DE1523725B2 - Verfahren zur herstellung von uhrensteinen - Google Patents

Description

aus mindestens einem Metalloxyd verwendet, dieses Pulver in einer Form geeigneter Gestalt preßt, dann das so erhaltene Stück mit Hilfe eines geeigneten Ofens unter solchen Bedingungen sintert, daß der anfallende Rohling physikalische und chemische Eigenschaften aufweist, die denjenigen der konventionellen Steine vergleichbar sind, worauf man den Rohling zu dessen Überführung in den gewünschten Zustand mindestens einer Endbearbeitung unterzieht.

Die Erfindung bietet insbesondere den Vorteil, daß Uhrensteine erzeugt werden, die sämtliche mechanischen Eigenschaften der konventionellen Rubin- oder Spinellsteine aufweisen, deren Herstellung aber wesentlich einfacher ist und weniger Materialabfall ergibt, wodurch die Fertigprodukte preisgünstiger werden.

Anstatt von monokristallinen synthetischen Rubinen und Spinellen auszugehen, verwendet man erfindungsgemäß ein Metalloxyd-Pulver von bestimmter Körnung, bei welchem der Durchmesser der Teilchen z. B. zwischen 0 und 10 μ liegt. Man braucht vorzugsweise Aluminiumoxyd der Phase α mit Zusatz eines oder mehrerer mineralischer Bestandteile als Farbstoffe, die gleichfalls, in einer späteren Herstellungsphase, die Gewinnung des Fertigproduktes erleichtern können. Gewisse organische oder mineralische oder organomineralische Zusätze können zur Begünstigung des Pressens und der Sinterung als Bindemittel verwendet werden.

Das Metalloxyd-Pulver mit seinen Zusätzen wird dann einer Behandlung unterzogen, die in einer Homogenisierung des Gemisches nach klassischen Techniken besteht, wie z.B. Durchführung durch eine Trommel oder Mischung mittels eines in einer flüssigen Phase arbeitenden Rührers, welche Phase die Bestandteile des für das Endziel verwendeten Pulvers in Suspension und gegebenenfalls gewisse Elemente in Lösung enthält. Diese Techniken sind in der keramischen Industrie als klassisch bekannt. Die Pulver werden nachher »granuliert« und getrocknet, beides ebenfalls nach bekannten Techniken. Die so erhaltenen Granulate werden nachher der Preßphase unterzogen. Sie werden in geeignete Formen von vorzugsweise hydraulischen Pressen eingefüllt. Je nach der Konstruktion der Preßform kann man ein oder gleichzeitig mehrere Stücke pressen. Nach der Pressung, die unter einem Druck von einigen Tonnen pro Quadratzentimeter erfolgt, erhält man Zwischenprodukte, die nun noch gesintert werden. Die Sinterung erfolgt in Öfen hoher Temperatur. Temperatur und Dauer des Sintervorganges, ebenso die Art der Ofenatmosphäre, sind abhängig von den gewünschten Eigenschaften des Produktes. Im vorliegenden Falle erfolgt die Sinterung im allgemeinen bei einer Temperatur im Bereiche von 1500 bis 2000° C während einer Zeitdauer, die sich von einigen Stunden bis zu einigen Tagen erstrecken kann. Die Sinterung kann auch unter Druck erfolgen, was eine entsprechende Anpassung von Temperatur und Zeitdauer erfordert.

Am Ende des Sintervorganges liegen Rohsteine vor, welche je nach der Art der verwendeten Preßform denjenigen gleich sind, die bis heute durch Sägen erhalten werden oder zur Überführung in den gewünschten Zustand noch eine oder zwei Fertigbearbeitungsvorgänge erfordern. Diese Bearbeitungsvorgänge können in einem Sägevorgang oder in Oberflächenbehandlungen bestehen, die den Rohlingen Dimensionstoleranzen geben, welche für die späteren, die Rohlinge in fertige Steine überführenden Bearbeitsvorgänge notwendig sind.

