EP3541225B1 - Uhrglas und verfahren zum herstellen eines uhrglases - Google Patents

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EP3541225B1
EP3541225B1 EP17800763.9A EP17800763A EP3541225B1 EP 3541225 B1 EP3541225 B1 EP 3541225B1 EP 17800763 A EP17800763 A EP 17800763A EP 3541225 B1 EP3541225 B1 EP 3541225B1
Authority
EP
European Patent Office
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gemstone
glass
intermediate layer
recess
temperature
Prior art date
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Active
Application number
EP17800763.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP3541225A1 (de
Inventor
Michael Bonke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Realization Desal AG
Original Assignee
Realization Desal AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Realization Desal AG filed Critical Realization Desal AG
Publication of EP3541225A1 publication Critical patent/EP3541225A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3541225B1 publication Critical patent/EP3541225B1/de
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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B39/00—Watch crystals; Fastening or sealing of crystals; Clock glasses
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B47/00—Time-pieces combined with other articles which do not interfere with the running or the time-keeping of the time-piece
    • G04B47/04—Time-pieces combined with other articles which do not interfere with the running or the time-keeping of the time-piece with attached ornaments or amusement apparatus
    • G04B47/042—Fastening of jewels and the like
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a watch glass with at least one gemstone, in particular diamonds, and a method for producing a watch glass in which at least one gemstone is embedded.
  • the present invention also relates to such a watch glass.
  • the DE 86 11 077 U1 shows a setting for a diamond, which is to be used in particular when the diamond is to be used in flat receiving bodies, such as in the dial area or watch glass area.
  • the mount comprises a carrier plate which positively encompasses at least part of the diamond lower part, and a cover plate which positively surrounds at least part of the diamond upper part and is attached to the carrier plate.
  • the carrier plate is glued to the cover plate.
  • the carrier plate extends upwards to the transition area between the lower part of the diamond and the truncated pyramid-shaped diamond upper part, that is to the area of the maximum cross section of the diamond.
  • Multi-layer watch glasses with diamonds or other gemstones which house such stones in recesses in a carrier glass, the carrier glass being glued to a cover glass to form a type of laminated glass with the aid of an adhesive intermediate layer, for example an adhesive film.
  • the intermediate layer is not continuous, but interrupted in the vicinity of the gemstones or at the locations of the recesses in which the gemstones are embedded, so that the intermediate layer is kept away from the gemstones. The reason for this is that the optical properties, especially the "sparkle" of the gemstone and the reflection of the light, are not impaired by the gemstone.
  • Such a watch glass shows, for example, the DE 10 2015 2046 13 A1 .
  • this watch glass or the method for producing this watch glass may have disadvantages under certain circumstances.
  • a complicating factor is that a punched-out hole in an intermediate layer designed as a film does not expand evenly in all directions during the process of heating under pressure, but rather has a "structural direction". This causes an originally round hole to eventually become oval.
  • a recess in the intermediate layer designed as an adhesive film does not retain its original shape during the lamination process, since the adhesive film becomes almost liquid during the heated lamination process.
  • the object of the invention is to propose a watch glass with at least one gem and a method for producing a watch glass with at least one gem, whereby the disadvantages described above are eliminated.
  • the object of the invention is to create a watch glass with at least one gemstone which has an improved visual appearance.
  • Another object of the invention is to provide a method for producing such a watch glass.
  • a watch glass which comprises a carrier glass with at least one recess, a cover glass, at least one gemstone, and a connecting intermediate layer.
  • the gem is at least partially arranged in the recess.
  • the cover glass and the carrier glass are connected to one another via the connecting intermediate layer.
  • a region of an upper part of the gemstone is in direct contact with the intermediate layer.
  • the gemstone is preferably a diamond, a precious stone, a semi-precious stone or a synthetic gemstone.
  • the connecting intermediate layer can preferably be designed as an adhesive film, laminating film or liquid adhesive which is cured in the assembled state.
  • the intermediate layer is advantageously transparent.
  • the area of the upper part of the gemstone comprises a table of the gemstone.
  • the upper part or upper part of the gemstone is to be understood as the part that is located above a girdle of the gemstone. Below the girdle of the gem is the lower one Part or the lower part of the gemstone.
  • the girdle corresponds to a circumferential edge between the upper part and the lower part in the case of polished gemstones or a dividing edge between the crown and the pavilion.
  • the above-described object is achieved by a method for producing a watch glass in which a gem is embedded.
  • the method comprises the steps of providing a carrier glass, providing a cover glass, making at least one recess in the carrier glass, providing at least one gemstone, inserting the gemstone into the recess of the carrier glass, and introducing a connecting intermediate layer between the carrier glass and the cover slip, and placing the cover slip on the carrier glass.
  • the method further comprises the step of connecting the cover glass to the carrier glass via the connecting intermediate layer in such a way that a region of an upper part of the gemstone is in direct contact with the intermediate layer.
  • the upper part of the gem is preferably embedded in the intermediate layer.
  • the upper part of the gemstone is thus in direct contact with the intermediate layer. Since there is no air around the top of the gemstone, no light is lost. This increases the sparkle of the gemstone.
  • the recess is preferably designed such that the recess and the gemstone have complementary shapes in a contact area between the gemstone and the recess. This means that an angle of the recess and an angle of the gem at the contact area between the gem and the recess are matched to one another. This results in a situation where the gem closes the recess and thus prevents the intermediate layer from getting behind the gem or coming into contact with the lower part of the gem, in particular during a lamination process. This ensures the double reflection of the light in the lower part of the gemstone.
  • the upper part of the gem protrudes beyond the carrier glass.
  • the gem is arranged in the recess in such a way that a girdle of the gem is above the plane of the Carrier glass is located. This makes it possible to keep the intermediate layer away from the lower part of the gemstone.
  • an area of the recess below a contact area between the recess and the gemstone has only a vacuum or air. This enables the double reflection of the light in the lower part of the gemstone.
  • the gemstone thus has an optimal quota of reflected light and an optimal sparkle.
  • the term “below the contact area”, when this is used in relation to an area means that this area faces the lower part of the gemstone.
  • a laminating film made of ethyl vinyl acetate (EVA) is preferably used as the connecting intermediate layer.
  • the laminating film is transparent and preferably has a refractive index of 1.48. Because of the higher optical density of the laminating film compared to air, the difference in optical densities between the intermediate layer and the area of the upper part of the gemstone in contact with the intermediate layer is compared to that between air and an area of the upper part of the gemstone in contact with the air reduced. Thus, when the laminating film is in contact with the upper part of the gemstone, the angle of total reflection at the interface between the intermediate layer and the upper part is reduced. As a result, less light is totally reflected at this point, i.e. more light enters the stone at this point or leaves the stone again.
  • EVA ethyl vinyl acetate
  • the incoming light is passed on to the lower part of the gemstone and reflected back to the upper part at the lower part. Due to the intermediate layer provided on the upper part, the light can exit the gemstone unhindered at this point without being reflected, so more light can reach the viewer.
  • a refractive index of the gemstone is preferably equal to a refractive index of the intermediate layer.
  • Another aspect of the invention relates to a watch which comprises a watch glass as described above.
  • the intermediate layer is preferably heated linearly to a final temperature.
  • Linear means that the temperature curve is continuous, that is, that a slope of the temperature curve is constant.
  • the final temperature is equal to 130 ° C.
  • the heating to the final temperature of 130 ° C. preferably takes 0.5 hours.
  • the heating starts at an initial temperature equal to a room temperature, the room temperature being 20 ° C.
  • the intermediate layer is particularly preferably heated linearly from the initial temperature of 20 ° C. to the final temperature of 130 ° C. within 0.5 hours.
  • the intermediate layer is used in a first step in a first temperature range between a first temperature and a second temperature for a first period of time and in a second step in a second temperature range between a third temperature and heated to a fourth temperature for a second period of time.
  • the third temperature is greater than or equal to the second temperature and the fourth temperature is greater than the third temperature.
  • the first period is from 1 hour to 3 hours and the second period from 0.3 hours to 1.0 hour.
  • the first temperature range is 40 ° C to 70 ° C
  • the second temperature range being 70 ° C to 140 ° C.
  • the intermediate layer is preferably heated to between 40 ° C. and 70 ° C. in the first step. In the second step, the intermediate layer is heated between 70 ° C and 140 ° C.
  • a selected combination of the first temperature range and / or the second temperature range and / or the first time period and / or the second time period can result in a temperature curve in which linear heating of the intermediate layer takes place.
  • linear means in the context of the invention that a slope of the temperature curve is constant.
  • the entire arrangement of cover glass, connecting intermediate layer and carrier glass is preferably placed under vacuum during the lamination process. Without this evacuation before and during the process of crosslinking the film, air bubbles would form everywhere in the laminate.
