DE2451796A1

DE2451796A1 - Magnetischer aufzeichnungstraeger

Info

Publication number: DE2451796A1
Application number: DE19742451796
Authority: DE
Inventors: Robert Joseph Deffeyes
Original assignee: Graham Magnetics Inc
Current assignee: Graham Magnetics Inc
Priority date: 1973-10-31
Filing date: 1974-10-31
Publication date: 1975-05-07
Also published as: FR2257957B1; FR2257957A1; JPS5733601B2; DE2451796C2; JPS5085306A; CA1079514A; US4237189A; GB1493944A; BE823013A

Description

Anmelder: Graham Magnetics, Inc., Graham, Texas, USA

Magnetischer Aufzeichnungsträger

Die .Erfindung betrifft einen magnetischen Aufzeichnungsträger sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Das automatische Auslesen von Kreditkarten oder dergleichen Aufzeichnungsträgern findet in der Praxis in erheblichem Umfang Verwendung. Eine interessierende Information ist dabei sichtbar oder unsichtbar in dem Aufzeichnungsträger vorgesehen und kann durch eine mechanische Einrichtung,mit Hilfe von Licht oder durch eine magnetische Abtasteinrichtung festgestellt werden. Magnetbänder enthaltende Kreditkarten oder Fahrkarten werden in der Praxis bevorzugt, weil deren Herstellung verhältnismäßig einfach ist. Ein Nachteil derartiger Karten ist jedoch darin zu sehen, daß sie verhältnismäßig leicht gefälscht werden können.

Bei anderen Anwendungsfällen von magnetischen Aufzeichnungsträgern ist es ferner wünschenswert, eine möglichst große Sicherheit hinsichtlich der Arbeitsweise des betreffenden Systems vorzu- · sehen. Beispielsweise ermöglicht die Kenntnis eines Chiffrierschlüssels einen Zugang zu in einem Magnetband gespeicherten Informatio-

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nen. Die Dechiffrierung kann in bekannter Weise durch mechanische oder elektrische Verfahren erfolgen. Derartige Systeme können jedoch nicht ohne weiteres zwischen Personen unterseheiden, denen sämtliche oder nur ein Teil der Informationen zugänglich sein sollen. Es wäre deshalb zweckmäßig, wenn beispielsweise in jedem Magnetband in einer Bibliothek ein Codesignal gespeichert wäre, das von dem Benutzer erkannt werden muß, bevor ihm die primäre Information auf dem Magnetband zugänglich wird. Es wäre ferner wünschenswert, die Codierung von Zeit zu Zeit zu ändern, beispielsweise wenn sich der Kreis der befugten personen ändert. Es wäre deshalb wünschenswert, einen magnetischen Aufzeichnungsträger derart auszubilden, daß er zwei unabhängige Signale in demselben Speicherbereich speichern kann.

Es ist bereits bekannt, Mischungen von Materialien mit hoher und geringer Koerzitivkraft zu verwenden(US-PS 3 601 913). Bei diesem System werden magnetische Fehlstellen nachgewiesen, die durch mechanische Verschiebungen von Magnetpulver enthaltenden Oberflächen bewirkt werden. Durch diese Mischungen soll ferner erreicht werden, daß eine Fälschung von Karten schwieriger ist. Mit derartigen Mischungen kann jedoch nur erreicht werden, daß die unbefugte Anfertigung von Kopien der Karten erschwert wird. Die einzelnen Komponenten haben nur dann eine unterschiedliche Funktion, wenn sie zumindest teilweise nicht kongruent sind, so daß sich ein sichtbares Muster oder ein geometrisch unterschiedliches identifizierbares Muster ergibt, das durch das eine der Magnetpulver bestimmt wird. Im allgemeinen sprechen jedoch dieKomponenten des Magnetpulvers gleichzeitig auf das Feld an, wie es bei einem Aufzeichnungsträger mit einem Magnetpulver aus demselben Material der Fall ist. Außerdem ist eine Mischung von Chromoxid und Eisenoxid der bekannten Art nicht geeignet, durch die Erfindung angestrebte Kombinationen und vorteilhafte Arbeitsverfahren zu ermöglichen.

Es ist ferner bereits ein zwei Schichten enthaltendes Magnetband bekannt (US-PS 3 761 311), wobei jede Schicht eine unter-

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schiedliche Koerzitivkraft besitzen soll. Ein derartiges Magnetband ist jedoch nicht bimodal, vermutlich wegen magnetischer Wechselwirkungen mit der ultradünnen Schicht des Bands. Derartige Magnetbänder sind deshalb nur für übliche Toribandgeräte verwendbar .

