DE2855426C2

DE2855426C2 - Verfahren zum Beschichten von Schmucksteinen mit einer Schmelzklebstoffschicht

Info

Publication number: DE2855426C2
Application number: DE2855426A
Authority: DE
Inventors: Christian Innsbruck Covi; Martin Fritzens Pöll
Original assignee: D Swarovski KG
Current assignee: D Swarovski KG
Priority date: 1978-12-21
Filing date: 1978-12-21
Publication date: 1983-09-22
Also published as: ES487571A1; GB2039722B; US4353765A; JPS6252562B2; IT1126600B; JPS55104980A; DE2855426A1; BR7908407A; CS223830B2; HK55684A; FR2444420B1; FR2444420A1; GB2039722A; AT384533B; ATA811479A; IT7928196A0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Beschichten von Schmucksteinen mit einer Schmelzklebstoffschicht gemäß den Merkmalen des Gattungsbegriffs des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-AS 10 79 872 sind Schmucksfeine w bekanntgeworden, die eine Klebstoffschicht tragen, die durch Warme oder Lösungsmittel aktiviert wird. Diese Klcbstoffschichi wird vorzugsweise durch Eintauchen, Aufspritzen oder Aufstreichen aufgebracht. Es wird jedoch auch angegeben, daß die Klebstoffschicht die ^η> Form eines geschlossenen, vorzugsweise den Steinunteneil bedeckenden, hiitchcnförmigen Belags aufweisen kann, zu dessen Herstellung Folien, insbesondere Kunststoffolien, entsprechend ausgepreßt und ausgestanzt werden. Alternativ können die Hütchen durch Ausgießen und Trocknen hergestellt werden.

Das Aufbringen einer Klebstoffschicht auf Schmucksteine in größerer Anzahl, insbesondere wenn es sich um kleine Steine handelt, in dieser bekannten Weise ist äußerst arbeitsintensiv und unwirtschaftlich. Für jeden Stein muß ein kleines Hütchen aus Folie geformt werden. Dieses Hütchen muß anschließend mit dem Stein verbunden werden. Es ist offensichtlich, daß diese Möglichkeit, insbesondere bei sehr kleinen Steinen mit Durchmessern von 1 bis 3 mm, keine praktikable Methode zum Aufbringen des Klebstoffs im Vergleich zu den anderen genannten Aufbringverfahren, nämlich Eintauchen, Aufspritzen oder Aufstreichen, darstellt.

Aber auch diese anderen Aufbringverfahren sind, insbesondere wenn eine Vielzahl von kleinen Steinen beschichtet werden soll, aufwendig und unwirtschaftlich. Insbesondere ist es bei diesen Verfahren schwierig, die Beschichtung örtlich präzise vorzusehen, d. h. bestimmte Bereiche des Steins zu beschichten und andere freizulassen. Ferner ist bei diesen Aufbringverfahren nachteilig, daß die Schichtdicke des Klebstoffs nicht konstant gehalten werden kann. Dadurch wird eine Beschichtung erhalten, die sich aufgrund der Ungleichmäßigkeit bei dec Weiterverarbeitung der Steine nachteilig bemerkbar macht.

Im Gegensatz zur Beschichtung von einzelnen Schmucksteinen mit Schmelzkleber ist es durch das Verfahren gemäß der DE-PS 24 52 250 bekanntgeworden, nicht Einzelsteine, sondern ganze Steingruppierungen jeweils mit der Sichtfläche nach unten in eine Lochplatte einzulegen, mit einer Schmelzkleberfolie abzudecken, diese zu erwärmen und dann durch Anlegen von Unterdruck an die Löcher der Lochplatte gegen die Setzflächen der Steine anzusaugen. Es entsteht somit eine mit Steinen besetzte Folie, welche ihrerseits an Schmuckstücken befestigt wird, nachdem gegebenenfalls die Folie entsprechend zugeschnitten wurde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von einzelnen, eine Schmelzklebstoffschicht tragenden Schmucksteinen zu schaffen, bei dem die Nachteile der bekannten Verfahren vermieden werden, wobei insbesondere erreicht wird, daß die Schmelzklebstoffschicht nur gewünschte Bereiche präzise bedeckt und sich durch eine hohe Gleichmäßigkeit auszeichnet. Das Verfahren soll darüber hinaus einfach, störungsunanfällig und wirtschaftlich sein, und es insbesondere gestatten, kleine Steine in großen Mengen in wirtschaftlicher Weise mit einer Schmelzklebstoffschicht zu versehen.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß durch weiteres Erhitzen und Anlegen von Unterdruck eine Dickenverringerung der an den Schmucksteinen angeformten Folie im Endbereich, wo die Folie noch an den Steinen anliegt, hervorgerufen wird, wodurch eine Sollbruchstelle entsteht, und die Einzelsteine mit der daran haftenden Schmelzkleberfolie aus dem Verbund aus Einzelsteinen und Schmelzkleberfölie gelöst werden.