  • laminate process refers to the process of connecting the cover glass to the carrier glass via the connecting intermediate layer.
  • the entire arrangement of cover glass is more connecting to understand intermediate layer and carrier glass in which the carrier glass and the cover glass are connected to one another via the connecting intermediate layer.
  • the space between the two glasses is expediently evacuated at the same time and pressure is exerted on the arrangement of glasses and the connecting intermediate layer from above.
  • the Fig. 1 shows a watch 10 in the form of a wristwatch with a housing 11 and a watch glass 1 according to the invention, which is arranged in the housing 11 and is provided with gemstones 5, in particular diamonds.
  • the housing 11 and the watch glass 1 are circular, but can have any other shape such as a rectangle, a polygon, etc.
  • four gemstones 5 shown as diamonds are arranged in the watch glass 1 with a constant radius in the circumferential direction at the same distance from one another.
  • the position and the number of gemstones 5 can, however, be chosen as desired depending on the watch design. For example, it is also possible to build one gemstone, two or twelve gemstones into the watch glass 1.
  • the watch 10 also has a dial 12, which is designed as a gold leaf, for example, as well as three pointers 13 for displaying the hours, minutes and seconds, and two connections for a bracelet 14.
  • FIG. 3 is a simplified, schematic view of a section AA of the watch glass 1 of FIG Fig. 1 .
  • the watch glass 1 has a carrier glass 2 and a cover glass 3.
  • the carrier glass 2 and the cover glass 3 are preferably formed from different types of glass, in particular mineral glass as carrier glass and sapphire glass as cover glass. Other types of glass can also be used. It is possible within the scope of the invention to combine different or the same types of glass.
  • Recesses 4 are formed in the carrier glass 2, which are used to receive gemstones 5.
  • a recess 4 can be seen.
  • the gemstone 5 is preferably completely arranged in the recess 4.
  • the cover glass 3 and the carrier glass 2 are in particular circular and have the same diameter.
  • the glasses 2, 3 differ in their thickness, the cover glass 3 preferably having a thinner shape. But it is also possible for the two glasses 2, 3 to have the same thickness.
  • an inner surface 20 of the carrier glass 2 and an inner surface 30 of the cover glass 3 are flat at the contact point of the two glasses 2, 3. According to an alternative embodiment, however, the inner surfaces 20, 30 can also be curved in the same and complementary manner.
  • the cover glass 3 and the carrier glass 2 are connected to one another via a connecting intermediate layer 6.
  • the intermediate layer 6 can in particular be designed as an adhesive film, laminating film, adhesive or another bonding compound.
  • the intermediate layer 6 is arranged between the cover glass 3 and the carrier glass 2. A seamless, airtight connection thus results between the watch glass 3 and the carrier glass.
  • the upper part 50 of the gemstone 5 is advantageously embedded in the intermediate layer 6.
  • the upper part 50 of the gemstone 5 preferably comprises a panel 53 and Upper facets 54 of the gemstone 5.
  • the table 53 corresponds to a region of the upper part 50 of the gemstone 5.
  • the upper part 50 of the gemstone 5 is thus in direct contact with the intermediate layer 6.
  • the recess 4 and the gemstone 5 preferably have complementary shapes at a contact area 15 between the gemstone 5 and the recess 4.
  • the contact area 15 corresponds to a girdle 51 of the gemstone 5.
  • the girdle 51 separates the upper part 50 from a lower part 52 of the gemstone 5.
  • a lower area 40 of the recess 4 has only vacuum or air.
  • an upper region 41 of the recess 4 is filled with material of the intermediate layer 6 in an advantageous manner.
  • the lower area 40 of the recess 4 corresponds to an area 42 of the recess 4 below the contact area 15.
  • the air located in the lower region 40 of the recess 4 or the vacuum located there serves that the light in the lower part 52 of the gemstone 5 is totally reflected twice at the interface of the gemstone 5 with the air.
  • air or vacuum has a much lower optical density than gemstone 5.
  • the total reflection angle which specifies the angle within which a hundred percent reflection of the light occurs, is high. This means that with a high angle of total reflection, the intensity of the glow or the sparkle of the gemstone 5 is also high.
  • the top part of the gemstone at least partially in contact with the intermediate layer, the top part captures a lot of light and transmits it to the bottom part.
  • the light transmitted from the upper part is reflected back to the upper part in an advantageous manner. In this way, the light can exit the gemstone via the upper part and reach the eye of the beholder.
  • a small total reflection angle is achieved through the targeted contacting of at least one area of the upper part of the gemstone with the intermediate layer.
  • the small total reflection angle in the upper part means that a certain part of the light, which comes obliquely from the lower part, can exit the upper part and is not sent back into the lower part.
  • the intermediate layer 6 is preferably heated linearly from an initial temperature of 20 ° C. to a final temperature of 130 ° C. within 0.5 hours.
  • the intermediate layer 6 can preferably be heated in a first step and in a second step.
  • the intermediate layer 6 is heated in a first temperature range between a first temperature T1 and a second temperature T2 for a first time period t1.
  • the intermediate layer 6 is heated in a second temperature range between a third temperature T3 and a fourth temperature T4 for a second time period t2.
  • the third temperature T3 is greater than or equal to the second temperature T2 and the fourth temperature T4 is greater than the third temperature T3.
  • the first temperature range is preferably 40 ° C to 70 ° C and the second temperature range 70 ° C to 140 ° C.
  • the first temperature T1 is then 40 ° C.
  • the second temperature T2 is 70 ° C.
  • the third temperature T3 is 70 ° C.
  • the fourth temperature T4 is 140 ° C.
  • the first time period t1 is preferably 3 hours and the second time period t2 0.5 hours.
  • the viscosity of the intermediate layer 6 is increased due to the crosslinking of the intermediate layer 6 that takes place. This leads to the fact that the intermediate layer 6 does not become properly liquid when it is subsequently heated in the second temperature range, as compared to a single-stage heating.
  • the intermediate layer 6 is heated, it is ensured in two steps that the intermediate layer 6 does not get into the area below the contact area 15 between the recess 4 and the gemstone 5 or into the lower area 40 of the recess 4.
  • the Figure 3 shows a watch glass 1 according to a second embodiment of the invention.
  • the gemstone 5 is arranged in the recess 4 in such a way that the upper part 50 of the gemstone 5 protrudes above the plane of the carrier glass 2.
  • the girdle 51 of the gemstone 5 is located above the plane of the carrier glass 2 and is embedded in the intermediate layer 6. The contact between the gemstone 5 and the recess 4 thus takes place in the lower region 52 of the gemstone 5.
  • the recess 4 offers a further measure by which the penetration of the intermediate layer 6 into the area 42 of the recess 4 below the contact area 15 between the recess 4 and the gemstone 5 is prevented.
  • the recess 4 and the gemstone 5 can furthermore preferably have complementary shapes. This can be done, for example, by folding the recess 4.
  • the area 42 of the recess 4 below the contact area 15 corresponds to the complete recess 4 in this exemplary embodiment.
  • the Figure 4 shows a watch glass 1 according to a third embodiment of the invention.
  • the recess 4 of the carrier glass 2 is designed as a stepped recess.
  • the stepped recess 4 has a first step 43 and a second step 44.
  • the gemstone 5 has a gemstone height h and a gemstone diameter d.
  • first step 43 has a first height h1 and a first diameter d1
  • second step 44 has a second height h2 and a second diameter d2.
  • the first height h1 of the first step 43 is preferably approximately a quarter of the gemstone height h.
  • the second height h2 is preferably at least as large as the gem height h or greater.
  • the first diameter d1 is preferably essentially the same as the gem diameter d, the second diameter d2 preferably being 10% smaller than the gem diameter d.
  • the gemstone 5 is arranged in the recess 4 in such a way that the gemstone 5 is in contact with the recess 4 at two points.
  • the contact area 15 between the recess 4 and the gemstone 5 comprises a first contact sub-area 151 and a second contact sub-area 152.
  • the first contact subarea 151 is preferably created by contact of the girdle 51 of the gemstone 5 with the first step 43 of the recess 4.
  • the second contact subarea 152 is preferably created by the contact of the lower part 52 of the gemstone 5 with the second step 44 of the recess 4.
  • the first contact sub-area 151 and the second contact sub-area 152 serve as a double barrier which prevents the gemstone 5 from migrating behind through the intermediate layer 6.
  • the area 42 of the recess 4 below the contact area 15 comprises a first partial area 420 and a second partial area 421.
  • the first partial area 420 extends below the first contact partial area 151 to the second contact partial area 152.
  • the second partial area 421 is below the second contact partial area 152 intended.
