DE1574275B1

DE1574275B1 - Metallmuenzen od dgl aus nicht magnetisierbarem metall mit magnetisierbarem metallkern

Info

Publication number: DE1574275B1
Application number: DE19671574275
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl-Phys Conradt; Hugo Dipl-Ing Zoebe
Original assignee: Ver Deutsche Metallwerke AG
Current assignee: Ver Deutsche Metallwerke AG
Priority date: 1967-05-20
Filing date: 1967-05-20
Publication date: 1971-04-08
Also published as: DE1574275C2; ES154270Y; AT275931B; YU31638B; ES154270U; YU109268A

Description

1 - ^; 2

Die Erfindung bezieht sich auf MetaUmünzen durch Ablenkstifte, Ablenkbleche, Abprallambosse in od. dgl. aus nicht magnetisierbarem Metall mit ma- den Aufnahme- oder in den Auswurfkanal geleitet gnetisierbarem Metallkern, wobei durch die Dicke werden. Die Endgeschwindigkeit der Münze hängt der Plattierung bzw. des Kerns eine bestimmte phy- von der Wirbelstrombremsung und ihrem Stücksikalische Eigenschaft erzielt wird. 5 gewicht ab. Die Gewichtskraft ist bei gleicher Form

Bei Münzen dieser Art soll die Automatensicher- proportional dem spezifischen Gewicht des Werkheit verbessert bzw. gewährleistet werden, d. h., beim Stoffs, die Wirbelstrombremsung proportional seiner Betrieb von Münzautomaten, wie sie z. B. dem Ver- Leitfähigkeit bzw. umgekehrt proportional seinem kauf von Waren dienen, die Verwendung von min- spezifischen elektrischen Widerstand. Der Bremsderwertigeren Münzen oder anderweitig billiger er- io kraft wirkt die Gewichtskraft entgegen. Bei gleicher hältlichen Münznachahmungen od. dgl. zu verhin- Laufbahnlage und Laufbahnneigung ist der Quotient dem. ' ■ ., aus Gewichtskraft durch Bremskraft, d. h. das Pro-

Es sind seit langem Vorschläge bekannt, zur Ver- dukt aus spezifischem Gewicht und spezifischem elekmeidung von Falschmünzerei Münzen aus plattiertem irischem Widerstand ein direktes Maß für die Endge-Werkstoff herzustellen. Nach einem dieser Vorschläge 15 schwindigkeit, da sowohl Magnetfeld als auch Eindeutsche Patentschrift 390 318) sollte neben der für laufgeschwindigkeit im selben Apparat immer gleich Falschmünzer im allgemeinen bestehenden Schwie- sind.

rigkeit, plattierte Werkstoffe herzustellen bzw. zu Eine einwandfreie Trennung von Scheiben aus

erwerben, eine zwischen zwei Metallplatten aus dem anderen Werkstoffen von den für den Betrieb des eigentlichen Münzmetall angeordnete Zwischenplatte ao Automaten bestimmten Münzen od. dgl. wäre mögaus andersfarbigem Metall die Erkennung von Falsch- lieh, wenn man für die von Automaten anzunehmengeld auf optischem Wege ermöglichen. Im andern den Scheiben einen Werkstoff verwendet, bei dem Fall (deutsche Patentschrift 372 371) war an eine sich das Produkt aus spezifischem Gewicht und elek-Metallmünze aus einem aluminium-plattierten Eisen- trischem Widerstand scharf von diesem Produkt der oder Zinkkern gedacht, bei der die Plattenstärken 25 anderen, bezüglich der sonstigen Bedingungen geeigin solchem Verhältnis stehen sollten, daß die Münze neteren Werkstoffe unterscheidet. Bisher ist es jedoch ein spezifisches Gewicht von ungefähr fünf hat. Hier- nicht gelungen, einen solchen, nicht durch andere bei war demnach insbesondere an eine Erkennung Werkstoffe ersetzbaren Werkstoff aufzufinden. Ervon Falschmünzen auf Grund des Gewichtes gedacht. schwert wird die Lösung dieser Aufgabe noch da-In beiden Fällen war der Aufbau von automaten- 30 durch", daß die meisten Automaten auf den- Betrieb sicheren Münzen weder beabsichtigt noch ermög- mit Münzen eingestellt sind und von diesen auch noch licht. -.„„„ ., 3Sdere„Eigenschaften verlangt,werden müssen, als