Insbesondere bei kleinen Steinen ist es vorteilhaft, die Sehmelzkleberfolie nicht nur an den Setzflüchen vorzusehen, sondern über den Äquator der Steine auf die Sichtflächen übergreifen zu lassen.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt es, eine Vielzahl von Schmucksteinen in einfacher Weise mit einer Schmelzklebstoffschicht zu vorsehen. Das

Verfahren zeichnet sich daher gegenüber den bisher bekannten Verfahren durch außerordentliche Wirtschaftlichkeit aus. Aufgrund der Verwendung von genau dimensionierten Folien gelingt es ferner, eine Schmelzklebstoffschicht exakter Dicke aufzubringen. Außerdem erlaubt das Verfahren das Aufbringen der Schmelzklebstoffschicht in präziser Weise auf den gewünschten Bereichen, d. h. der Schmelzkleber liegt in jenen Bereichen vor, wo er zur Weiterbearbeitung der Steine erwünscht ist, nicnt jedoch in jenen Bereichen, wo er nicht erwünscht isL Insbesondere ist hervorzuheben, daß sich das erfindungsgemäße Verfahren für die Beschichtung von sehr kleinen Steinen eignet, die einer Beschichtung mit herkömmlichen Verfahren bisher überhaupt nicht zugänglich waren.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Schmucksteine hergestellt werden, die in der Schmuckindustrie nsue Qualitätsmaßstäbe setzen. Die hervorragenden Harteigenschaften der Schmelzkleberfolie und die mechanische Fassung des Steins, die besonders erreicht wird, wenn die Folie über den Steinäquator gezogen ist, sowie die Elastizität der Schmelzk!f»beriolie gewährleisten eine Verarbeitung zu Schmuckprodukten, deren mechanische Eigenschaften, insbesondere- fester Sitz, Bruchsicherheit und Stoßbeständigkeit, weit über bisher erzielbaren Werten liegen.

Die einzelnen Steine werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zuerst auf einer Lochplatte angeordnet. Die Lochplatte weist Vertiefungen auf, die im Abstand voneinander angeordnet sind. In jede Vertiefung wird ein Stein mit der Sichtfläche nach unten, eingelegt.

Das Verfahren läßt sich sowohl diskontinuierlich als auch kontinuierlich durchführen. Für die diskontinuierliche Durchführung eignet sich eine plane Lochplatte. Es kommt jedoch für die kontinuierliche Durchführung auch in Betracht, anstelle einer planen Lochplatte eine Lochplatte, die als Zylinderfläche ausgebildet ist, vorzusehen, die um die Achse des Zylinders rotiert.

Die Vertiefungen in der Lochplatte sind vorzugsweise der Steinform angepaßt, damit die Steine die gewünschte Lage beibehalten. Es versteht sich, daß der Durchmesser der Vertiefungen kleiner ist als der Durchmesser der Steine, damit diese zumindest mit ihren Setzflächen aus der Vertiefung herausragen. Die Tiefe der Vertiefungen hängt unter anderem davon ab, welche Bereiche des Schmucksteines mit Schmelzkleber beschichtet werden sollen. Sollen lediglich die Setzflächen beschichtet werden, werden die Vertiefungen so gewählt, daß im wesentlichen die gesamten Sichtflächen in der Vertiefung zu liegen kommen. Insbesondere bei kleinen Steinen wird es jedoch vorgezogen, daß außer den Setzflächen zumindest ein Teil der Sichtflächen von der Schmelzkleberfolie umfaßt wird. Dadurch wird eine bedeutend verbesserte Verbindung von Stein und Schmelzkleberschicht und damit vom Stein zu jenen Gegenständen, auf die die Schmucksteine appliziert werden, erreicht. Insbesondere ist hervorzuheben, daß durch Aufbringen der Schmelzkleberfoüe über den Steinäquator auf die Sichtflächen eine mechanische Fassung des Steins erreicht wird.

