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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft Magnetschmuck der im Oberbegriff des Patentanspruchs
1 genannten Art.
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Die Erfindung betrifft speziell am menschlichen Körper oder auf dem
menschlichen Körper getragenen permanentmagnetischen Schmuck, der aus einer Reihe
von dekorativen und schmückenden Kapseln besteht, die durch zwischengefügte ebenfalls
schmückende Gliederkettenabschnitte miteinander verbunden sind. Die Kapseln sind
dabei in aller Regel mit gleichen Abständen voneinander angeordnet.
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Jede Kapsel hat die Form eines kleinen, relativ dünnwandigen röhrenförmigen
Behälters, in den ein Dauermagnet eingebracht ist.
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Dauermagnetischer Schmuck dieser Art wird vor allem in Form von Armbändern
und Halsketten hergestellt. Solchem auf dem Körper getragenen dauermagnetischen
Schmuck werden gesundheitsfördernde Wirkungen zugeschrieben.
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Schmuck dieser Art wird unter Verwendung der verschiedensten Arten
und Ausbildungen von Permanentmagneten hergestellt.
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Die Magnete sind dabei üblicherweise in kleinen zylinderrohrförmigen
Behältern eingeschlossen, die untereinander durch Gliederketten gleicher Länge miteinander
verbunden sind. Solche Magnetgliederketten, die bequem auf dem Körper zu tragen
sind, haben inzwischen aufgrund ihrer schükkenden Wirkung große Beliebtheit erreicht.
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Die zur Herstellung dieses Magnetschmucks verwendeten Dauermagnete
können aus den verschiedensten Werkstoffen bestehen. Am häufigsten werden Ferrite
und sogenannte Alnico-Legierungen verwendet. Alnico-Legierungen sind Legierungen,
die im wesentlichen aus Aluminium, Nickel, Cobalt und Kupfer bestehen und gegebenenfalls
Spuren von Titan enthalten können. Ferritmagnete sind preiswerter als Legierungsmagnete,
weisen dafür jedoch den Nachteil auf, daß sie ein vergleichsweise nur schwaches
Magnetfeld besitzen. Um eine vorgegebene Feldstärke zur Verfügung zu stellen, müssen
Ferritmagnete wesentlich grösser als gleich starke Legierungsmagnete ausgebildet
werden. Mit Ferritmagneten hergestellter Magnetschmuck wird also relativ groß und
schwer, verliert dadurch an dekorativem Wert und ist auch relativ unbequem zu tragen.
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Die Legierungsmagnete verfügen dagegen über eine deutlich höhere Sättigungsmagnetisierung
als die Ferritmagnete und sind diesen daher hinsichtlich der Möglichkeiten ihrer
dekorativen Verarbeitung überlegen. Unter Verwendung von Legierungsmagneten hergestellter
Magnetschmuck ist vergleichsweise leicht und angenehm zu tragen. Im Hinblick auf
die Schmuckherstellung rechtfertigt der Grad der Verbesserung der magnetischen Kenndaten
jedoch kaum die dadurch verursachten Mehrkosten des Werkstoffs.
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Der bekannte Magnetkettenschmuck ist daher im Hinblick auf seine ästhetisch-dekorativen
und gleichzeitig magnetischen Merkmale noch erheblich verbesserungsfähig.
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Ein weiterer Schwachpunkt des gebräuchlichen Magnetscrmucks ist die
Verkapselung der Magnete. Die meist zylinderstabförmig ausgebildeten Magnete sind
in einseitig oder beidseitig offene zylinderrohrförmige Behälter eingebettet. Die
offenen Stirnseiten dieser zylindrischen Behälter sind durch Abschlußplatten, Stopfen
oder Kappen verschlossen. Meistens sind die
Stopfen mit Außengewinde
und die Behälter mit einem entsprechenden Innengewinde und die Kappen mit einem
Innengewinde und entsprechend die Zylinder mit einem Außengewinde versehen, so daß
ein Verschließen des Magnetbehälters durch Verschrauben des Behälters mit dem Stopfen
oder mit der Kappe erfolgt. Die Ausbildung eines Schraubgewindes erfordert jedoch
eine bestimmte Mindeststärke der Behälterwand. In eine zu dünne Behälterwand kann
kein Schraubgewinde mehr eingeschnitten werden. Die Magnetkapseln sind daher üblicherweise
aus preiswerten Werkstoffen hergestellt, insbesondere aus Messing, das für die Schmuckherstellung
vergoldet wird.