Es wurde oben ein Verfahren beschrieben, durch welches man Uhrensteinrohlinge in Formen und Dimensionen erhält, die den bisher verwendeten Rubinrohlingen gleichartig oder ähnlich sind. Immer ausgehend von einem einer Sinterung unterworfenen Pulver, kann man erfindungsgemäß in einer Zwischenstufe die Herstellung von Rohmaterial mit Dimensionen und Formen vornehmen, dank welchen die Sägeoperationen zur Herstellung der Rohstücke beträchtlich reduziert werden können. So kann man im Falle von Hebesteinen Platten durch Sinterung herstellen, deren Dicke einer der Dimensionen der Parallelepipede entspricht. Durch zwei aufeinanderfolgende Sägeschnitte geringer Dicke kann man Plättchenrohlinge herstellen. Man kann erfindungsgemäß auch Rohmaterial in anderer Form, z.B. in Form von Stäbchen herstellen, deren Querschnitt einem der Schnitte von Hebesteinrohlingen entspricht. Letztere werden dann durch einen einzigen Sägevorgang in ihre Endform gebracht. Diese Ausführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich besonders für die Herstellung von Ellipsen. In diesem Falle haben die Stäbchen je nach Erfordernis einen runden oder andern Querschnitt und werden durch Sägen in den für die Rohlinge gewünschten Längen zerschnitten.

In einer besondern Ausführung kann man erfindungsgemäß zwischen der Pressung und der Sinterung des Pulvers eine Brennung einschalten, die in der französischen Sprache »biscuitage« genannt wird und die darin besteht, daß man das gepreßte Pulver einer Temperatur zwischen 1000 und 1300° C unterwirft. Dieser Vorgang bildet eine Art von Vor-Sinterung, welche das Material weniger erhärtet als die Sinterung selbst und z.B. bei Lochsteinen die Herstellung eines Loches ohne Zuhilfenahme von Diamant ermöglicht.

Man kann sich fragen, ob das auf oben beschriebene Art durch Sinterung erhaltene Material die für die von Uhrensteinen zu erfüllenden Funktionen unentbehrlichen Eigenschaften besitzt, und ob keine wesentlichen Nachteile zu befürchten sind. Über mehrere Jahre sich erstreckende praktische Versuche und Erprobungen haben jedoch erwiesen, daß die erfindungsgemäß durch Sinterung erhaltenen Keramikteile die für Uhrensteine erforderlichen physikalischen als auch chemischen Eigenschaften besitzen.

Die erfindungsgemäß hergestellten Uhrensteine sind undurchsichtig. Sie werden vorzugsweise rot gefärbt, um ihnen das Aussehen von Rubinen zu geben.

Claims (14)

ι 2 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- Patentansprüche: lung von Uhrensteinen. In der Uhr werden die am meisten dem Ver-

1. Verfahren zur Herstellung von Uhrenstei- schleiß ausgesetzten Teile wie Palletten, Ellipsen, nen, dadurch gekennzeichnet, daß 5 Achslager usw. vorwiegend aus synthetischen Steinen man als Ausgangsmaterial ein körniges Pulver gefertigt.

aus mindestens einem Metalloxyd verwendet, die- Die Verfahren zur Herstellung dieser Uhrensteine

ses Pulver in einer Form geeigneter Gestalt preßt, (Hebesteine, Ellipsen, Lochsteine, Decksteine, usw.)

dann das so erhaltene Stück mit Hilfe eines ge- beruhen gegenwärtig auf der Verwendung syntheti-

eigneten Ofens unter solchen Bedingungen sin- io scher Steine, im besonderen von Rubin und Spinell,

tert, daß der anfallende Rohling physikalische Diese Rohstoffe fallen in Form von mehr oder weni-

und chemische Eigenschaften aufweist, die denje- ger regelmäßigen »Birnen« an. Durch sukzessive Sä-

nigen der konventionellen Steine vergleichbar gebearbeitung mittels diamantierter Sägen gewinnt

sind, worauf man den Rohling zu dessen Über- man aus dem Rohstoff Parallelepipede, die bei der

führung in den.gewünschten Zustand mindestens 15 Uhrensteinherstellung dann als Rohlinge dienen,

einer Endbearbeitung unterzieht. Der hauptsächlichste Nachteil dieses bekannten

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Herstellungsverfahrens hat seine Ursache in der kennzeichnet, daß man dem Metalloxyd minde- Kleinheit der Rohlinge, deren Volumen in der Gröstens einen mineralischen Bestandteil'als Färb- ßenordnung des Kubikmillimeters liegt. Die Sägestoff beigibt. zo Schnittbreite verursacht ein verlorenes Volumen, das