Bei kleinen Steinen, worunter im allgemeinen solche mit einem Durchmesser von I bis 3,5 mm verstanden werden, ist es vorteilhaft, daß die Schmclzklcbcrfolie etwa Vi der Sichtflächen bedeckt. Bei Steinen mit Durchmessern von 1 bis 2.5 mm bedeutet dies, daß die Schmclzklcbcrfolie etwa 0.1 bis 0.2 mm über den Äquator gezogen wird. Bei Steinen über 2.5 nun Durchmesser liegen diese Werte bei 0,2 bis 0,6 mm. Bei größeren Steinen kann man aufgrund der verhältnismäßig großen Haftflächen in Form_der Setzflächen auf ein Obergreifen der Folie über den Äquator verzichten.
"> Die Lochplatte ist vorzugsweise aus einem Material oder mit einem Material beschichtet, an dem die Schmelzklebstoffolie nicht haftet. Polytetrafluoräthyien ist zu diesem Zweck besonders geeignet. Die Oberfläche der Lochplatte muß zumindest im unteren Bereich der

i" Vertiefung eine gewisse Rauhigkeit aufweisen, damit das über Bohrungen an die Vertiefungen angelegte Vakuum an der über den Steinen angeordneten Schmelzklebstoffolie wirksam werden kann.

Über Bohrungen, die in die Vertiefungen, in denen die

'"> Steine liegen, münden, wird ein Vakuum angelegt, das die Steine in ihrer Stellung hält. Über den Steinen wird die Schmelzkleberfolie angeordnet.

Als Schmelzkleberfolie kommen sämtliche bekannten Schmelzkleber in Betracht, die eine gute Haftung an

-'" dem Schmuckstein gewährleisten. Polyamide, Polyvinylacetat, Polyesterharze, Epoxidharze-, Isocyanate und Aminoplaste kommen beispielsweise in Betracht. Besonders bevorzugt werden Schmelzklebstoffe auf der Basis von thermoplastischen Polyamidharzen.

-"> Die Dicke der verwendeten Folie richtet sich nach der Steingröi'e. Es ist äußerst vorteilhaft, daß bei dem Verfahren sehr dünne Folien eingesetzt werden können, wodurch eine dünne, gleichmäßige Beschichtung erreicht wird. Bei Steinen mit Durchmessern von 1 bis

S" 23 mm kommen insbesondere Folienstärken von 50 bis 90 μ in Betracht. Bei größeren Steinen mit Durchmessern von 2,5 bis 5 mm empfehlen sich Folien mit Stärken von 80 bis 120 μ. Insbesondere für größere Steine kommen jedoch auch dickere Folien von oder über

s"' 200 μ in Betracht.

Die über den Steinen angeordnete Schmelzkleberfolie wird anschließend durch Erhitzen in thermpolastischcn Zustand versetzt. Als Wärmequelle eignen sich insbesondere Infrarotstrahler, jedoch köwnen auch

■»" andere Wärmequellen eingesetzt werden. Die angewandte Temperatur richtet sich nach der Wahl der Schn.elzklebstoffolie. Diese gehen überlicherweise in einem Bereich zwischen 100 und 200°C in den thermoplastischen Zustand über. Temperaturen im

⁴"' Bereich von etwa 130°C sind gängig.

Durch die Temperaturerhöhung wird zum einen die Folie plastisch und schmiegt sich unter dem Einfluß des angelegten Vakuums der Form der Steine an. Zum anderen werden ihre Klebeeigenschaften aktiviert, so

"·" daß sie sich mit dem Stein haftend verbindet.

Die verwendete Schmelzkleberfoüe kann auch gefärbt sein. Dies kann bei der Verarbeitung zu besonders gewünschten Effekten führen.

Dur.ii etwas längeres Erhitzen bei angelegtem

*>' Vakuum erreicht man, daß in dem Übergangsbereich der Folie zwischen Stein und Lochplatte eine zunehmende Dickenverminderung der Folie stattfindet. Auf diese Weise bildet im Endbereich der Folie, wo diese an dem Stein anliegt, eine Sollbruchstelle. Die Dicke der

w Folie vermindert sicn in diesen Bereichen auf Werte von etwa 10 bis 1-5 μ= Im allgemeinen wird dann weiter erhitzt, bis an einer Stelle die Folie aufgrund der Dickenverminderung geringfügig einreißt und Druckausgleich stattfindci.