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Solche Magnetkapseln sind wesentlich preiswerter herstellbar als Kapseln
vergleichbarer mechanischer Festigkeit aus massivem Edelmetall. Die Oberflächen
der mit Edelmetallauflage versehenen Magnetkapseln verlieren durch die verschiedensten
Abnutzungserscheinungen, nicht zuletzt auch durch ein Abschälen der Auflage, relativ
rasch ihr attraktives Aussehen. Ein weiterer Nachteil der Verkapselung der Magnete
unter Verwendung von Schraubverschlüssen liegt darin, daß durch die erforderlichen
relativ dicken Kapselwände spürbare Feldstärkeverluste in Kauf genommen werden müssen.
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Auch ist bekannt, solche Magnetkapseln durch Verlöten zu verschließen.
Dabei wird meistens Goldlot verwendet.
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Das nur relativ selten angewendete Verlöten der Magnetkapseln weist
jedoch den entscheidenden Nachteil auf, daß der Magnet zumindest in Teilbereichen
auf eine Temperatur erwärmt wird, die über der Curie-Temperatur liegt.
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Selbst wenn der Magnet durch das Löten nicht vollständig entmagnetisiert
wird, so wird sein Feld doch spürbar abgebaut.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Magnetschmuck,
insbesondere
Magnetkettenschmuck zu schaffen, der bei sehr guten magnetischen Kenndaten ästhetisch
gut verarbeitet werden kann, dünnwandig verkapselt werden kann und bequem und angenehm
auf dem Körper zu tragen ist und so seine gesundheitsfördernde Wirkung entfalten
kann, ohne seinen Träger zu beschweren.
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Ausgehend von einem Schmuck der im Oberbegriff des Patentanspruchs
1 genannten Art löst die Erfindung die vorstehend genannte Aufgabe durch einen Schmuck,
der die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale aufweist.
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Zusammengefaßt schafft die Erfindung also einen persönlichen, am Körper
zu tragenden Magnetschmuck, der insbesondere in Form einer Armkette oder Halskette
ausgebildet ist. Solche Schmuckketten enthalten mehrere dekorative dünnwandige Edelmetallkapseln,
die untereinander durch Gliederketten gleicher Länge verbunden sind. Jede dieser
rohrförmigen oder becherförmigen Kapseln enthält einen Dauermagneten aus einer Seltenerdmetall-Cobalt-Legierung.
Der einseitig oder beidseitig offene Kapselkörper ist durch eingelötete Stopfen
hermetisch verschlossen. Der so hergestellte Magnetschmuck ist leicht, trägt sich
angenehm und sieht ästhetisch attraktiv aus. Durch sein ungeschwächt starkes Magnetfeld
trägt dieser Schmuck zur Gesundheit seines Trägers bei.
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Entscheidend ist, daß die Magnetkapseln ohne Nachteile dünnwandig
ausgebildet werden können. Die den Magneten enthaltende Kapsel kann daher klein
und den ästhetischen Anforderungen entsprechend gestaltet werden. Sie läßt ferner
das Feld des von ihr umschlossenen Dauermagneten praktisch ungeschwächt austreten.
Dadurch, daß als Werkstoff für den Dauermagneten eine Seltenerdmetall-Cobalt-
Legierung
verwendet wird, kann die Kapsel durch Verlöten von Stopfen verschlossen werden.
Der zwischen der Innenfläche des Kapselbehälters und der Außenfläche des Stopfens
gebildete schmale Ringraum wird also durch Einbringen von Lot verschlossen.
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Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels in
Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 im Axialschnitt eine Magnetkapsel für Magnetschmuck
nach dem Stand der Technik; Fig. 2 im Axialschnitt ein Ausführungsbeispiel einer
Magnetkapsel für Magnetschmuck gemäß Erfindung und Fig. 3 in vereinfachter Darstellung
den Aufbau und die Gliederung einer Halskette, die die in Fig. 2 gezeigten Magnetkapseln
enthält.
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Die für den Magnetschmuck der Erfindung verwendeten Magnetkapseln
sind besonders dünnwandig ausgebildet und bestehen aus Edelmetallen, wie beispielsweise
Gold, Platin, Rhodium und deren Legierungen, einschließlich deren Legierungen mit
anderen Metallen. Die Wand der Kapsel wird so dünn wie möglich ausgebildet, also
so dünn wie die benötigte mechanische Kapselfestigkeit erlaubt. Größere Wandstärken
erhöhen nicht nur die Werkstoffkosten, sondern schwächen auch das aus der Kapsel
austretende Magnetfeld. Nach Maßgabe des für die Kapsel ausgewählten Werkstoffs
liegt die Wandstärke der Kapsel vorzugsweise im Bereich zwischen 0,1 und 0,5 mm.
