DE1574275C2 - Metallmünzen od. dgl. aus nicht magnetisierbarem Metall mit magnetisierbarem Metallkern - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf Metallmünzen durch Ablenkstifte, Ablenkbleche, Abprallambosse in

od. dgl. aus nicht magnetisierbarer)! 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 Stück-

sikalische Eigenschaft erzielt wird. 5 gewicht ab. Die Gewichtskraft ist bei gleicher Form

Bei Münzen dieser Art soll die Automatensicher- proportional dem spezifischen Gewicht des Werk-

heit 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 Brems-

derwertigeren 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 trischem Widerstand ein direktes Maß für die Endge-Werkstoff herzustellen. Nach einem dieser Vorschläge 15 schwindigkeit, da sowohl Magnetfeld als auch Eindeutsche Patentschrift 390318) 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 20 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 35 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. andere 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 von mindenahme andersartiger Münzen soll dabei durch Anord- 35 rem Wert nennt.

nung 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 trischen Widerstände nur wenig von der Zusammenleicht unter Zuhilfenahme minderwertigerer Werk- 4° setzung (Verhältnis von Silber und Kupfer) abhänstoffe 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 Wirbelstromtest 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 Kupfer-Silber-Legierunerzeugt wird, wenn er durch ein magnetisches Feld gen und sogar von technischem Kupfer ist deshalb geführt wird. In einem scheibenförmigen elektrischen in diesem Fall sehr leicht möglich.
Leiter fließt dabei der erzeugte Strom in kleinen 55 Für Werkstoffe mit verhältnismäßig 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 Metallmünzen 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

und zum Zwecke der Erhöhung der Automatensicherheit ein bestimmter Wert für das Produkt aus spezifischem Gewicht und spezifischem elektrischem Widerstand und eine bestimmte Mindestdicke für die Plattierung vorgeschrieben. Bestimmte technische Kupfersorten sind jedoch für die Nachahmung geeignet, so daß keine ausreichende Automatensicherheit gewährleistet ist. Außerdem bereitet die Plattierung der härteren Kupfer-Nickel-Komponente auf den weichen Kupferkern Schwierigkeiten.

Magnetisierbare Werkstoffe sind für die Wirbelstromprüfung nicht geeignet, da sie am Dauermagneten hängenbleiben. Die Münzprüfer der Automaten sind im allgemeinen für die Ausscheidung solcher Werkstoffe eingerichtet.

Es wurde bereits der Vorschlag gemacht, eine Münze aus Nickel mit 5 % Silizium als nicht magnetisierbarer Werkstoff mit einem magnetisierbaren Kern einer Nickel-Eisen-Molybdän-Legierung mit etwa 80 % Nickel zu verwenden. Man ging dabei von der Überlegung aus, daß eine leicht magnetische Münze beim Vorbeirollen an dem Magneten eines Wirbelstromprüfers zu dem Magneten angezogen wird, jedoch nicht daran kleben bleibt. Da die Vorderseite der Münze den Magneten berührt, verlangsamt die resultierende Geschwindigkeitsverminderung durch Reibung den Lauf der Münze, gerade so, als ob sie durch den Wirbelstrommechanismus zurückgehalten würde. Man war der Ansicht, daß bei Anwendung dieses Prinzips das richtige Verhalten der Münze nur durch einen sehr sorgfältig geregelten Magnetismus erreichbar ist und glaubte deshalb darauf angewiesen zu sein, eine entsprechende Speziallegierung zu verwenden, deren Magnetismus sehr genau geregelt werden kann. Außerdem hielt man hierfür die Schaffung einer einheitlichen Reibungsoberfläche aller so ausgebildeten Münzen und der Magnetpole des Münzprüfers — bei letzterem z. B. durch Auflegen eines besonderen Bandes — für erforderlich. Die Automatensicherheit ist bei solchen Münzen aber ebenfalls nicht gewährleistet, da sie einmal durch alle Körper mit gleichem Reibungseffekt, aber auch alle nicht magnetischen Werkstoffe mit dem Reibungseffekt äquivalentem Wirbelstromverhalten ersetzt werden könnten.

Durch die Erfindung sollen die oben bezeichneten Mangel der bekannten Münzen behoben und unter Ausnutzung der Eigenschaften magnetischer Werkstoffe Münzen geschaffen werden, die durch bekannte physikalische auf magnetische Eigenschaften ansprechende Methoden von Münzen gleicher Größe und Dicke aus beliebigen und daher gegebenenfalls auch aus gleichartigen metallischen Werkstoffen unterscheidbar sind.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei den eingangs erwähnten Münzen 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.

Bei solchen Münzen od. dgl. aus nicht magnetisierbaren Werkstoffen mit magnetisierbarem Kern erfolgt sowohl eine Wirbelstrombremsung als auch eine Bremsung durch die magnetische Anziehung, die von der Dicke des magnetisierbaren Kerns abhängt, ohne daß Reibungskräfte hierbei eine wesentliche Rolle spielen, wenn man die magnetische Anziehungskraft so regelt, daß die Münzen noch nicht am Bremsmagneten haften bleiben und daß diese Regulierung der magnetischen Anziehungskräfte durch Regelung des Magnetfeldes und/oder der Dicke des magnetisierbaren Kerns erfolgen kann, also nicht allein werkstoffabhängig ist.