  • Air or vacuum is provided in the first sub-area 420 and / or in the second sub-area 421.
  • the recess 4 and the gemstone 5 may have complementary shapes on the first contact area 151 and / or the second contact area 152.
  • the upper part 50 of the gemstone 5 is in direct contact with the intermediate layer 6.
  • the Figure 5 represents a first basic sketch to explain the phenomenon of total reflection.
  • first optical medium 500 and a second optical medium 501 are shown.
  • the first optical medium 500 is optically more dense than the second optical medium 501.
  • “Optically denser” means that the first optical medium 500 has a higher refractive index than the second optical medium 501.
  • the refractive index or the optical density of a medium is an optical material property of the medium.
  • the total reflection angle indicates the angle within which there is a hundred percent reflection of the light, i.e. without any loss of light.
  • vacuum or air
  • Diamond has an index of refraction of 2.51. This is the highest index of refraction there is in optics.
  • the size of the total reflection angle is approx. 65 °, which is the largest total reflection angle that exists in optics.
  • the angle of total reflection is in Figure 5 provided with the reference symbol ⁇ .
  • a first light beam 502 is totally reflected because the light is incident on an interface 504 between the first optical medium 500 and the second optical medium 501 within the total reflection angle ⁇ .
  • part of a second light beam 503 (shown with a dashed line), which is incident on the interface 504 outside the total reflection angle ⁇ , enters the second optical medium 501 or this part of the light exits the first optical medium 500 . Part of the light of the second light beam 502 is thus lost.
  • FIGS. 6 (a) and 6 (b) show a second and a third schematic diagram to explain the phenomenon of total reflection.
  • a first optical medium 500 and a second optical medium 501 are shown.
  • the first optical medium 500 is optically more dense than the second optical medium 501.
  • a first angle of total reflection is provided with the reference symbol ⁇ . Since the difference between the optical densities of the first optical medium 500 and the second optical medium 501 is relatively large, the first total reflection angle ⁇ is also relatively large. A large proportion of the light rays which fall on the interface 504 are located within the first total reflection angle ⁇ and are thus totally reflected.
  • a third optical medium 505 and a fourth optical medium 506 are shown.
  • the third optical medium 505 is compared to the fourth optical medium 506 optically denser.
  • a second angle of total reflection is provided with the reference symbol ⁇ .
  • the difference between the optical densities of the third optical medium 505 and the fourth optical medium 506 is smaller than the difference between the optical densities of the first optical medium 500 and the second optical medium 501.
  • the second total reflection angle ⁇ is smaller than the first total reflection angle a.
  • a light beam 507 (drawn with a bold line) incident on the panel 53 of a gemstone 5 in the air is generally totally reflected twice on the surfaces of the lower part 52 due to the high gemstone total reflection angle ⁇ and emerges again through the panel 53 from the gemstone 5 off.
  • a light beam 508 falling on an edge 55 of the gemstone 5 can no longer reach the viewer through the table 53 because of total reflection on the panel 53 or inside of the panel 53 (light beams 510 and 511). More precisely, the light beam 508 enters the gemstone 5 through the edge 55 (light beam 509) and is totally reflected on a surface of the lower part 52 (light beam 510).
  • the light beam 510 is totally reflected on the inside of the panel 53 due to the high angle of total reflection of the gemstone ⁇ and then exits the gemstone 5 via the lower part 52 (light beams 511 and 512), i.e. is lost to the viewer.
  • the edge 55 comprises the upper part facets 54 of the gemstone 5.
  • the table 53 in FIG Figure 7 due to the direct contact of a portion of the upper part 50 of the gemstone 5, according to the invention the table 53 in FIG Figure 7 , with the intermediate layer 6, the total reflection of the light beam 510 on the inside of the panel 53 is avoided. Part of the light beam 510 can thus reach the viewer via the board 53 as light beam 510 '(shown in dashed lines). This means that the gemstone 5 sparkles more intensely or glows more intensely.
  • the Figure 8 shows a watch glass 1 'from the prior art, in which a gemstone 5' is located in a recess 4 'with air.
  • An intermediate layer 6 ' connects a carrier glass 2' and a watch glass 3 ', the intermediate layer 6' not being continuous, ie the intermediate layer 6 'comprises a recess above the recess 4'.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
  • Adornments (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Uhrglas mit mindestens einem Schmuckstein, insbesondere Diamanten, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Uhrglases, in welchem mindestens ein Schmuckstein eingebettet ist. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein derartiges Uhrglas.
  • Die DE 86 11 077 U1 zeigt eine Fassung für einen Brillanten, die insbesondere verwendbar sein soll, wenn der Brillant in flächige Aufnahmekörper, wie beispielsweise im Zifferblattbereich oder Uhrglasbereich eingesetzt werden soll. Die Fassung umfasst dabei eine Trägerplatte, die zumindest einen Teil des Brillanten-Unterteils formschlüssig umfasst, sowie eine Abdeckplatte, die zumindest einen Teil des Brillanten-Oberteils formschlüssig umgreift und auf der Trägerplatte befestigt ist. Die Trägerplatte ist dabei mit der Abdeckplatte verklebt. Die Trägerplatte erstreckt sich nach oben bis zum Übergangsbereich zwischen Brillanten-Unterteil und dem pyramidenstumpfförmigen Brillanten-Oberteil, also bis zum Bereich des maximalen Querschnitts des Brillanten.
  • Es sind mehrschichtige Uhrgläser mit Diamanten oder anderen Schmucksteinen bekannt, die ebensolche Steine in Ausnehmungen eines Trägerglases beherbergen, wobei das Trägerglas mit Hilfe einer klebenden Zwischenschicht, z.B. einer Klebefolie, mit einem Deckglas zu einer Art Verbundglas verklebt ist. Die Zwischenschicht ist nicht durchgehend, sondern in der Nähe der Schmucksteine bzw. an den Stellen der Ausnehmungen, in welchen die Schmucksteine eingebettet sind, unterbrochen, so dass die Zwischenschicht von den Schmucksteinen ferngehalten wird. Der Grund dafür ist um die optischen Eigenschaften, vor allem das "Funkeln" des Schmucksteins und die Reflexion des Lichtes, durch den Schmuckstein nicht zu beeinträchtigen. Ein solches Uhrglas zeigt beispielsweise die DE 10 2015 2046 13 A1 .
  • Jedoch kann dieses Uhrglas bzw. das Verfahren zum Herstellen dieses Uhrglases unter Umständen Nachteile bergen. So wirkt erschwerend, dass sich ein rund ausgestanztes Loch in einer als Folie ausgebildeten Zwischenschicht im Vorgang der Erhitzung unter Druck nicht in alle Richtungen gleichmäßig ausdehnt, sondern eine "strukturelle Richtung" hat. Dies führt dazu, dass ein ursprünglich rundes Loch schließlich oval wird. Außerdem ist es möglich, dass eine Aussparung in der als Klebefolie ausgebildeten Zwischenschicht über den Vorgang des Laminierens hinweg ihre ursprüngliche Form nicht beibehält, da die Klebefolie beim erhitzten Laminiervorgang nahezu flüssig wird. Bei einem der üblichen Thermolaminiervorgänge mit selbstvernetzender Laminierfolie ist es deswegen überhaupt nicht möglich Ausnehmungen in der Laminierfolie so wirksam über den Ausnehmungen im Trägerglas zu platzieren, dass diese Ausnehmungen in der Laminierfolie zur Folge haben, dass die Schmucksteine von der sich verflüssigenden Laminiermasse nicht erfasst und benetzt werden. Deswegen limitiert die Methode der Ausnehmungen in der Laminierfolie, die Bandbreite der möglichen Verfahren und Materialien drastisch. Bei einer durchgängigen Laminierfolie, sind diese Nachteile nicht vorhanden.
  • Aufgrund der Adhäsions-Kräfte zwischen dem Deckglas und dem Schmuckstein klebt der Schmuckstein oftmals mit seiner Tafel-Facette an der Unterseite des Deckglases. Dies bewirkt zum einen, dass sich sogenannte "Newton-Ringe" an der Stelle bilden, wo sich die Tafelfacette mit dem Deckglas berühren. Dieser optische Effekt von Newton-Ringen ist sehr störend und unterbricht auch das einheitliche Bild von mehreren Schmucksteinen im Uhrglas. Zum anderen sitzen jene Schmucksteine, die an der Unterseite des Uhrglases kleben, etwas höher als die "nicht-klebenden" Schmucksteine. Somit ergibt sich auch ein uneinheitliches Bild durch die verschiedenen Höhepositionen der Schmucksteine.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Uhrglas mit mindestens einem Schmuckstein und ein Verfahren zum Herstellen eines Uhrglases mit mindestens einem Schmuckstein vorzuschlagen, wodurch die oben beschriebenen Nachteile behoben werden. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, ein Uhrglas mit mindestens einem Schmuckstein zu schaffen, welches ein verbessertes optisches Erscheinungsbild aufweist. Ferner ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Uhrglases zu ermöglichen.