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch viel größer ist als das Volumen der erhaltenen Rohgekennzeichnet, daß man dem Metalloxyd orga- linge. Der Rohstoffverlust ist daher beträchtlich und nische oder mineralische oder organo-minerali- wird noch durch die mehr oder weniger regelmäßige sehe als Bindemittel zur Begünstigung der Pres- " Form des Rohstoffs erhöht. Da es sich aber um einen sung und der Sinterung dienende Stoffe beigibt. 25 verhältnismäßig teuren Rohstoff handelt und außer-

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 dem der Verbrauch an Diamant beim Sägen bebis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Me- trächtlich ist, so wäre es von Vorteil, man könnte talloxyd verwendet, dessen Teilchen einen zwi- von einem Rohstoff ausgehen, dessen Form eine Reschen 0 und 10 μ liegenden Durchmesser haben. duktion der Sägebearbeitungen und infolgedessen der

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 30 Abfälle erlauben würde.

bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Me- Es war somit naheliegend, die eingangs erwähnten

talloxyd Aluminiumoxyd verwendet. Teile durch das Sintern von Pulvermaterial herzustel-

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 len. Es verwundert somit nicht, daß mehrere derarbis5, dadurch gekennzeichnet, daß man vor der tige Elemente und Verfahren bereits bekannt sind. Pressung des Pulvers in einer Form dieses homo- 35 So ist z. B. durch die französische Patentschrift genisiert, dann granuliert und trocknet. 984 562 ein Sinterverfahren bekanntgeworden, mit-

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 tels welchem selbstschmierende Teile hergestellt werbis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pressung den können. Durch die rein metallische Zusammendes Pulvers bei einem Druck von der Größenord- Setzung des Materials und die erzielbaren mechaninung von einigen Tonnen pro Quadratzentimeter 4° sehen und chemischen Eigenschaften der Teile eigvollzogen wird. nen* sich diese aber nicht für die Anwendung in der

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 Uhrenindustrie. Diesen Nachteil sollte das Material bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sinterung und Verfahren gemäß der französischen Patentschrift bei einer zwischen 1500 und 2000° C liegenden 1068 823 nicht aufweisen. Durch die Wahl entspre-

. Temperatur vollzogen wird. . 45 chender Ausgangsmaterialien in Pulverform, einer

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 korrekten Wärme- und Preßbehandlung wird ein bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sinterung selbstschmierendes Teil hergestellt, dessen mechaniunter Druck vollzogen wird. sehe Eigenschaften allerdings trotz allem noch nicht

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 mit denjenigen der Rubine verglichen werden kann/ bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man zuerst in 5° Ein weiteres bekanntes Material und Verfahren ist einer Form, von welcher mindestens eine Dirnen- aus der schweizerischen Patentschrift 285 201 besion derjenigen der fertigen Rohlinge gleich ist, kannt, gemäß welcher die Oberfläche der Lagerbücheinen Grund-Rohkörper herstellt, sen mit anodisch abgeschiedenem Aluminiumoxyd

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 überzogen wird. Diese bekannte Ausführungsvabis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver 55 riante weist allerdings den Nachteil auf, daß derartig zwischen seiner Pressung und seiner Sinterung abgeschiedenes Aluminiumoxyd große Poren aufeiner eine Art Vor-Sinterung bildenden Bren- weist und somit anfällig auf mechanischen Vernung bei einer zwischen 1000 und 1300° C lie- schleiß ist.

genden Temperatur unterzogen wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

12. Uhrenstein, hergestellt nach einem der An- 60 Verfahren zur Herstellung von Uhrensteinen zu realisprüche 1 bis 11. sieren, deren mechanische und chemische Eigen-

13. Uhrenstein nach Anspruch 12, dadurch ge- schäften mit denjenigen der bis dahin verwendeten kennzeichnet, daß er undurchsichtig ist. Rubinen vergleichbar sind, das aber die eingangs er-

14. Uhrenstein nach Anspruch 12 oder 13, da- wähnten Nachteile bei der Herstellung der konvendurch gekennzeichnet, daß er rot gefärbt ist. 65 tionellen Steine nicht aufweist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein

Verfahren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist,

daß man als Ausgangsmaterial ein körniges Pulver