Münzautomaten sind in der Regel auf die An- nur »Automatensicherheit«, wie man das Fehlen ausnähme einer bestimmten Münze eingestellt.. Die An- tauschbarer Metallscheiben "bzw." Münzen V04 mindenahme andersartiger Münzen soll dabei durch Anord- 35 rem Wert nennt.

nüng verschiedener Prüfeinrichtungen verhindert Andererseits sind Münzen aus Münzsilber, d. h.

werden. Zu diesen gehören in erster Linie rein Legierungen von Silber mit Kupfer in verschiedenen mechanische Einrichtungen, die die Münze auf Größe Mengenteilen nicht automatensicher, weil die elek- und Gewicht prüfen. Diese Merkmale sind jedoch irischen Widerstände nur wenig von der Zusammenleicht unter Zuhilfenahme minderwertigerer Werk- 40 Setzung (Verhältnis von Silber und Kupfer) abhänstofEe nachahmbar. Da Münzen meist aus nicht gen. Es ist also gut möglich, in auf Silbermünzen magnetisierbaren Werkstoffen bestehen, besitzt fast abgestimmten Automaten die Münzen verschiedener jeder Münzautomat deshalb auch eine Einrichtung, " Länder zu verwenden, die in ihrem Wert erheblich die mit Hilfe eines Dauermagnets magnetische voneinander abweichen können. Auch können solche Werkstoffe ausscheidet. Damit können jedoch immer 45 Münzen bei gleicher Zusammensetzung je nach der noch nicht minderwertige Nachahmungen aus der vor ihrer Prägung während der Herstellung ange-Reihe der nicht magnetischen Werkstoffe ausgeschie- wandten Wärmebehandlung stark unterschiedliche den werden. Für diesen Zweck werden Einrichtungen elektrische Widerstände und damit verschiedene in den meisten Warenautomaten verwendet, die den Laufzeiten besitzen. In den für die Annahme von Wirbelstrbmtest.durchführen. *■ .---·■- · " 5° Münzsilber.bestimmten Automaten müssen deshalb

Der Wirbelstromtest beruht auf dem wohlbekann- sehr breite Aufnahmebereiche eingestellt werden. Die ten Prinzip, daß elektrischer Strom in einem Leiter Verwendung minderwertiger Rupfer-Silber-Legierunerzeugt wird, wenn er durch ein magnetisches Feld gen und sogar von technischem Kupfer ist deshalb "geführt wird.H'eHemscEeibeHÖrmigen elektrischen ' in'diesem Fall sehr leicht möglich.
Leiter fließt dabCT_tJer--.erfeugt& StromYin^Meinen·^ hohen spezi-

Kreisbahnen als Wirbelstrom. Die für die genannte ' fischen elektrischen Widerständen ist bei den zur Prüfung wichtige Wirkung dieses Wirbelstroms be- Verfügung stehenden durch Dauermagnete herstellsteht darin, ein zweites magnetisches Feld zu bilden, baren Magnetfeldern eine Trennung benachbart liedas die Bewegung des Leiters durch das erste magne- gender Werkstoffe sehr schwierig. Sie bedingt eine tische Feld behindert. Das Resultat ist, daß sich die 60 sehr empfindliche Einstellung des Münzprüfers. Scheibe verlangsamt, wenn sie das magnetische Feld Außerdem wird man selbst dann immer noch leicht passiert. Münzautomaten arbeiten fast immer mit beschaffbare Werkstoffe erfassen, aus denen Nachdem Wirbelstromtest. Dabei bewegen sich die schei- ahmungen hergestellt werden könnten. Dies trifft benförmigen MetaUmünzen auf der Kante rollend in z. B. für Chromnickelstähle, Kupfer-Nickel-Legieruneiner geneigten Führungsbahn, an der ein Magnet- 65 gen, Messinge, Bronzen und zusätzlich mit Zink und/ feld derart angeordnet ist, daß die Münzen gegen oder Nickel legierte Silber-Kupfer-Legierungen zu.
Ende dieser Bahn die magnetischen Kraftlinien Es wurde mit Hinblick auf Automatensicherheit

schneiden und entsprechend ihrer Geschwindigkeit mit Kupfer-Nickel plattiertes Kupfer vorgeschlagen