  • Die Lösung dieser Aufgaben erfolgt durch die Merkmalskombination der unabhängigen Ansprüche.
  • Insbesondere erfolgt die Lösung durch ein Uhrglas, welches ein Trägerglas mit mindestens einer Ausnehmung, ein Deckglas, mindestens einen Schmuckstein, und eine verbindende Zwischenschicht umfasst. Der Schmuckstein ist zumindest teilweise in der Ausnehmung angeordnet. Das Deckglas und das Trägerglas sind über die verbindende Zwischenschicht miteinander verbunden. Erfindungsgemäss steht ein Bereich eines Oberteils des Schmucksteins in direktem Kontakt mit der Zwischenschicht. Dadurch entsteht keine Luftblase über dem Schmuckstein, die die Lichtstrahlen daran hindern würde, zu dem Schmuckstein vorzudringen. Somit wird Licht für den Betrachter nicht verloren, was einen verbesserten optischen Effekt des Schmucksteins bzw. des Uhrglases bewirkt. Ferner wird bei einem Uhrglas mit einer Vielzahl von Schmucksteinen vermieden, dass einige Schmucksteine an der Unterseite des Deckglases kleben. Somit wird zum einen die Bildung von "Newton-Ringen" verhindert und zum anderen ein einheitliches Bild aufgrund der gleichen Höhepositionen aller Schmucksteine erzielt. Der Schmuckstein ist bevorzugt ein Diamant, ein Edelstein, ein Halbedelstein oder ein synthetischer Schmuckstein. Die verbindende Zwischenschicht kann vorzugsweise als Klebefolie, Laminierfolie oder flüssiger Klebstoff, der im zusammengebauten Zustand ausgehärtet ist, ausgebildet sein. Vorteilhafterweise ist die Zwischenschicht transparent. Erfindungsgemäss umfasst der Bereich des Oberteils des Schmucksteins eine Tafel des Schmucksteins. Als oberer Teil bzw. Oberteil des Schmucksteins ist der Teil zu verstehen, der sich oberhalb einer Rundiste des Schmucksteins befindet. Unterhalb der Rundiste des Schmucksteins befindet sich der untere Teil bzw. das Unterteil des Schmucksteins. Die Rundiste entspricht einer umlaufenden Kante zwischen dem Oberteil und dem Unterteil bei geschliffenen Schmucksteinen oder einem Trennrand zwischen Krone und Pavillon.
  • Ferner erfolgt die Lösung der oben beschriebenen Aufgabe durch ein Verfahren zum Herstellen eines Uhrglases, in welchem ein Schmuckstein eingebettet ist. Das Verfahren umfasst die Schritte des Bereitstellens eines Trägerglases, des Bereitstellens eines Deckglases, des Einbringens von mindestens einer Ausnehmung in das Trägerglas, des Bereitstellens von mindestens einem Schmuckstein, des Einsetzens des Schmucksteins in die Ausnehmung des Trägerglases, des Einbringens einer verbindenden Zwischenschicht zwischen das Trägerglas und das Deckglas, und des Auflegens des Deckglases auf das Trägerglas. Erfindungsgemäss umfasst ferner das Verfahren den Schritt des Verbindens des Deckglases mit dem Trägerglas über die verbindende Zwischenschicht derart, dass ein Bereich eines Oberteils des Schmucksteins in direktem Kontakt mit der Zwischenschicht steht. Die mit Bezug auf das beschriebene Uhrglas Vorteile sind auch hier gegeben. Ferner wird das Herstellverfahren bei einer Verwendung einer als Folie ausgebildeten Zwischenschicht erleichtert, da keine Aussparungen in der Zwischenschicht vorgesehen werden müssen. Auch bei der Verwendung von flüssigem Klebestoff wird das Verfahren vereinfacht, da jetzt der Klebestoff vom Schmuckstein nicht ferngehalten werden muss.
  • Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Weiterbildungen und Aspekte der Erfindung.
  • Bevorzugt ist das Oberteil des Schmucksteins in der Zwischenschicht eingebettet. Somit steht der obere Teil des Schmucksteins in direktem Kontakt mit der Zwischenschicht. Da keine Luft um den oberen Teil des Schmucksteins existiert, wird kein Licht verloren. Somit wird das Funkeln des Schmucksteins erhöht.
  • Vorzugsweise ist die Ausnehmung derart ausgebildet, dass an einem Kontaktbereich zwischen dem Schmuckstein und der Ausnehmung die Ausnehmung und der Schmuckstein komplementäre Formen aufweisen. Das heißt, dass ein Winkel der Ausnehmung und ein Winkel des Schmucksteins am Kontaktbereich zwischen dem Schmuckstein und der Ausnehmung aufeinander abgestimmt sind. Somit ergibt sich eine Situation, dass der Schmuckstein die Ausnehmung verschließt und somit verhindert, dass die Zwischenschicht, insbesondere während eines Laminiervorgangs, hinter den Schmuckstein gerät bzw. in Kontakt mit dem unteren Teil des Schmucksteins kommt. Dadurch wird die doppelte Reflexion des Lichtes im unteren Teil des Schmucksteins sichergestellt.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ragt das Oberteil des Schmucksteins über das Trägerglas hinaus. Insbesondere ist der Schmuckstein in der Ausnehmung derart angeordnet, dass sich eine Rundiste des Schmucksteins oberhalb der Ebene des Trägerglases befindet. Somit wird ermöglicht, die Zwischenschicht vom unteren Teil des Schmucksteins fernzuhalten.
  • Ferner bevorzugt weist ein Bereich der Ausnehmung unterhalb eines Kontaktbereichs zwischen der Ausnehmung und dem Schmuckstein nur Vakuum oder Luft auf. Somit wird die doppelte Reflexion des Lichtes im Unterteil des Schmucksteins ermöglicht. Der Schmuckstein hat damit eine optimale Quote an reflektiertem Licht und ein optimales Funkeln. Im Allgemeinen bedeutet im Rahmen der Erfindung der Begriff "unterhalb des Kontaktbereichs", wenn dieser in Bezug auf einen Bereich verwendet wird, dass dieser Bereich dem Unterteil des Schmucksteins zugewandt ist.
  • Vorzugsweise wird als die verbindende Zwischenschicht eine Laminierfolie verwendet, die aus Ethyl-Venyl-Acetat (EVA) ausgebildet ist. Die Laminierfolie ist transparent und hat vorzugsweise einen Brechungsindex von 1,48. Wegen der höheren optischen Dichte der Laminierfolie im Vergleich zu Luft wird der Unterschied der optischen Dichten zwischen der Zwischenschicht und dem mit der Zwischenschicht kontaktierenden Bereich des Oberteils des Schmucksteins im Vergleich zum denjenigen zwischen Luft und einem mit der Luft in Kontakt stehenden Bereich des Oberteils des Schmucksteins reduziert. Somit wird bei Anliegen der Laminierfolie am Oberteil des Schmucksteins der Totalreflexionswinkel an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht und dem Oberteil reduziert. Dies hat zur Folge, dass an dieser Stelle weniger Licht total reflektiert wird, d.h., dass mehr Licht tritt an dieser Stelle in den Stein ein, bzw. aus dem Stein wieder aus. Das eintretende Licht wird an das Unterteil des Schmucksteins weitergeleitet und am Unterteil zurück an das Oberteil reflektiert. Aufgrund der am Oberteil vorgesehenen Zwischenschicht kann das Licht an dieser Stelle ungehindert aus dem Schmuckstein austreten ohne reflektiert zu werden, Somit kann mehr Licht den Betrachter erreichen.
  • Ferner bevorzugt ist ein Brechungsindex des Schmucksteines gleich einem Brechungsindex der Zwischenschicht. Dadurch verschwindet der Totalreflexionswinkel an der Grenzfläche zwischen der Zwischenschicht und dem Oberteil ganz und das Licht tritt ungehindert aus dem Stein aus, d.h. es wird nicht zurück reflektiert.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Uhr, welche ein zuvor beschriebenes Uhrglas umfasst.