Dies zeigt z. B. folgender Versuch, der mit Scheiben aus Kupfer-Nickel 25 mit Nickelkernen von

ίο 2,6%, 4%, 6%>, 8,5 %> und 12°/« der Gesamtdicke in einer Wirbelstrombremse durchgeführt wurde. Das Magnetfeld wurde dabei durch wechselnden Einbau von 4 bis 13 schwächeren Magneten hergestellt.

Bei vier dieser Magnete wurde die Scheibe mit 12prozentigem Nickelkern festgehalten, die mit 8,5 ⁰Zo dickem Kern gut trennbar durchgelassen, während die mit dünneren Nickelkernen und ebenso auch technischem Kupfer und der amerikanischen Quartermünze aus Münzsilber erheblich schneller durchliefen. Bei

ao einer geringen Schwächung des Magnetfeldes durch Entfernen von zwei Magneten oder durch Einfügen eines Luftspaltes wurde die Scheibe mit 12 % Nickel gut trennbar durchgelassen. Bei Einbau von 6 Magneten wurde die Scheibe mit 8,5% Nickel festgehalten, die mit 6 % Nickel lief mit gleicher Geschwindigkeit, wie z. B. technischem Kupfer und die amerikanischen Quartermünzen. Bei 9 Magneten lag die auf 4% Nickel plattierte Scheibe im Bereich des Münzsilbers, die auf 2,6 % Nickel plattierte im Gebiet zwischen den silberfreien Werkstoffen und dem Münzsilber. Bei 13 schwachen Magneten konnte die Scheibe mit 2,6% Nickel in ihrer Laufzeit so gelegt werden, daß sie in dem von anderen Werkstoffen nicht überdeckten Bereich lag. Es ist somit die Möglichkeit gegeben, durch entsprechende Einstellung der magnetisierbaren Schichtdicke, die fertigungstechnisch verhältnismäßig genau einhaltbar ist und durch die Wahl von Feldstärke des Bremsmagneten sowie von Abstand des Bremsmagneten von der Münzlaufbahn, Annahmebereiche einzustellen, die von keinem anderen Werkstoff überdeckt werden. Die kleineren Kerndicken bis zu etwa 6% Nickel sind durch die Werkstoffe mit niedrigeren spezifischen elektrischen Widerständen nachahmbar. Eine Nachahmung würde sich aber wegen der damit verbundenen Schwierigkeiten nur bei größeren Münzwerten lohnen.

Dadurch, daß durch die Erfindung voneinander durch bekannte physikalische auf magnetische Eigenschäften ansprechende Methoden unterscheidbare bzw. trennbare Metallmünzen od. dgl. Dicke und Größe aus nicht magnetisierbaren, für die Herstellung von Münzen geeigneten Werkstoffen mit magnetisierbarem Kern zur Verfügung gestellt werden, die sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnen, daß sie magnetisierbare Kerne von unterschiedlicher Dicke besitzen und die verschiedenen Dicken der Kerne innerhalb einer durch die genannten Methoden unterscheidbaren Stufenfolge festgelegt sind, ist der Fachweit nicht nur die Möglichkeit an die Hand gegeben, eine bestimmte, nicht nachahmbare, automatensichere Münze, sondern auch ein ganzes Münzsystem mit diesen bisher nicht erzielbaren Eigenschaften herauszustellen. Diese Möglichkeit besteht nicht nur für die staatliche Münze oder für ein weltweites Münzsystem, sondern auch, falls die staatliche Münze sich nicht zur Einführung eines solchen Systems zu entschließen vermag, z. B. für den einzelnen Hersteller

von Automaten oder Automatenprüfgeräten. Er kann seine Prüfgeräte leicht auf die Annahme einer durch die Erfindung zur Verfügung 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°/o, berechnet von der Gesamtdicke der Metallmünze, 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 Werkstoffkombination gebunden, da verschiedene Kombinationen von nicht magnetisierbaren und magnetisierbaren Werkstoffen verwendet werden können.

Verwendet man beispielsweise Kupfer-Nickel-Legierungen mit 5 bis 6O°/o, vorzugsweise 15 bis 30^e/o Nickel und Nickelkerne mit den Dicken von 2,6%, 4%, 6%, 8,5°/», 12% und 17%, berechnet von der Gesamtdicke der jeweiligen Münze, 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. Diese Münzen und Metallscheiben besitzen außerdem noch den Vorteil, daß sie auch mittels anderer magnetischer und elektronischer Methoden gut voneinander und von Nachahmungen aus nur nichtmagnetisierbaren oder aus stark magnetisierbaren Werkstoffen unterscheidbar bzw. trennbar sind, wenn die nach den genannten Methoden arbeitenden Prüfeinrichtungen auf die unterschiedliche Dicke des magnetisierbaren Kerns in der richtigen Stufung eingestellt sind.

Claims (4)

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 Metallmünze, 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 der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer nichtmagnetisierbaren Kupfer - Nickel - Legierung mit 5 bis 60%, vorzugsweise 15 bis 30% Nickelgehalt und einem Kern aus Nickel bestehen, dessen Dicke in einer Dickenstufung von 2,6%, 4%, 6%, 8,5%, 12% und 17%, berechnet von der Gesamtdicke der Metallmünze, festgelegt ist.