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ORIGINAL INSPECTED

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und zum Zwecke der Erhöhung der Automaten- spielen, wenn man die magnetische Anziehungskraft

sicherheit ein bestimmter Wert für das Produkt aus so regelt, daß die Münzen noch nicht am Bremsspezifischem Gewicht und spezifischem elektrischem magneten haften bleiben und daß diese Regulierung Widerstand und eine bestimmte Mindestdicke für der magnetischen Anziehungskräfte durch Regelung

die Plattierung vorgeschrieben. Bestimmte technische 5 des Magnetfeldes und/oder der Dicke des magneti-Kupfersorten sind jedoch für die Nachahmung geeig-' sierbaren Kerns erfolgen kann, also nicht allein

net, so daß keine ausreichende Automatensicherheit 'werkstoffabhängig ist.

gewährleistet ist. Außerdem bereitet die Plattierung V Dies zeigt z. B. folgender Versuch, der mit Scheider härteren Kupfer-Nickel-Komponente auf den ben aus Kupfer-Nickel 25 mit Nickelkernen von weichen Kupferkern Schwierigkeiten. io 2,6%, 4%, 6 ⁰Zo, 6,5 °/o und 12 % der Gesamtdicke

Magnetisierbare Werkstoffe sind für die Wirbel- in einer Wirbelstrombremse durchgeführt wurde. Das

stromprüfung nicht geeignet, da sie am Dauermagne- "Magnetfeld wurde dabei durch wechselnden Einbau

ten hängenbleiben. Die Münzprüfer der Automaten von 4 bis 13 schwächeren Magneten hergestellt,

sind im allgemeinen für die Ausscheidung solcher Bei vier dieser Magnete wurde die Scheibe mit

Werkstoffe eingerichtet. 15 12prozentigem Nickelkern festgehalten, die mit 8,5 %

Es wurde bereits der Vorschlag gemacht, eine dickem Kern gut trennbar durchgelassen, während die Münze aus Nickel mit 5^fl/o Silizium als nicht magne- mit dünneren Nickelkernen und ebenso auch technitisierbarer Werkstoff mit einem magnetisierbaren schem Kupfer und der amerikanischen Quartermünze Kern einer Nickel-Eisen-Molybdän-Legierung mit aus Münzsilber erheblich schneller durchliefen. Bei etwa 80 % Nickel zu verwenden. Man ging dabei von 20 einer geringen Schwächung des Magnetfeldes durch der Überlegung aus, daß eine leicht magnetische Entfernen von zwei Magneten oder durch Einfügen Münze beim Vorbeirollen an dem Magneten eines eines Luftspaltes wurde die Scheibe mit 12 ^fl/o Nickel Wirbelstromprüfers zu dem Magneten angezogen gut trennbar durchgelassen. Bei Einbau von 6 Mawird, jedoch nicht daran kleben bleibt. Da die Vor- ' gneten wurde die Scheibe mit 8,5 % Nickel festgederseite der Münze den Magneten berührt, verlang- 25 halten, die mit 6 % Nickel lief mit gleicher Geschwinsamt die resultierende Geschwindigkeitsverminderung 'digkeit, wie z. B. technischem Kupfer und die ameridurch Reibung den Lauf der Münze, gerade so, als kanischen Quartermünzen. Bei 9 Magneten lag die ob sie durch den Wirbelstrommechanismus zurück- auf 4% Nickel plattierte Scheibe im Bereich des gehalten würde. Man war der Ansicht, daß bei An- Münzsilbers,.die auf 2,6% Nickel plattierte im Gewendung dieses Prinzips das richtige Verhalten der 30 biet zwischen den süberfreien Werkstoffen und dem Münze nur durch einen sehr sorgfältig geregelten ■ Münzsilber. Bei 13 schwachen Magneten konnte Magnetismus erreichbar ist und glaubte deshalb die Scheibe mit 2,6 % Nickel in ihrer Laufzeit so darauf angewiesen zu sein, eine entsprechende Spe- gelegt werden, daß sie in dem von anderen Werkziallegierung zu verwenden, deren Magnetismus sehr · stoffen nicht überdeckten Bereich lag. Es ist somit genau geregelt werden kann. Außerdem hielt man 35 die Möglichkeit gegeben, durch entsprechende Einhierfür die Schaffung einer einheitlichen Reibungs- stellung der magnetisierbaren Schichtdicke, die fertioberfläche aller so ausgebildeten Münzen und der gungstechnisch verhältnismäßig genau einhaltbar ist Magnetpole des Münzprüfers — bei letzterem z.B. und durchdie Wahl von Feldstärke des Bremsmagnedurch Auflegen eines besonderen Bandes — für er- ten sowie von Abstand des Bremsmagneten von der forderlich. Die Automatensicherheit ist bei solchen 40 Münzlaufbahn, Annahmebereiche einzustellen, die ' Münzen aber ebenfalls nicht gewährleistet, da sie von keinem anderen Werkstoff überdeckt werden, einmal durch alle Körper mit gleichem Reibungs- Die kleineren Kerndicken bis zu etwa 6 Vo Nickel effekt, aber auch alle nicht magnetischen Werkstoffe sind durch die Werkstoffe mit niedrigeren spezifischen mit dem Reibungseffekt äquivalentem Wirbelstrom- elektrischen Widerständen nachahmbar. Eine Nachverhalten ersetzt werden könnten. 45" ahmung würde sich aber wegen der damit, verbun-