  • Vorzugsweise wird zum Verbinden des Deckglases mit dem Trägerglas die Zwischenschicht linear auf eine Endtemperatur erhitzt. "Linear" bedeutet, dass die Temperaturkurve stetig verläuft, das heißt, dass eine Steigung der Temperaturkurve konstant ist. Insbesondere ist die Endtemperatur gleich 130 °C. Die Erhitzung auf die Endtemperatur von 130 °C dauert vorzugsweise 0,5 Stunden. Vorzugsweise beginnt die Erhitzung bei einer Anfangstemperatur gleich einer Raumtemperatur, wobei die Raumtemperatur 20 °C beträgt. So wird besonders bevorzugt die Zwischenschicht innerhalb von 0,5 Stunden von der Anfangstemperatur von 20 °C auf die Endtemperatur von 130 °C linear erhitzt.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird zum Verbinden des Deckglases mit dem Trägerglas die Zwischenschicht in einem ersten Schritt in einem ersten Temperaturbereich zwischen einer ersten Temperatur und einer zweiten Temperatur für eine erste Zeitdauer und in einem zweiten Schritt in einem zweiten Temperaturbereich zwischen einer dritten Temperatur und einer vierten Temperatur für eine zweite Zeitdauer erhitzt. Dabei ist die dritte Temperatur größer oder gleich der zweiten Temperatur und die vierte Temperatur größer als die dritte Temperatur. Durch die Erhitzung der Zwischenschicht im ersten Temperaturbereich erreicht die Vernetzung der Zwischenschicht schon ein gewisses Maß. Mit größerer Vernetzung nimmt die Viskosität der erhitzten Zwischenschicht zu. Dies hat zur Folge, dass durch die Erhitzung der Zwischenschicht im zweiten Temperaturbereich die Vernetzung der Zwischenschicht vervollständigt wird, ohne dass die Zwischenschicht richtig flüssig wird. Die Zwischenschicht bleibt während der Erhitzung im zweiten Temperaturbereich in einem zähflüssigen Zustand. Dadurch wird verhindert, dass die Zwischenschicht in den Bereich der Ausnehmung unterhalb des Kontaktbereichs zwischen der Ausnehmung und dem Schmuckstein gelangt.
  • Insbesondere beträgt die erste Zeitdauer 1 Stunde bis 3 Stunden und die zweite Zeitdauer 0,3 Stunden bis 1,0 Stunde.
  • Insbesondere beträgt der erste Temperaturbereich 40 °C bis 70 °C, wobei der zweite Temperaturbereich 70 °C bis 140 °C beträgt. So wird vorzugsweise im ersten Schritt die Zwischenschicht zwischen 40 °C und 70 °C erhitzt. Im zweiten Schritt wird die Zwischenschicht zwischen 70 °C und 140 °C erhitzt.
  • Durch eine gewählte Kombination des ersten Temperaturbereichs und/oder des zweiten Temperaturbereichs, und/oder der ersten Zeitdauer und/oder der zweiten Zeitdauer kann sich bei dieser Ausgestaltung der Erfindung eine Temperaturkurve ergeben, bei der eine lineare Erhitzung der Zwischenschicht stattfindet. Wie schon oben beschrieben, bedeutet "linear" im Rahmen der Erfindung, dass eine Steigung der Temperaturkurve konstant ist.
  • Zur Entfernung von Luftblasen wird vorzugsweise bei dem Laminier-Vorgang die gesamte Anordnung von Deckglas, verbindender Zwischenschicht und Trägerglas unter Vakuum gesetzt. Ohne diese Evakuierung vor und während dem Vorgang der Vernetzung der Folie, würden sich überall Luftblasen im Laminat bilden. Der Begriff "Laminier-Vorgang" bezeichnet den Verbindungsvorgang des Deckglases mit dem Trägerglas über die verbindende Zwischenschicht. Als Laminat ist die gesamte Anordnung von Deckglas, verbindender Zwischenschicht und Trägerglas zu verstehen, bei der das Trägerglas und das Deckglas über die verbindende Zwischenschicht miteinander verbunden sind.
  • Des Weiteren ist es von Vorteil, während dem Vernetzungsvorgang einen zusätzlichen Druck auf die beiden Gläser auszuüben. Dadurch haftet die Laminierfolie stärker an den Gläsern und die Vernetzung trägt besser zu dieser Haftung bei.
  • Zweckmäßigerweise wird gleichzeitig der Raum zwischen den beiden Gläsern evakuiert und von oben auf die Anordnung von Gläsern und verbindender Zwischenschicht, Druck ausgeübt.
  • Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung, wobei gleiche bzw. funktional gleiche Teile jeweils mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine Draufsicht einer Uhr, welche ein Uhrglas mit Diamanten umfasst,
    Fig. 2
    eine vereinfachte, schematische Schnittansicht eines Bereichs eines Uhrglases gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und
    Fig. 3
    eine vereinfachte, schematische Schnittansicht eines Bereichs eines Uhrglases gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
    Fig. 4
    eine vereinfachte schematische Schnittansicht eines Bereichs eines Uhrglases gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
    Fig. 5
    eine erste Prinzipskizze zur Erläuterung des Phänomens der Totalreflexion,
    Fig. 6(a) und (b)
    eine zweite Prinzipskizze und eine dritte Prinzipskizze zur Erläuterung des Phänomens der Totalreflexion,
    Fig. 7
    eine Ansicht eines Schmucksteins mit eingezeichneten Lichtstrahlen zum Erläutern der Vorteile der vorliegenden Erfindung, und
    Fig. 8
    eine schematische vereinfachte Ansicht eines Uhrglases mit eingebettetem Schmuckstein gemäß dem Stand der Technik.
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 ein Uhrglas 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.
  • Die Fig. 1 zeigt eine Uhr 10 in der Form einer Armbanduhr mit einem Gehäuse 11 und einem erfindungsgemäßen Uhrglas 1, welches im Gehäuse 11 angeordnet und mit Schmucksteinen 5, insbesondere Diamanten, versehen ist. Das Gehäuse 11 sowie das Uhrglas 1 sind kreisförmig ausgebildet, können allerdings jede andere Form wie z.B. eines Rechtecks, eines Polygons usw. aufweisen. Insbesondere sind hierbei vier als Diamanten dargestellte Schmucksteine 5 mit einem konstanten Radius in Umfangsrichtung mit gleichem Abstand voneinander im Uhrglas 1 angeordnet. Die Position sowie die Anzahl der Schmucksteinen 5 können aber je nach Uhrdesign beliebig gewählt werden. So ist es zum Beispiel ebenso möglich, einen Schmuckstein, zwei oder zwölf Schmucksteinen in das Uhrglas 1 einzubauen. Die Uhr 10 weist ferner ein Zifferblatt 12, welches beispielsweise als Goldblatt ausgebildet ist, sowie drei Zeiger 13 für die Anzeige der Stunden, Minuten und Sekunden, und zwei Anschlüsse für ein Armband 14 auf.
  • Die Fig. 2 ist eine vereinfachte, schematische Ansicht eines Schnitts A-A des Uhrglases 1 der Fig. 1. Das Uhrglas 1 weist ein Trägerglas 2 und ein Deckglas 3 auf. Das Trägerglas 2 und das Deckglas 3 sind vorzugsweise aus unterschiedlichen Glasarten, insbesondere Mineralglas als Trägerglas und Safirglas als Deckglas, ausgebildet. Andere Glasarten können auch benutzt werden. Es ist im Rahmen der Erfindung möglich, unterschiedliche oder gleiche Glasarten zu kombinieren.
  • Im Trägerglas 2 sind Ausnehmungen 4 ausgebildet, welche zur Aufnahme von Schmucksteinen 5 dienen. In Figur 2 ist eine Ausnehmung 4 ersichtlich. In der Ausnehmung 4 ist vorzugsweise der Schmuckstein 5 vollständig angeordnet. Das Deckglas 3 und das Trägerglas 2 sind insbesondere kreisförmig ausgebildet und weisen denselben Durchmesser auf. Die Gläser 2, 3 unterscheiden sich in deren Dicke, wobei das Deckglas 3 vorzugsweise dünner geformt ist. Es ist aber auch möglich, dass die zwei Gläser 2, 3 dieselbe Dicke aufweisen. Weiterhin sind eine Innenfläche 20 des Trägerglases 2 und eine Innenfläche 30 des Deckglases 3 an der Kontaktstelle der zwei Gläser 2, 3 eben ausgebildet. Nach einer alternativen Ausgestaltung können aber die Innenflächen 20, 30 auch gleich und komplementär gewölbt sein.
  • Das Deckglas 3 und das Trägerglas 2 sind über eine verbindende Zwischenschicht 6 miteinander verbunden. Die Zwischenschicht 6 kann insbesondere als Klebefolie, Laminierfolie, Klebstoff oder eine andere Verbindungsmasse ausgebildet sein. Die Zwischenschicht 6 ist zwischen dem Deckglas 3 und dem Trägerglas 2 angeordnet. Zwischen dem Uhrglas 3 und dem Trägerglas ergibt sich somit eine nahtlose, luftdichte Verbindung.