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Statt in der vorstehend beschriebenen Weise aus Edelmetall können
die Magnetkapseln prinzipiell selbstverständlich auch im Rahmen der Erfindung aus
einem billigeren Metall, beispielsweise aus Messing, hergestellt und anschließend
mit einer Edelmetallauflage versehen werden. Insbesondere bei der Verwendung nicht
allzu aufwendiger und wirtschaftlicher Platterungsverfahren besteht bei solchen
platierten Magnetkapseln jedoch stets die Gefahr des Abblätterns der Auflage. Dadurch
wird aber die angestrebte ästhetische Wirkung des Schmucks stark beeinträchtigt.
Außerdem sind die billigeren metallischen Werkstoffe nicht in dem Maße duktil wie
die Edelmetalle, lassen sich also nur mit größerem Aufwand zu den benötigten dünnwandigen
röhrenförmigen oder becherförmigen Kapseln verarbeiten. Daher sprechen sowohl ästhetische
als auch rein herstellungstechnische Aspekte für die bevorzugte Verwendung der Edelmetalle
oder Edelmetallegierungen als Werkstoff für die Kapseln des Magnetschmucks.
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Querschnitt, Länge und Raumform der Magnetkapseln können prinzipiell
frei nach ästhetisch-gestalterischen Gesichtspunkten gewählt werden. Bei Verwendung
von stabförmigen Magneten können die Magnetkapseln beispielsweise kreisrunden, quadratischen,
sechseckigen oder unregelmäßigen Querschnitt aufweisen. Auch unterliegen die Querschnittsabmessungen
keiner speziellen kritischen Begrenzung. Die stabförmigen Kapseln können eine Länge
von einigen Millimetern bis zu einigen Zentimetern, falls benötigt auch darüber,
haben.
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Die Kapsel ist vorzugsweise als beidseitig offenesdurchgehend freies
Rohr oder als einseitig offener Becher ausgebildet. Bei Ausbildung der Kapsel in
Becherform kann der Boden des Bechers, d.h. die verschlossene Stirnseite, sowohl
einstückig aus demselben Werkstoff, aus dem die Becherhülse besteht, angeformt sein
oder kann aus einem
anderen Werkstoff bestehen und mit der Kapselhülse
verschweißt oder verlötet sein. Dieses Verbinden ist keiner Einschränkung unterworfen,
da der Magnet bei der Herstellung dieser Verbindung noch nicht in die Hülseeingesetzt
ist.
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Der zur Herstellung des Magnetschmucks in die Kapseln eingesetzte
Dauermagnet ist ein Legierungsmagnet, dessen Werkstoff eine Seltenerdmetall-Cobalt-Legierung
ist.
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Solche Legierungen besitzen wesentlich größere Sättigungsmagnetisierungen
als die Ferrite und die Alnico-Legierungen.
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Selbst bei räumlich kleinster Ausbildung weisen die Seltenerdmetall-Cobalt-Dauermagnete
eine ungewöhnlich große magnetische Feldstärke auf. Diese Dauermagnete sind außerdem
magnetisch erstaunlich warmfest. So werden solche Dauermagnete erst bei sehr hohen
Temperaturen entmagnetisiert und weisen eine thermische Uberalterungsbeständigkeit
auf, die wesentlich größer als bei allen anderen Dauermagneten ist.
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Die im Rahmen der Erfindung für die Dauermagnete verwendeten Werkstoffe
können durch die Formel RCoz gekennzeichnet werden, wobei R ein Seltenerdmetall,
vorzugsweise Cer oder Samarium, oder eine Legierung ist, die zumindest ein Seltenerdelement
als Hauptbestandteil enthält, und z eine positive Zahl von 4,5 bis 9,0 einschließlich
bedeutet. Die Werkstofformel RCoz ist dabei so zu verstehen, daß auch ein Teil des
Cobalts durch andere Metalle ersetzt sein kann, vorzugsweise durch Eisen, Kupfer
und/oder Mangan.
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Ein Seltenerdmetall-Cobalt-Dauermagnet dieser Zusammensetzung weist
eine Curie-Temperatur auf, die im Bereich von 500 bis 850 0C liegt. Außerdem kann
dieser Dauermagnetwerkstoff
während der Magnetfertigung bei einer
Temperatur gealtert werden, die 100 bis 150 0C unter der Curie-Temperatur liegt.