*" Das Aufbringen der Folie auf die einzelnen Schmuckstcinc zeichnet sich durch große Einfachheit und Produktionsgeschwindigkeit aus. Das Anschmelzen der .Schmclzklcbcrfolie erfolgt in einfacher und

schneller Weise und völlig gleichmäßig und ohne d;iß die Folie irgendwo anders festklebt. Insbesondere durch die zuvor beschriebene Verfahrensführung unter Ausbildung einer Sollbruchstelle wird eine scharfe Begrenzung der beschichteten Flächen der Schmucksteine von .-, den nicht beschichteten Flächen erzielt. Durch das Anlegen der plastisch gemachten Folie an die Schmucksteine mit Hilfe von Unterdruck ergibt sich ferner eine völlig blasenfreic Anlage der Folie an den gewünschten Flächen und damit eine gute Verbindung ,„ der Schmucksteine mit der Folie.

Es ist vorteilhaft, die über den Steinen angeordnete Folie etwas zu spannen, d. h. die Folie faltenfrei auszubreiten, um eine Materialanhäufung des Schmelzklebers an irgendwelchen Stellen zu vermeiden. , -,

Vorzugsweise wird das Lösen der Einzelsteine aus dem Verbund aus Schmucksteinen und Schmelzkleberfolie anschließend in einer Lochmatrize vorgenommen.

Es ist jedoch vorteilhaft, vor dem Herauslösen der einzelnen Steine die Regeneration des Schmelzklebers ₂u nach der erfolgten Temperaturerhöhung abzuwarten. Zwar kühlt sich der Schmelzkleber schnell auf Raumtemperatur ab. bleibt jedoch noch einige Zeit · zähelastisch. Dies hängt selbstverständlich von der Art des verwendeten Schmelzklebers ab. Es wird daher _r, vorgezogen, den Verbund mehrere Stunden bis einige Tage, im allgemeinen etwa V₂ bis 1 Tag. bei Raumtemperatur zu lagern und erst danach das Lösen der Einzelsteine aus dem Verbund vorzunehmen.

Die Lochmatrize, in die der Verbund von Steinen und _J(, Folie anschließend eingelegt wird, weist durchgehende Bohrungen auf. wobei jeweils eine Bohrung einem Stein zugeordnet ist. Die Bohrungen der Lochmatrize haben einen etwas größeren Durchmesser als die Steine. Die Steine werden vorzugsweise mit den Setzflächen nach _J5 unten, d. h. mit dem folienbeschichteten Teil, in die Matrize eingelegt. An die Bohrungen der Matrize wird Vakuum angelegt. Der Unterdruck hat zum einen die Funktion, daß die Steine in der Matrize ausgerichtet und in dieser Position gehalten werden und zum anderen den Zweck, die losgelösten Einzelsteine nach unten abzuführen.

Die Lochmatrize wird in eine Stanzvorrichtung eingeführt, in der von oben Stanzstempel in die Bohrungen der Matrize eingeführt werden, wodurch die Steine aus dem Verbund losgelöst werden. Das Ausstanzen der Einzelsteine ist im allgemeinen deshalb erforderlich, weil durch das Vakuum allein eine Isolierung der Steine nicht erreicht wird.

Das vorstehend beschriebene Verfahren zum Lösen der Einzelsteine aus dem Verbund mittels Lochmatrize und Stanzstempeln hat sich in der Praxis bewährt und wird deshalb bevorzugt. Es ist jedoch ersichtlich, daß für das Loslösen der Einzelsteine aus dem Verbund auch alternative Arbeitsweisen in Betracht kommen. Beispielsweise sind zu nennen: Ausbrechen, Auswaschen. Ausblasen und die Ausbildung einer ausreichend hohen Druckdifferenz, beispielsweise 2 bis 10 atm, zwischen beiden Seiten einer Lochplatte, auf die der Verbund aufgelegt wird.

Die ErfinJung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Lochplatte mit darauf angeordneten Schmucksteinen und Schmelzklebcrfolie,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Matrize, in der die Steine mittels Stanzstempeln aus dem Folienverbund gelöst werden, und

Fig. 3 einen Querschnitt eines Schmucksteins mit Schrnelzklebsioffschieht.

Die SchmucKsteinc I werden mit ihren Sichtflächen 6 in die im Abstand angeordneten Vertiefungen 3 einer Lochplatte 2 eingesetzt.

Eine Schnielzkleberfolie 4 wird über den Steinen angeordnet und durch Wärmezufuhr mittels einer Heizⁿue!!e 8 in thermoplastischer! Zustand versetzt. Unter Anlegen eines Vakuums über Bohrungen 9, die mit Vertiefungen 3 in Verbindung stehen, legt sich die Schmelzkleberfolie 4 insbesondere an Setzflächen 5 an. Bei der in F i g. I gezeigten Ausführungsform legt sich die Schmelzkleberfolie über den Äquator 10 der Schmucksteine. d. h. sie umfaßt auch teilweise die Sichtflächen 6. Durch die Wärmezufuhr wird die Schmelzkleberfolie ferner aktiviert und verbindet sich haftend Vn den Schmucksteinen.