  • Vorteilhafterweise ist ein oberer Teil 50 des Schmucksteins 5 in der Zwischenschicht 6 eingebettet. Der obere Teil 50 des Schmucksteins 5 umfasst vorzugsweise eine Tafel 53 und Oberfacetten 54 des Schmucksteins 5. Die Tafel 53 entspricht einem Bereich des oberen Teils 50 des Schmucksteins 5.
  • Somit steht der obere Teil 50 des Schmucksteins 5 in direktem Kontakt mit der Zwischenschicht 6.
  • Vorzugsweise weisen die Ausnehmung 4 und der Schmuckstein 5 komplementäre Formen an einem Kontaktbereich 15 zwischen dem Schmuckstein 5 und der Ausnehmung 4 auf. In diesem Ausführungsbeispiel entspricht der Kontaktbereich 15 einer Rundiste 51 des Schmucksteins 5. Die Rundiste 51 trennt den oberen Teil 50 von einem unteren Teil 52 des Schmucksteins 5.
  • Unterhalb des Kontaktbereichs 15 weist ein unterer Bereich 40 der Ausnehmung 4 nur Vakuum oder Luft auf. Auf der anderen Seite ist in vorteilhafter Weise ein oberer Bereich 41 der Ausnehmung 4 mit Material der Zwischenschicht 6 befüllt. Der untere Bereich 40 der Ausnehmung 4 entspricht einem Bereich 42 der Ausnehmung 4 unterhalb des Kontaktbereichs 15.
  • Durch diese Ausgestaltung des Uhrglases 1 wird ein insgesamt verbessertes optisches Erscheinungsbild des Uhrglases 1 erreicht. Das liegt zum einen daran, dass sich der obere Teil 50 des Schmucksteins 5 nicht in einer Luftblase befindet. Das heißt, dass das Oberteil 50 des Schmucksteins nicht von Luft umgeben ist. Somit treten weniger Spiegelungen an der Oberfläche des Schmucksteins auf, und das auf den Schmuckstein fallende Licht kann ungehinderter in den Schmuckstein eintreten. Des Weiteren sind durch die am Oberteil anliegende Zwischenschicht (Laminiermasse), welche auch ein optisches Medium darstellt, der Brechungsindex und somit auch die Totalreflexionswinkel reduziert. Dies fördert den ungehinderten Austritt des Lichts am Oberteil 50, welcher wichtig für das Funkeln des Schmucksteins ist. Zum anderen dient die im unteren Bereich 40 der Ausnehmung 4 befindliche Luft, bzw. das sich dort befindliche Vakuum dazu, dass das Licht im unteren Teil 52 des Schmucksteins 5 an der Grenzfläche des Schmucksteins 5 zur Luft zweimal total reflektiert. Das ist möglich, weil Luft, bzw. Vakuum eine viel niedrigere optische Dichte als der Schmuckstein 5 hat. Wegen des großen Unterschieds zwischen der optischen Dichte von Luft/Vakuum und Schmuckstein 5 ist der Totalreflexionswinkel, der angibt, innerhalb welchen Winkels eine hundertprozentige Reflexion des Lichtes erfolgt, hoch. Dies bedeutet, dass bei einem hohen Totalreflexionswinkel die Intensität des Leuchtens oder des Funkelns des Schmucksteins 5 auch hoch ist.
  • Mit anderen Worten fängt bei einem Uhrglas mit einem Schmuckstein gemäß der Erfindung, wobei das Oberteil des Schmucksteins mit der Zwischenschicht zumindest teilweise kontaktiert, das Oberteil viel Licht ein und leitet es an das Unterteil weiter.
  • Wenn sich das Unterteil in Luft oder Vakuum befindet, wird in vorteilhafter Weise das vom Oberteil weitergeleitete Licht zurück an das Oberteil reflektiert. So kann das Licht über das Oberteil aus dem Schmuckstein austreten und ins Auge eines Betrachters gelangen.
  • Durch die gezielte Kontaktierung zumindest eines Bereichs des Oberteils des Schmucksteins mit der Zwischenschicht wird ein kleiner Totalreflexionswinkel erzielt. Der kleine Totalreflexionswinkel beim Oberteil bewirkt, dass ein gewisser Teil des Lichtes, welcher schräg vom Unterteil her kommt, aus dem Oberteil austreten kann, und nicht ins Unterteil zurück geschickt wird.
  • Durch eine gleichzeitige Kontaktierung des Unterteils mit Luft oder wenn sich das Unterteil im Vakuum befindet, ergibt sich ein hoher Totalreflexionswinkel. So verlässt wenig oder kein Licht den Schmuckstein über dessen Unterteil.
  • Zum Verbinden des Deckglases 3 mit dem Trägerglas 2 wird vorzugsweise die Zwischenschicht 6 innerhalb von 0,5 Stunden von einer Anfangstemperatur von 20 °C auf eine Endtemperatur von 130 °C linear erhitzt.
  • Alternativ kann zum Verbinden des Deckglases 3 mit dem Trägerglas 2 vorzugsweise die Zwischenschicht 6 in einem ersten Schritt und in einem zweiten Schritt erhitzt werden. Im ersten Schritt wird insbesondere die Zwischenschicht 6 in einem ersten Temperaturbereich zwischen einer ersten Temperatur T1 und einer zweiten Temperatur T2 für eine erste Zeitdauer t1 erhitzt.
  • Nachfolgend wird die Zwischenschicht 6 im zweiten Schritt in einem zweiten Temperaturbereich zwischen einer dritten Temperatur T3 und einer vierten Temperatur T4 für eine zweite Zeitdauer t2 erhitzt.
  • Dabei ist die dritte Temperatur T3 größer oder gleich der zweiten Temperatur T2 und die vierte Temperatur T4 größer als die dritte Temperatur T3.
  • Der erste Temperaturbereich beträgt vorzugsweise 40°C bis 70°C und der zweite Temperaturbereich 70 °C bis 140 °C. In diesem Fall ist dann die erste Temperatur T1 gleich 40 °C, die zweite Temperatur T2 70 °C, die dritte Temperatur T3 70 °C und die vierte Temperatur T4 140 °C. Die erste Zeitdauer t1 beträgt vorzugsweise 3 Stunden und die zweite Zeitdauer t2 0,5 Stunden.
  • Im ersten Temperaturbereich wird aufgrund der stattfindenden Vernetzung der Zwischenschicht 6 die Viskosität der Zwischenschicht 6 erhöht. Dies führt dazu, dass die Zwischenschicht 6 bei deren nachfolgenden Erhitzung im zweiten Temperaturbereich nicht richtig flüssig wie im Vergleich zu einer einstufigen Erhitzung wird.
  • Somit wird im Falle einer Erhitzung der Zwischenschicht 6 in zwei Schritten sichergestellt, dass die Zwischenschicht 6 nicht in den Bereich unterhalb des Kontaktbereichs 15 zwischen der Ausnehmung 4 und dem Schmuckstein 5 bzw. in den unteren Bereich 40 der Ausnehmung 4 gelangt.
  • Die Figur 3 zeigt ein Uhrglas 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist der Schmuckstein 5 in der Ausnehmung 4 derart angeordnet, dass der obere Teil 50 des Schmucksteins 5 über die Ebene des Trägerglases 2 vorsteht. So befindet sich die Rundiste 51 des Schmucksteins 5 oberhalb der Ebene des Trägerglases 2 und ist in der Zwischenschicht 6 eingebettet. Der Kontakt zwischen dem Schmuckstein 5 und der Ausnehmung 4 erfolgt somit im unteren Bereich 52 des Schmucksteins 5.
  • Diese Anordnung des Schmucksteins 5 in der Ausnehmung 4 bietet eine weitere Maßnahme, durch die das Durchdringen der Zwischenschicht 6 in den Bereich 42 der Ausnehmung 4 unterhalb des Kontaktbereichs 15 zwischen der Ausnehmung 4 und dem Schmuckstein 5 verhindert wird. Am Kontaktbereich 15 können weiter bevorzugt die Ausnehmung 4 und der Schmuckstein 5 komplementäre Formen aufweisen. Dies kann beispielsweise durch eine Abkantung der Ausnehmung 4 erfolgen. Der Bereich 42 der Ausnehmung 4 unterhalb des Kontaktbereichs 15 entspricht in diesem Ausführungsbeispiel der kompletten Ausnehmung 4.
  • Neben der vorstehenden schriftlichen Beschreibung der Erfindung wird zu deren ergänzender Offenbarung hiermit explizit auf die zeichnerische Darstellung der Erfindung in den Fig. 1 bis 3 Bezug genommen.
  • Die Figur 4 zeigt ein Uhrglas 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist die Ausnehmung 4 des Trägerglases 2 als eine abgestufte Ausnehmung ausgebildet. Die abgestufte Ausnehmung 4 weist eine erste Stufe 43 und eine zweite Stufe 44 auf.