Da eine spürbare Entmagnetisierung durch die sogenannte Überalterung auftritt, wenn
der magnetisierte Werkstoff auf eine Temperatur über der Alterungstemperatur erwärmt
wird, weisen die Seltenerdmetall-Cobalt-Dauermagnete also auch die im Hinblick auf
das Zulöten der Magnetkapseln erforderliche thermische Überalterungsbeständigkeit
auf. Bei Verwendung eines hochschmelzenden Lots zum Verschließen der Magnetkapseln
wird als Werkstoff für den Dauermagneten vorzugsweise eine Legierung der Zusammens#etzung
SmCoz verwendet, wobei z im Bereich der vorstehend angegebenen Werte liegt. Ein
Dauermagnet aus diesem Werkstoff kann ohne Beeinträchtigung seiner magnetischen
Kenndaten selbst direkt mit einem 14-karätigen Goldlot, das bei 650 0C schmilzt,
verlötet werden.
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Der Querschnitt des erfindungsgemäß verwendeten Seltenerdmetall-Cobalt-Dauermagneten
wird entsprechend dem Querschnitt der dünnwandigen Kapsel gewählt. Dabei ist der
Dauerma#gnet so genau wie möglich in die Kapsel eingepaßt. Die Länge des Magneten
relativ zur Länge der Kapsel ist dagegen unkritisch. An den Stirnseiten sollte nur
der zum Einsetzen der Stopfen benötigte Raum freibleiben.
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Auch braucht die Kapsel nicht mit einem einzigen einstückigen Magneten
ausgefüllt zu sein, sondern kann auch durch zwei oder mehr als zwei kürzere oder
sogar scheibchenförmige Magnete gefüllt sein.
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Nach dem Einsetzen des Magneten in die einseitig oder beidseitig offene
Kapselhülse wird diese durch ebenfalls eingepaßte Stopfen verschlossen. Der Ringraum
zwischen der inneren Manteloberfläche der Kapselhülse und der Außenfläche des Stopfens
wird dann durch Zulöten fest verschlossen.
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Dazu kann unter Berücksichtigung des Kapselwerkstoffs und des Stopfenwerkstoffs
ein prinzipiell beliebiges Lot gewählt
werden. Bei der Wahl des
Lots ist jedoch darauf zu achten, daß dessen Schmelzpunkt nicht so hoch liegt, daß
der in der Kapsel eingeschlossene Dauermagnet Uberalterungserscheinungen zeigt.
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Die so hergestellten und verschlossenen stabförmigen Magnetkapseln
werden untereinander durch Abschnitte einer Schmuckgliederkette verbunden. Dabei
sind die einzelnen aufeinanderfolgenden Magnetkapseln in gleichem Abstand voneinander
angeordnet. Aus solchen Ketten können dann die einzelnen persönlichen Schmuckstücke
wie beispielsweise Halsketten oder Armbänder abgelängt und hergestellt werden.
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Die Magnetisierung des Werkstoffs für den Dauermagneten kann prinzipiell
sowohl vor dem Einbringen des Magneten in die Magnetkapsel als auch nach dem Einbringen
des Magneten in die Kapsel erfolgen. Vorzugsweise erfolgt die Magnetisierung nach
dem Verlöten der Kapsel, um von vornherein jede thermische Beeinflussung der Dauermagnetisierung
durch das Verlöten auszuschließen. Die Achse der Magnetisierung kann mit der Längsachse
der zylindrischen stabförmigen Magnetkapsel bzw. des Magneten selbst, zusammenfallen.
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Vorzugsweise liegt die Magnetisierungsrichtung jedoch senkrecht zu
dieser Längsachse. Bei dieser Quermagnetisierung ist die in den Körper des Trägers
eindringende magnetische Feldliniendichte wesentlich größer als bei Längsmagnetisierung.
Außerdem wird der magnetische Werkstoff in der Kapsel vorzugsweise so ausgerichtet,
daß die Achse der leichten Magnetisierung des Werkstoffs mit der Richtung der bevorzugten
Quermagnetisierung zusammenfällt. Dies ist insofern nicht ohne Bedeutung, als Seltenerdmetall-Cobalt-Legierungen,
wie sie für die Dauermagnete des Magnetschmucks der Erfindung verwendet werden,
im allgemeinen eine merkliche magnetische Anisotropie aufweisen.
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In der Fig. 1 ist eine Magnetschmuckkapsel nach dem Stand der Technik
gezeigt. Eine Hülse 1 ist auf einer Seite mit einem angeformten Boden 2 verschlossen.