Durch die Erfindung sollen die oben bezeichneten denen Schwierigkeiten nur bei größeren Münzwerten

Mängel der bekannten Münzen behoben und unter lohnen. ./ . . . - ... ...

Ausnutzung der Eigenschaften magnetischer Werk- ' Dadurch, daß durchrdie Erfindung voneinander stoffe Münzen geschaffen werden, die durch bekannte durch bekannte physikalische auf magnetische Eigenphysikalische auf magnetische Eigenschaften anspre- 50 schäften ansprechende Methoden unterscheidbare chende Methoden von Münzen gleicher Größe und' "bzw. trennbare Metallmünzen od. dgl. Dicke und Dicke aus beliebigen und daher gegebenenfalls auch Größe aus nicht magnetisierbaren, für die Herstellung aus gleichartigen metallischen Werkstoffen unter- von Münzen geeigneten Werkstoffen mit magnetisierscheidbar sind. " " ■ ' " barem Kern zur Verfugung "gestellt werden, die sich

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei den 55 erfindungsgemäß dadurch auszeichnen, daß,sie maeingangs erwähnten Münzen zwecks Unterscheidbar-""· gnetisierbare Kerne von unterschiedlicher ^Dicke keit bzw. Trennbarkeit von Metallmünzen gleicher besitzen und die verschiedenen Dicken der Kerne Dicke und Größe durch bekannte physikalische auf innerhalb einer durch die genannten Methoden untermagnetische Eigenschaften ansprechende Methoden scheidbaren Stufenfolge festgelegt sind, ist der Fachdie Dicken der magnetisierbaren Kerne unterschied- 60 weit nicht nur die Möglichkeit an die Hand gegeben, lieh und innerhalb einer unterscheidbaren Stufenfolge eine bestimmte, nicht nachahmbare, automatenfestgelegt sind. sichere Münze, sondern auch ein ganzes Münzsystem

Bei solchen Münzen od. dgl. aus nicht magnetisier- mit diesen bisher nicht erzielbaren Eigenschaften

baren Werkstoffen mit magnetisierbarem Kern erfolgt herauszustellen. Diese Möglichkeit besteht nicht nur

sowohl eine Wirbelstrombremsung als auch eine 65 für die staatliche Münze oder für ein weltweites Münz-

Bremsung durch die magnetische Anziehung, die von system, sondern auch, falls die staatliche Münze sich

der Dicke des magnetisierbaren Kerns abhängt, ohne nicht zur Einführung eines solchen Systems zu ent-

daß Reibungskräfte hierbei eine wesentliche Rolle schließen vermag, z. B. für den einzelnen Hersteller

von Automaten oder Automatenprüfgeräten. Er kann seine Prüfgeräte leicht auf die Annahme einer durch die Erfindung zur Verfugung gestellten münzähnlichen Scheibe einstellen und Münzen dieser Art zu dem für die am Automaten erhältliche Ware gültigen Preis an seinen Abnehmer verkaufen. Unter Berücksichtigung der technischen Herstellungsmöglichkeiten und der Trennleistung des kombinierten Testes durch magnetische Anziehung und Wirbelstrombremsung ist es zweckmäßig, die unterschiedliche Dicke des magnetisierbaren Kernes innerhalb eines Dickenbereichs von 1 bis 50 %, berechnet von der Gesamtdicke der MetaUmünze, festzulegen.