  • Wie aus der Figur 4 ersichtlich ist, hat der Schmuckstein 5 eine Schmucksteinhöhe h und einen Schmucksteindurchmesser d.
  • Des Weiteren weist die erste Stufe 43 eine erste Höhe h1 und einen ersten Durchmesser d1, und die zweite Stufe 44 eine zweite Höhe h2 und einen zweiten Durchmesser d2 auf. Vorzugsweise ist die erste Höhe h1 der ersten Stufe 43 ca. ein Viertel der Schmucksteinhöhe h. Die zweite Höhe h2 ist vorzugsweise mindestens gleich groß wie die Schmucksteinhöhe h oder größer.
  • Der erste Durchmesser d1 ist bevorzugt im Wesentlichen gleich dem Schmucksteindurchmesser d, wobei der zweite Durchmesser d2 vorzugsweise um 10% kleiner als der Schmucksteindurchmesser d ist.
  • Der Schmuckstein 5 ist in der Ausnehmung 4 derart angeordnet, dass der Schmuckstein 5 in Kontakt mit der Ausnehmung 4 an zwei Stellen steht. So umfasst der Kontaktbereich 15 zwischen der Ausnehmung 4 und dem Schmuckstein 5 einen ersten Kontaktteilbereich 151 und einen zweiten Kontaktteilbereich 152 auf.
  • Der erste Kontaktteilbereich 151 entsteht vorzugsweise durch Kontakt der Rundiste 51 des Schmucksteins 5 mit der ersten Stufe 43 der Ausnehmung 4. Der zweite Kontaktteilbereich 152 ergibt sich bevorzugt durch Kontakt des Unterteils 52 des Schmucksteins 5 mit der zweiten Stufe 44 der Ausnehmung 4.
  • Der erste Kontaktteilbereich 151 und der zweite Kontaktteilbereich 152 dienen als eine doppelte Barriere, die ein Hinterwandern des Schmucksteins 5 durch die Zwischenschicht 6 verhindert.
  • Somit umfasst der Bereich 42 der Ausnehmung 4 unterhalb des Kontaktbereichs 15 einen ersten Teilbereich 420 und einen zweiten Teilbereich 421. Insbesondere erstreckt sich der erste Teilbereich 420 unterhalb des ersten Kontaktteilbereichs 151 bis zum zweiten Kontaktteilbereich 152. Der zweite Teilbereich 421 ist unterhalb des zweiten Kontaktteilbereichs 152 vorgesehen.
  • Im ersten Teilbereich 420 und/oder im zweiten Teilbereich 421 ist Luft oder Vakuum vorgesehen.
  • Es ist ferner möglich, dass die Ausnehmung 4 und der Schmuckstein 5 am ersten Kontaktbereich 151 und/oder dem zweiten Kontaktbereich 152 komplementäre Formen aufweisen.
  • Wie in den vorherigen Ausführungsbeispielen steht das Oberteil 50 des Schmucksteins 5 in direktem Kontakt mit der Zwischenschicht 6.
  • Die Figur 5 stellt eine erste Prinzipskizze zur Erläuterung des Phänomens der Totalreflexion dar.
  • In der Figur 5 sind ein erstes optisches Medium 500 und ein zweites optisches Medium 501 gezeigt. Das erste optische Medium 500 ist im Vergleich zum zweiten optischen Medium 501 optisch dichter. "Optisch dichter" bedeutet das das erste optische Medium 500 einen höheren Brechungsindex als das zweite optische Medium 501 aufweist. Der Brechungsindex oder die optische Dichte eines Mediums ist eine optische Materialeigenschaft des Mediums. Diese dimensionslose physikalische Größe gibt an, um welchen Faktor die Wellenlänge und die Phasengeschwindigkeit des Lichts kleiner sind als im Vakuum. An der Grenzfläche zweier optischen Medien unterschiedlicher optischen Dichten bzw. unterschiedlicher Brechungsindizes wird im Allgemeinen Licht gebrochen und reflektiert.
  • Je höher der Unterschied der optischen Dichten zwischen zwei optischen Medien ist, desto größer ist der sogenannte Totalreflexionswinkel. Der Totalreflexionswinkel gibt den Winkel an, innerhalb dessen eine hundertprozentige Reflexion des Lichtes, also ohne irgendeinen Lichtverlust, erfolgt.
  • Es sei angemerkt, dass Vakuum (oder Luft) hat den Brechungsindex 1. Diamant hat den Brechungsindex 2,51. Dies ist der höchste Brechungsindex, den es in der Optik gibt. Bei einem Brechungsindex von 2,51 beträgt die Größe des Totalreflexionswinkels ca. 65°, welches der größte Totalreflexionswinkel ist, der in der Optik existiert.
  • Der Totalreflexionswinkel ist in Figur 5 mit dem Bezugszeichen γ versehen. Ein erster Lichtstrahl 502 wird total reflektiert, weil das Licht auf eine Grenzfläche 504 zwischen dem ersten optischen Medium 500 und dem zweiten optischen Medium 501 innerhalb des Totalreflexionswinkels γ einfällt. Auf der anderen Seite tritt ein Teil eines zweiten Lichtstrahls 503 (mit gestrichelter Linie eingezeichnet), der auf die Grenzfläche 504 außerhalb des Totalreflexionswinkels γ einfällt, in das zweite optische Medium 501 ein bzw. dieser Teil des Lichtes tritt aus dem ersten optischen Medium 500 aus. So geht ein Teil des Lichtes des zweiten Lichtstrahls 502 verloren.
  • Die Figuren 6 (a) und 6 (b) zeigen eine zweite und eine dritte Prinzipskizze zur Erläuterung des Phänomens der Totalreflexion.
  • Insbesondere wird aus den Figuren 6 (a) und (b) der Effekt der Größe des Totalreflexionswinkels auf das auf eine Grenzfläche zwischen zwei optischen Medien einfallende Licht klar.
  • In der Figur 6(a) ist ein erstes optisches Medium 500 und ein zweites optisches Medium 501 gezeigt. Das erste optische Medium 500 ist im Vergleich zum zweiten optischen Medium 501 optisch dichter. Ein erster Totalreflexionswinkel ist mit dem Bezugszeichen α versehen. Da der Unterschied zwischen den optischen Dichten des ersten optischen Mediums 500 und des zweiten optischen Mediums 501 relativ groß ist, ist auch der erste Totalreflexionswinkel α relativ groß. So befindet sich ein großer Anteil der Lichtstrahlen, die auf die Grenzfläche 504 fallen, innerhalb des ersten Totalreflexionswinkels α und wird somit totalreflektiert.
  • In der Figur 6(b) ist ein drittes optisches Medium 505 und ein viertes optisches Medium 506 gezeigt. Das dritte optische Medium 505 ist im Vergleich zum vierten optischen Medium 506 optisch dichter. Ein zweiter Totalreflexionswinkel ist mit dem Bezugszeichen β versehen. Der Unterschied zwischen den optischen Dichten des dritten optischen Mediums von 505 und des vierten optischen Mediums 506 ist kleiner als der Unterschied zwischen den optischen Dichten des ersten optischen Mediums 500 und des zweiten optischen Mediums 501. So ist der zweite Totalreflexionswinkel β kleiner als der erste Totalreflexionswinkel a. Dies bedeutet, dass in Figur 6(b) ein kleinerer Anteil der Lichtstrahlen, die auf die Grenzfläche 504 fallen, im Vergleich zu Figur 6(a) totalreflektiert wird.
  • Anhand von Figur 7 werden Vorteile der vorliegenden Erfindung erläutert.
  • Ein auf die Tafel 53 eines in Luft befindlichen Schmucksteins 5 einfallender Lichtstrahl 507 (mit fetter Linie eingezeichnet) wird an den Flächen des Unterteils 52 wird in der Regel aufgrund des hohen Schmuckstein-Totalreflexionswinkels δ zweimal totalreflektiert und tritt wieder durch die Tafel 53 aus dem Schmuckstein 5 aus. Allerdings kann ein auf einen Rand 55 des Schmucksteins 5 fallender Lichtstrahl 508 wegen einer Totalreflexion an der Tafel 53 bzw. Innenseite der Tafel 53 (Lichtstrahlen 510 und 511) nicht mehr durch die Tafel 53 den Betrachter erreichen. Genauer betrachtet tritt der Lichtstrahl 508 durch den Rand 55 in den Schmuckstein 5 ein (Lichtstrahl 509) und wird an einer Fläche des Unterteils 52 total reflektiert (Lichtstrahl 510). Der Lichtstrahl 510 wird aufgrund des hohen Schmuckstein-Totalreflexionswinkels δ an der Innenseite der Tafel 53 totalreflektiert und tritt dann über das Unterteil 52 aus dem Schmuckstein 5 aus (Lichtstrahlen 511 und 512), d.h. geht dem Betrachter verloren. Der Rand 55 umfasst die Oberteilfacetten 54 des Schmucksteins 5.