Auf der gegenüberliegenden Seite der Hülse ist in deren Randbereich ein Innengewinde
3 geschnitten. In die Hülse 1 ist ein Dauermagnet 4 eingesetzt, der auf dem Boden
2 aufliegt. Nach dem Einsetzen des Dauermagneten 4 in die Hülse 1 wird ein mit einem
Außengewinde 5 versehener Stopfen 6 in das Innengewinde 3 der Hülse 1 eingeschraubt.
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Die Magnetkapsel ist damit fest verschlossen. An beiden Stirnseiten
weist die zylindrische stabförmige Kapsel kleine Ösen 7 auf, mit denen sie an den
anschließenden Gliederkettenabschnitten befestigt werden kann.
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In der Fig. 2 ist demgegenüber ein Ausführungsbeispiel einer Magnetkapsel
dargestellt, wie sie zur Herstellung des Magnetschmucks der Erfindung verwendet
wird. Der Dauermagnet 9 besteht aus einer Seltenerdmetall-Cobalt-Legierung der chemischen
Formel Sm(Co0,8Cu0,14Fe0,06)7.
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Der Magnet 9 ist zylindrisch ausgebildet und hat eine Länge von 4
mm und einen Durchmesser von 1,3 mm. Der Magnet 9 ist in einer Hülse 8 aus 18-karätigem
Gold angeordnet. Die Wandstärke der Goldhülse 8 beträgt nur 0,25 mm. Der Außendurchmesser
der Goldhülse 8 beträgt also 2,3 mm. Die Hülse 8 ist 10 mm lang. Die Hülse 8 ist
beidseitig offen. Die Achse der leichten Magnetisierung des magnetischen Werkstoffs
bzw. des Dauermagneten 9 liegt senkrecht zu dessen Längsachse, also in der Radialebene.
Von beiden einander gegenüberliegenden offenen Stirnseiten her sind in die Hülse
8 massive Stopfen 10 eingesetzt. Jeder dieser Stopfen 10 besteht aus 18-karätigem
Gold, ist 3 mm lang und hat einen Durchmesser, der geringfügig kleiner als der freie
Innendurchmesser der Hülse 8 ist, also geringfügig kleiner als 1,8 #mm. An der außenliegenden
Stirnseite
jedes der Stopfen 10 ist eine Öse 11 angeformt, die zur Befestigung an der dekorativen
Gliederkette dient. Der zwischen der inneren Mantelfläche der Hülse 8 und der äußeren
Mantelfläche der Stopfen 10 freibleibende Ringraum wird durch Löten verschlossen.
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Als Lot dient dabei ein 14-karätiges Goldlot mit einem Schmelzpunkt
von 650 OC. Das Lot 12 füllt dabei vorzugsweise den gesamten Ringraum zwischen dem
Stopfen und der Hülse aus.
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Nach der Magnetisierung der in der vorstehenden Weise beschriebenen
Magnetkapsel nach Fig. 2 weist diese an ihrer Oberfläche eine magnetische Flußdichte
von 0,16 T auf.
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In der Fig. 3 ist ein Teil einer unter Verwendung der vorstehend beschriebenen
Magnetkapseln hergestellten Halskette dargestellt. Die Magnetkapseln 13 sind untereinander
durch Gliederkettenabschnitte 14 gleicher Länge verbunden.
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Die Kettenenden sind durch einen Verschluß 15 lösbar miteinander verbunden.
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Der Magnetschmuck der Erfindung besteht also aus mehreren Magnetkapseln,
die aus dünnwandigen Edelmetallhülsen bestehen und einen Dauermagneten aus einer
Seltenerdmetall-Cobalt-Legierung enthalten und durch Zulöten verschlossen sind.
Durch das Verschließen der Kapseln durch Verlöten kann im Vergleich zum Stand der
Technik die Wandstärke der Magnetkapseln auf ein Minimum herabgesetzt werden.
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Durch die so ermöglichte geringe Wandstärke der Magnetkapsel und den
damit für die Kapsel erforderlichen geringen Werkstoffbedarf kann auch ein Edelmetall
als Werkstoff zur Herstellung der Magnetkapsel verwendet werden.
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Außerdem kann die auf der Kapseloberfläche zur Verfügung stehende
magnetische Flußdichte wesentlich erhöht werden.
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Außerdem können diese Kapselglieder durch die hohe Duktilität der
einsetzbaren Edelmetalle wesentlich einfacher als Hülsen gleicher Wandstärke aus
anderem Material hergestellt werden.