmucksteins 3 angeordnet ist.
In Figur 1 d ist dargestellt, wie die Wärme von der Wärmequelle 7 gemäß der schematisch dargestellten Pfeile vom Schmuckstein 3 zur Hülle 1 weitergeleitet wird und sich daher nach einer vom Hüllenmaterial und der konkreten Art des Schmucksteins 3 abhängigen Dauer und Stärke der Erhitzung um die Berührungsstellen 6 ein Bereich 9 ausbildet, in dem das Hüllenmaterial aufgeschmolzen und daher pastös oder sogar schmelzflüssig ist.
In einem weiteren Verfahrensschritt, der in Figur 1 e dargestellt ist, wird nachdem sich ein aufgeschmolzener oder schmelzflüssiger Bereich 9 ausbilden konnte, Druck gemäß des Pfeiles P auf den Schmuckstein 3 ausgeübt. Zusätzlich oder alternativ kann auch vorgesehen sein, dass eine unterhalb der Hülle angeordnete Absaugvorrichtung den Schmuckstein 3 in Richtung des Hülleninneren saugt oder eine entsprechende Unterdruckvorrichtung zu diesem Zweck vorgesehen ist.
In Folge der Druckausübung wird der Schmuckstein 3 in Richtung des Hülleninneren gedrückt, wobei die Rondiste nach unten bewegt wird, bis sie innerhalb der Hülle 1 angeordnet ist. Dabei wird das aufgeschmolzene oder schmelzflüssige Hüllenmaterial umverteilt, bis es einen Sitz 10 um die Rondiste 4 bildet. Nach Beendigung der Druckausübung und Entfernen der Wärmequelle 7, kühlt die Hülle 1 aus und der Schmuckstein 3 wird vom ebenfalls ausgekühlten Sitz 10 festgehalten. Grundsätzlich kann dieses Verfahren angewendet werden, wenn der Schmuckstein 3 auf eine höhere Temperatur als die Schmelztemperatur der Hülle 1 erhitzt wird. Wird der Schmuckstein 3 auf eine wesentlich höhere Temperatur als die Schmelztemperatur der Hülle 1 erhitzt, bewirkt dies ein schnelleres Schmelzen bzw. Anschmelzen der Hülle 1 im Bereich der Berührstellen 6. Dadurch kann die Bearbeitungs- bzw. Setzzeit für einen Schmuckstein 3 verkürzt werden. Erreicht werden kann dies z.B. durch eine hohe Wärmeabgabe auf den Schmuckstein 3. Zu beachten ist jedoch, dass infolge einer schnellen Erhitzung des Schmucksteins 3 und der Hülle 1 eine höhere Materialverdrängung auftreten kann, was unter Umständen Nachteile hinsichtlich des optischen Erscheinungsbilds nach dem Abkühlen der Hülle 1 zur Folge haben kann. Die Temperaturauswahl sowie die Zeit für die Wärmeabgabe hängen somit auch davon ab, welcher optische Qualitätsgrad erwünscht ist. Als grundsätzliche Regel gilt, dass bei einer niedrigen Temperatur ein optisch sehr hochwertiges Erscheindungsbild erreicht wird, allerdings verbunden mit einer längeren Bearbeitungszeit, während bei einer hohen Temperatur ein nicht ganz so hochwertiges Erscheinungsbild bei einer besonders kurzen Bearbeitungszeit erreicht werden kann.
Die Temperaturauswahl sowie die Zeit für die Wärmeabgabe hängen weiters unter anderem von der Wärmeausdehnung des Schmucksteins 3, der Größe des Schmucksteins 3 und der Materialeigenschaften der Hülle 1 sowie der Größe der Wärmequelle 7, z.B. der Größe des Durchmessers eines Heizstiftes, ab.
Exemplarisch werden in der nachfolgenden Tabelle einige Parameter, bei denen das erfindungsgemäße Verfahren verwirklicht werden kann, angeführt. Dabei sind die Erhitzungsdauer und die Temperatur der Wärmequelle 7 für verschiedene Arten von Hüllenmaterialen und 3 verschiedene Arten von Schmucksteinen 1 angegeben.
In Fig. 2 ist eine Draufsicht auf einen Teil einer erfindungsgemäßen Hülle 1 dargestellt, bei dem insgesamt sieben Schmucksteine 3 mit einem erfindungs-gemäßen Verfahren in eine Hülle 1 gesetzt worden sind. Erkennbar ist der kreisförmige Sitz 6, der sich um die Rondiste 4 der Schmucksteine 3 gebildet hat.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Befestigen mindestens eines Schmucksteins (3) an einer Hülle (1 ) aus schmelzbarem Material, wobei die Hülle (1 ) mindestens eine Ausnehmung (2) aufweist, in welcher der Schmuckstein (3) angeordnet wird, wobei der Schmuckstein (3) die Hülle (1 ) an wenigstens einer Stelle (6) berührt, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmuckstein (3) solange von einer Wärmequelle (7) erhitzt wird, bis die Hülle (1 ) im Bereich der Berührungsstelle (6) in einen zumindest teilweise geschmolzenen Zustand übergeht, sodass durch Auskühlung eine feste Verbindung zwischen Schmuckstein (3) und Hülle (1 ) herstellbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Hülle (1 ), an der der Schmuckstein (3) befestigt wird, im Bereich der Ausnehmung (2) aus einem schmelzbaren, vorzugsweise thermoplastischen, Kunststoff besteht.
Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Hülle (1 ), an der der Schmuckstein (3) befestigt wird, im Bereich der Ausnehmung (2) aus einem Metall und/oder einer metallischen Legierung besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Ausnehmung (2), in die der Schmuckstein (3) angeordnet wird, als Durchgangsloch ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Ausnehmung (2), in die der Schmuckstein (3) angeordnet wird, als Kavität ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Schmuckstein (3), der an der Hülle (1 ) befestigt wird, eine Spitze (5) aufweist und derart in der Ausnehmung (2) angeordnet wird, dass die Spitze (5) von der Außenseite der Hülle (1 ) in Richtung des Inneren der Hülle (1) weist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Schmuckstein (3), der an der Hülle (1 ) befestigt wird, eine Spitze (5) aufweist und derart in der Ausnehmung (2) angeordnet wird, dass die Spitze (5) vom Inneren der Hülle (1 ) nach außen weist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Schmuckstein (3), der an der Hülle (1 ) befestigt wird, im Bereich seiner größten Querschnittsausdehnung auf den Außenrand der Ausnehmung (2) angeordnet wird und wobei schmelzflüssiges Hüllenmaterial um den Bereich der größten Querschnittsausdehnung des Schmucksteins (3) angeordnet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Schmuckstein (3) in Richtung des Inneren der Hülle (1 ) gedrückt wird, während die Hülle (1 ) im Bereich (9) der Berührungsstelle (6) schmelzflüssig ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei zu Beginn des Erhitzungsvorganges der Schmuckstein (3) zwischen der Hülle (1 ) und der Wärmequelle (7) angeordnet ist.
1 1 . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Schmuckstein (3) durch Berührung mit der Wärmequelle (7) erhitzt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , wobei die größte Querschnittsausdehnung nach Auskühlen der Hülle (1 ) unterhalb der Außenfläche der Hülle (1 ) angeordnet ist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Schmuckstein nach Auskühlen der Hülle (1 ) über die Außenfläche der Hülle (1 ) hervorragt.
14. Hülle, insbesondere Gehäuse, Etui, Verpackungsbehälter, mit mindestens einem Schmuckstein (3), der nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 an der Hülle (1 ) befestigt ist.
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