Es wurde weiterhin gefunden, daß eine gute Trennbarkeit von gleicher Dicke und Größe und gleichartigem Material erreicht wird, wenn die Dicke des magnetisierbaren Kerns der Münze um mindestens 30% dicker ist als die nächstkleinere Kerndicke. Bei der Wahl, solcher Münzen ist man nicht an eine bestimmte Werkstofikombination gebunden, da verschiedene Kombinationen von nicht magnetisierbaren und magnetisierbaren Werkstoffen verwendet werden können. Es wurde jedoch gefunden, daß Metallmünzen besonders vorteilhaft sind, die aus einer nicht magnetisierbaren Kupfer-Nickel-Legierung mit 5 bis 60 %, vorzugsweise 15 bis 30 % Nickelgehalt und einem Kern aus Nickel bestehen. Diese Werkstoffe haben einmal den Vorteil, daß die im normalen Handel erhältlichen Werkstoffe und auch die nicht magnetisierbaren Werkstoffe, die für Münzen augenblicklich allgemein verbreitet sind, auf Grund der unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften sicher davon getrennt werden können, wenn der betreffende Automat auf die unterschiedliche Kerndicke in der richtigen Stufung eingestellt ist.

Während für automatensichere Metallscheiben im privaten Gebrauch jede beliebige, im Sinne der Erfindung geeignete Metallkombination verwendet werden kann, sind, wie bereits oben erwähnt, an von staatlichen Münzen in Umlauf zu setzende, geprägte Münzen, zusätzlich noch eine Reihe anderer Anforderungen, wie Klang, schwer nachahmbare Farbe, hohe Dichte, leichte Walz-, Stanz-, und Prägbarkeit, gute Korrosionsbeständigkeit und gute Abnutzungsbeständigkeit nach dem Prägen, zu stellen. Die nicht magnetisierbaren Kupfer-Nickel-Legierungen mit 5 bis 60%, vorzugsweise 15 bis 30% Nickelgehalt erfüllen nicht nur alle diese an eine Münzlegierung zu stellenden, Anforderungen, sondern stellen zusammen mit Nickelkernen entsprechend der Erfindung vollständig automatensichere und in den bestimmten, oben aufgezeigten Kemdickenbereichen bis 6% zumindest in befriedigenden Umfang automatensichere Münzen dar. Gegebenenfalls können die- genannten nicht magnetisierbaren Legierungen noch andere, die Plattierbarkeit nicht beeinträchtigende und die Legierungen nicht magnetisierbar machende Bestandteile an Elementen, wie z. B. Zn, Mn, Fe, Si u. dgl., enthalten.

Verwendet man Kupfer-Nickel-Legierungen mit bis 60%, vorzugsweise 15 bis 30% Nickel und Nickelkerne mit den Dicken von 2,6%, 4%, 6%, 8,5%, 12% und 17%, berechnet von der Gesamtdicke die Scheiben, dann steht eine Auswahl von Münzen zur Verfügung, die allen weiteren an Münzen zu stellenden Anforderungen genügen und außerdem eine bisher nicht gekannte Automatensicherheit besitzen. Die Münzen und Metallscheiben entsprechend der Erfindung besitzen außerdem noch den Vorteil, daß sie auch mittels anderer magnetischer und elektronischer Methoden gut voneinander und von Nachahmungen aus nur nicht magnetisierbaren oder aus stark magnetisierbaren Werkstoffen unterscheidbar bzw. trennbar sind.

Claims

Patentansprüche:

1. Metallmünzen od. dgl. aus nicht magnetisierbarem Metall mit magnetisierbarem Metallkern, wobei durch die Dicke der Plattierung bzw. des Kerns eine ganz bestimmte physikalische Eigenschaft der Münzen od. dgl. erzielt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Unterscheidbarkeit bzw. Trennbarkeit von Metallmünzen gleicher Dicke und Größe durch" bekannte physikalische auf magnetische Eigenschaften ansprechende Methoden die Dicken der magnetisierbaren Kerne unterschiedlich und innerhalb einer unterscheidbaren Stufenfolge festgelegt sind.

2. Metallmünzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedliche Dicke des magnetisierbaren Kerns innerhalb eines Dickenbereiches von 1 bis 50%, berechnet von der Gesamtdicke der Metalhnünze, festgelegt ist.

3. Metallmünzen nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des magnetisierbaren Kerns um mindestens 30% dicker als die nächstkleinere Kerndicke ist.

4. Metallmünzen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer nicht magnetisierbaren Kupfer-Nickel-Legierung mit 5 bis 60%, vorzugsweise 15 bis 30% Nickelgehalt und einem Kern aus Nickel besteht.

5. Metallmünzen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dickenstufung von 2,6%, 4%, 6%, 8,5%, 12% und 17%, berechnet von der Gesamtdicke der Metalhnünze, festgelegt ist.