Durch weiteres Erwärmen unter Beibehaltung des Vakuums wird im Endbereich der Folie, wo diese an dem Stein anliegt, eine Dickenverminderung der Folie hervorgerufen, wodurch eine Solibruchstelle 7 ausgebildet wird.

Nach vollständiger Verbindung der Steine in den gewünschten Bereichen mit der Trägerfolie wird dieser Verbund auf die in Fig. 2 gezeigte Lochmatrize 15 gegeben. Die im Verbund vorliegenden Steine werden derart auf die Lochmatrize aufgelegt, daß deren mit Schmelzklebstoffolie 4 bedeckten Setzflächen in Bohrungen 21 hineinragen. An die Bohrungen 21 der Matrize 15 wird Vakuum angelegt, wodurch eine Ausrichtung der Steine erfolgt.

Die Lochmatrize wird in eine Stanzvorrichtung eingebracht, in der Stanzstempel 22 von oben auf die Sichtflächen 6 der Schmucksteine 1 drücken, wodurch die einzelnen Steine aus dem Verbund gelöst und über die Bohrungen 21 unter gleichzeitiger Wirkung des angelegten Vakuums abgeführt werden.

Aus F i g. 3 ist zu ersehen, wie die Schmelzkleberfolie den Schmuckstein umgreift und eine mechanische Fassung des Steins dadurch erzielt wird, dab die Schmelzkleberfolie über den Steinäquator gezogen ist.

Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten mit einer Schmelzklebstoffschicht versehenen Schmucksteine eignen sich aufgrund ihrer gleichmäßigen Beschichtung mit Schmelzklebstoff ausgezeichnet für zahlreiche Anwendungen im Schmuck- und Modebereich.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Beschichten von Schmucksteinen mit einer Schmelzklebstoffschicht bei dem eine Vielzahl von Schmucksteinen mit ihren Sichtfiächen s nach unten in Vertiefungen einer Lochplatte, die im Abstand voneinander angeordnet sind, eingelegt wird, so daß die Sichtfiächen der Schmucksteine ganz oder teilweise in den Vertiefungen liegen, danach über den Schmucksteinen etwa parallel zur in Lochplatte eine SchmeEzkleberfolie angeordnet sind, diese Folie durch Erhitzen in thermoplastischen Zustand versetzt und durch Anlegen eines Unterdrucks an Bohrungen, die mit den Vertiefungen in der Lochplatte in Verbindung stehen, an die r> Setzflächen und gegebenenfalls teilweise an die Sichtfiächen angeformt wird, die angeformte Folie weiter erhitzt wird, bis sie an den Flächen, die sie bedeckt, anklebt und danach auf Raumtemperatur abkühlen gelassen wird, dadurch gekenn- -'o zeichnet, daß durch weiteres Erhitzen und Anlegen von Unterdruck eine Dickenverringerung der an den Schmucksteinen angeformten Folie im Endbereich, wo die Folie noch an den Steinen anliegt, hervorgerufen wird, wodurch eine Soll- 2> bruchstelle entsteht, und die Einzelsteine mit der daran haftenden Schmelzkleberfolie aus dem Verbund aus Einzelsteinen und Schmelzkleberfolie gelöst werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- JO zeichnet, dad die Folie an den Setzflächen und teilweise an den Sichtflächc", der Schmucksteine vorgesehen wird.

3. Verfahren nach Anspruch ', dadurch gekennzeichnet, daß eine Schmelzkleberfolie einer Stärke von 80 bis 150 μ eingesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß das Lösen der Steine aus dem Verbund mehrere Stunden nach dem Verbinden der Steine mit der Folie erfolgt. ·)()

5. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösen der Einzelsteine aus dem Verbund erfolgt, indem die durch die Folie miteinander verbundenen Steine in eine Lochmatrize eingelegt werden, so daß jeder Stein in ein Loch -»ϊ der Matrize zu liegen kommt, danach Unterdruck an die Löcher der Matrize angelegt wird und die einzelnen Steine unter Ajfrechterhaltung des Unterdrucks mittels Stanzstempeln, die in die Löcher der Matrize eingreifen, von der sie ">" verbindenden Fo'ie getrennt werden.