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen polimodalen magnetischen Aufzeichnungsträger anzugeben, der für Kreditkarten oder zahlreiche andere Anwendungsfälle dieser Art verwendbar ist. Ferner soll möglichst weitgehend vermieden werden, daß Kreditkarten oder dergleichen Aufzeichnungsträger gefälscht, nachgeahmt oder kopiert werden können, ohne daß unbefugt durchgeführte Änderungen auffallen oder festgestellt werden können. Insbesonde-•re soll der Inhaber einer Karte durchgeführte Fäschungen erkennen können. Derartige gegen Fälschungen gesicherte Karten sollen ferner verhältnismäßig einfach hergestellt und ausgelesen werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem magnetischen Aufzeichnungsträger der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß der Erfindung findet ein zu Identifizierungszwecken dienendes magnetisches Medium Verwendung, das aus mindestens zwei unterschiedlichen ferromagnetischen Magnetpulvern besteht, von denen das eine Magnetpulver so ausgewählt ist, daß es zur Durchführung einer Aufzeichnung bei einer magnetischen Feldstärke magnetisiert wird, bei der das zweite Magnetpulver nicht magnetisiert wird. Jedes Magnetpulver spricht ferner auf äußere Einflüsse unterschiedlich an, beispielsweise auf unterschiedliche Magnetfelder oder unterschiedliche Temperaturen, um gewisse informationen löschen zu können, so daß die Magnetisierung des einen Magnetpulvers beibehalten werden kann, während bei dem anderen Magnetpulver eine Löschung erfolgt.

Unter einer Mischung sind dabei Magnetteilchen zu verstehen, die auf eine magnetische Aufzeichnungseinrichtung ansprechen.

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Die Mischung kann aus kongruenten Aufzeichnungsschichten bestehen, von denen jede ein unterschiedliches Magnetpulver enthält, kann aber auch eine homogene Mischung sein, welche mindestens zwei Arten von Magnetpulver enthält. Wie im folgenden noch näher erläutert werden soll, treten jedoch bei manchen Magnetpulvern starke Wechselwirkungen auf, weshalb besondere Maßnahmen erforderlich sind, um eine räumliche Trennung durchzuführen.

Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung kann beispielsweise eine Magnetschicht für eine Kreditkarte hergestellt werden, die aus Magnetpulver mit 200 bzw. 800 Oersted besteht. Diese Magnetpulver werden vermischt und in einer polimeren Matrix nach bekannten Verfahren dispergiert. Die resultierende Mischung dient zur Herstellung der magnetischen Schicht einer Kreditkarte.

Eine verhältnismäßig hohe magnetische Feldstärke von beispielsweise 3000 Oersted wird zur Aufzeichnung der primären Information auf der Kreditkarte verwendet. Praktisch alle Teilchen sprechen auf eine derartige Feldstärke bei der Aufzeichnung an. Danach findet jedoch eine Feldstärke von 300 Oersted Verwendung, um in dem Magnetpulver mit geringer Koerzitivkraft ein Untergrundsignal entlang der streifenförmigen Magnetschicht aufzuzeichnen. Das Untergrundsignal ist ausreichend stark, um die primäre funktioneile Information auf der Kreditkarte zu überdecken.

Eine derartige Karte kann mit Hilfe einer Aufzeichnungseinrichtung mit folgender Arbeitsweise verwendet werden:

1. die Karte wird geprüft, ob das Untergrundsignal vorhanden ist?

2. wenn kein Untergrundsignal vorhanden ist, wird die Karte gelöscht und damit unbrauchbar;

3. wenn jedoch ein Untergrundsignal vorhanden ist, wird dagegen das Untergrundsignal gelöscht, zumindest in einem solchen Ausmaß, daß die primäre Information nicht mehr überdeckt wird, beispielsweise mit Hilfe eines Wechselfelds von 300 Oersted;

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4. danach kann die primäre Information, die mit einer Feldstärke von 3000 Oersted aufgezeichnet wurde, ausgelesen werden;

5. danach wird das Untergrundsignal wieder aufgezeichnet, um das primäre Signal wieder zu überdecken.