  • Auf der anderen Seite wird bei der vorliegenden Erfindung aufgrund des direkten Kontakts eines Bereichs des Oberteils 50 des Schmucksteins 5, erfindungsgemäss der Tafel 53 in Figur 7, mit der Zwischenschicht 6 die Totalreflexion des Lichtstrahls 510 an der Innenseite der Tafel 53 vermieden. So kann ein Teil des Lichtstrahls 510 als Lichtstrahl 510' (gestrichelt eingezeichnet) über die Tafel 53 den Betrachter erreichen. Dies bedeutet, dass der Schmuckstein 5 so stärker funkelt bzw. intensiver leuchtet.
  • Die Figur 8 zeigt ein Uhrglas 1' aus dem Stand der Technik, in welchem sich ein Schmuckstein 5' in einer Ausnehmung 4' mit Luft befindet. Eine Zwischenschicht 6' verbindet ein Trägerglas 2' und ein Uhrglas 3', wobei die Zwischenschicht 6' nicht durchgehend ist, d.h. die Zwischenschicht 6' umfasst eine Ausnehmung über der Ausnehmung 4'. Im Hinblick auch auf die Beschreibung der Figuren 5 bis 7 ist zu erkennen, dass bei diesem Uhrglas 1' Licht an mehreren Stellen für den Betrachter verloren geht, beispielsweise an einer Grenzfläche zwischen dem Deckglas 3' und der in der Ausnehmung 4' befindlichen Luft oder einer Grenzfläche zwischen dem Unterteil 52' des Schmucksteins 5' und der in der Ausnehmung 4' befindlichen Luft wegen des Winkels des auf das Unterteil 52' fallenden Lichtes. Dieser Winkel ist durch die Luft zwischen dem Schmuckstein 5' und dem Deckglas 2' bestimmt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1, 1'
    Uhrglas
    2, 2'
    Trägerglas
    3, 3'
    Deckglas
    4, 4'
    Ausnehmung
    5, 5'
    Schmuckstein / Diamant / Edelstein / synthetischer Schmuckstein
    6, 6'
    Zwischenschicht
    10
    Uhr
    11
    Gehäuse
    12
    Zifferblatt
    13
    Zeiger
    14
    Anschluss für ein Armband
    15
    Kontaktbereich zwischen der Ausnehmung und dem Schmuckstein
    20
    Innenseite des Trägerglases (dem Deckglas zugewandte Seite des Trägerglases)
    30
    Innenseite des Deckglases (dem Trägerglas zugewandte Seite des Deckglases)
    40
    unterer Bereich der Ausnehmung
    41
    oberer Bereich der Ausnehmung
    42
    Bereich unterhalb des Kontaktbereichs
    43
    erste Stufe der Ausnehmung
    44
    zweite Stufe der Ausnehmung
    50
    oberer Teil (Oberteil) des Schmucksteins
    51
    Rundiste (mittlerer Teil) des Schmucksteins
    52, 52'
    unterer teil (Unterteil) des Schmucksteins
    53
    Tafel des Schmucksteins
    54
    Oberfacetten des Schmucksteins
    55
    Rand des Schmucksteins
    151
    erster Kontaktteilbereich
    152
    zweiter Kontaktteilbereich
    420
    erster Teilbereich des unteren Bereichs der Ausnehmung
    421
    zweiter Teilbereich des unteren Bereichs der Ausnehmung
    500
    erstes optisches Medium
    501
    zweites optisches Medium
    502
    erster Lichtstrahl
    503
    zweiter Lichtstrahl
    504
    Grenzfläche
    505
    drittes optisches Medium
    506
    viertes optisches Medium
    507 bis 512
    Lichtstrahlen
    510'
    Lichtstrahl
    A-A
    Schnitt
    d
    Durchmesser des Schmucksteins / Schmucksteindurchmesser
    h
    Höhe des Schmucksteins / Schmucksteinhöhe
    d1
    erster Durchmesser
    d2
    zweiter Durchmesser
    h1
    erste Höhe
    h2
    zweite Höhe
    α
    erster Totalreflexionswinkel
    β
    zweiter Totalreflexionswinkel
    γ
    Totalreflexionswinkel
    δ
    Schmuckstein-Totalreflexionswinkel

Claims (11)

  1. Uhrglas, umfassend:
    • ein Trägerglas (2) mit mindestens einer Ausnehmung (4),
    • ein Deckglas (3),
    • mindestens einen Schmuckstein (5), der zumindest teilweise in der Ausnehmung (4) angeordnet ist, und
    • eine verbindende Zwischenschicht (6), über welche das Deckglas (3) und das Trägerglas (2) miteinander verbunden sind,
    • dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich eines Oberteils (50) des Schmucksteins (5) in direktem Kontakt mit der Zwischenschicht (6) steht, wobei das Oberteil (50) sich oberhalb einer Rundiste (51) des Schmucksteins (5) befindet, und wobei der Bereich des Oberteils (50) des Schmucksteins (5) eine Tafel (53) des Schmucksteins (5) umfasst.
  2. Uhrglas nach Anspruch 1, wobei das Oberteil (50) des Schmucksteins (5) in der Zwischenschicht (6) eingebettet ist.
  3. Uhrglas, nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Ausnehmung (4) derart ausgebildet ist, dass an einem Kontaktbereich (15) zwischen dem Schmuckstein (5) und der Ausnehmung (4) die Ausnehmung (4) und der Schmuckstein (5) komplementäre Formen ausweisen.
  4. Uhrglas nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Oberteil (50) des Schmucksteins (5) über das Trägerglas (2) hinausragt.
  5. Uhrglas nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein Bereich (42) der Ausnehmung (4) unterhalb eines Kontaktbereichs (15) zwischen der Ausnehmung (4) und dem Schmuckstein (5) nur Luft oder Vakuum aufweist.
  6. Uhrglas nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei dadurch, dass der Bereich des Oberteils (50) des Schmucksteins (5) in direktem Kontakt mit der Zwischenschicht (6) steht, keine Luftblase über dem Schmuckstein (5) entsteht, die die Lichtstrahlen daran hindern würde, zu dem Schmuckstein (5) vorzudringen.
  7. Uhr, umfassend ein Uhrglas (1) nach einem der vorherigen Ansprüche.
  8. Verfahren zum Herstellen eines Uhrglases, in welchem mindestens ein Schmuckstein (5) eingebettet ist, umfassend die folgenden Schritte:
    • Bereitstellen eines Trägerglases (2),
    • Bereitstellen eines Deckglases (3),
    • Einbringen von mindestens einer Ausnehmung (4) in das Trägerglas (2),
    • Bereitstellen von mindestens einem Schmuckstein (5),
    • Einsetzen des Schmucksteins (5) in die Ausnehmung (4) des Trägerglases (2),
    • Einbringen einer verbindenden Zwischenschicht (6) zwischen das Trägerglas (2) und das Deckglas (3), und
    • Auflegen des Deckglases (3) auf das Trägerglas (2),
    • Verbinden des Deckglases (3) mit dem Trägerglas (2) über die verbindende Zwischenschicht (6) derart, dass ein Bereich eines Oberteils (50) des Schmucksteins (5) in direktem Kontakt mit der Zwischenschicht (6) steht, wobei sich das Oberteil (50) oberhalb einer Rundiste (51) des Schmucksteins (5) befindet, und wobei der Bereich des Oberteils (50) des Schmucksteins (5) eine Tafel (53) des Schmucksteins (5) umfasst.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei zum Verbinden des Deckglases (3) mit dem Trägerglas (2) die Zwischenschicht (6) in einem ersten Schritt in einem ersten Temperaturbereich zwischen einer ersten Temperatur T1 und einer zweiten Temperatur T2 für eine erste Zeitdauer t1 und in einem zweiten Schritt in einem zweiten Temperaturbereich zwischen einer dritten Temperatur T3 und einer vierten Temperatur T4 für eine zweite Zeitdauer t2 erhitzt wird, wobei die dritte Temperatur T3 größer oder gleich der zweiten Temperatur T2 und die vierte Temperatur T4 größer als die dritte Temperatur T3 ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der erste Temperaturbereich 40 °C bis 70 °C beträgt und der zweite Temperaturbereich 70 °C bis 140 °C.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Zwischenschicht (6) linear auf eine Endtemperatur, die insbesondere gleich 130 °C ist, erhitzt wird.
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