Wenn die Karte in dem zweiten Fall zurückgewiesen wird, erhält damit der Benutzer einen Hinweis, daß die Karte bei oder nach der letzten Verwendung gefälscht. Die erwähnte Reihenfolge kann je nach den vorliegenden Anforderungen abgewandelt werden. Beispielsweise kann das Auslesen vor dem Löschvorgang durchgeführt werden. Auf diese Weise können frühere Berechnungsvorgänge geprüft werden und möglicherweise kann der Ort der wiederholten Fälschung festgestellt werden. Wenn z.B. eine beträchtliche Anzahl von Personen in Berührung mit Löschfeldern während ihrer Beschäftigung oder sonstwie gelangt, könnte es zweckmäßig sein, den Rechnungsbetrag vor dem Ungültigmachen der Karte durchzuführen und so den Inhaber der Karte über die Ungültigkeit seiner Karte zu informieren. Durch die Abänderung der genannten Reihenfolge ergibt sich deshalb eine Vielfalt von Möglichkeiten, die speζieIlenAnforderungen der Praxis zu erfüllen.

In gewissen Fällen können auch drei oder mehr unterschiedliche Magnetpulver Verwendung finden. Zwei der Magnetpulver dienen dabei dem beschriebenen Zweck, während ein weiteres Magnetpulver mit einer Koerzitivkraft von etwa 1100 nach anderen Informationen geprüft werden kann, beispielsweise nach einem maximal -gewährbaren Kreditbetrag.

Ferner könnten unterschiedliche ausgebende Stellen derartiger Karten unterschiedliche Untergrundsignale vorsehen, um beispielsweise eine Begrenzung auf bestimmte Annahmestellen vorzusehen, in welchem Fall das Untergrundsignal zu einer Zurückweisung der Karte, aber nicht zu einer Löschung führen würde.

Als Alternative zu dem 4. Fall kann das Signal zum Zwecke der Herstellung eines Duplikats festgestellt werden. Beispiels-

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weise kann dazu ein übliches Eisenoxidpulver enthaltendes Magnetband verwendet werden, das auf die Karte aufgelegt wird. Das Signal von dem Material mit hoher Koerzitivkraft in der Karte wird auf das Tonband während der Löschung des Untergrundsignals übertragen. Das gewöhnliche Tonband kann dann mit weiteren Informationen versehen werden, wie beispielsweise an ein Rechenzentrum weitergeleitet werden. Unter Auslesen wird deshalb im folgenden auch eine derartige Übertragung verstanden.

Die Erfindung ist auch in Verbindung mit anderen Sicherungsmaßnahmen verwendbar. Beispielsweise können unterschiedliche Magnetpulver magnetisiert und mit Magnetköpfen aufgezeichnet und ausgelesen werden, die unter verschiedenen Winkeln zu dem Bewegungsweg des Aufzeichnungsträgers angeordnet sind.

Die Erfindung ist auch in Verbindung mit Lesegeräten mit veränderlichem Löschkopf anwendbar, wobei (1) ein Band eingeführt wird, beispielsweise von dem Vorrat einer Bibliothek, in der gewisse Bänder nur bestimmten Personen zugänglich sein sollen, und wobei (2) dem Benutzer von dem Gerät in einer diesem bekannten Verschlüsselung mitgeteilt wird, welches Untergrundmuster mit welchem Magnetfeld gelöscht werden muß, damit die Information gelesen werden kann. Wenn dabei ein falscher Schlüssel verwendet wird, kann das Gerät die Karte zurückweisen, oder einen Alarm etc. geben. Eine autorisierte Person, die den Schlüssel kennt, kann dagegen das Band auslesen, weil das Gerät dann das Untergrundsignal löscht etc.

Für einen Aufzeichnungsträger gemäß der Erfindung können zahlreiche Magnetpulver bekannter Art Verwendung finden. Als Material mit hoher Koerzitivkraft kann kobalthaltiges Magnetpulver verwendet werden, das eine Koerzitivkraft von 500-1100 oder mehr besitzt. Magnetpulver mit einer geringeren Koerzitivkraft sind beispielsweise Gamma Fe Ο-, welche Magnetpulver eine Koerzitivkraft von etwa 350 oder weniger besitzen.

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Andere verwendbare Magnetpulver enthalten stabilisiertes Chromdioxid, welche Magnetpulver als Magnetpulver mit geringer Koerzitivkraft Verwendung finden können, und deren Untergrundsignal durch Erhitzen gelöscht werden kann, weil deren Curiepunkt bei etwa 13O⁰C liegt.

Anstelle des bevorzugten Eisenoxids mit geringer Koerzitivkraft kann Chromdioxid ganz oder teilweise verwendet werden. Chromdioxid kann jedoch als Magnetpulver mit einer Koerzitivkraft von etwa 400 auch als das Magnetpulver mit höherer Koerzitivkraft Verwendung finden, zusammen mit einem ferromagnetischen Magnetpulver mit geringer Koerzitivkraft.

Ein Vorteil der Verwendung von Chromdioxid ist darin zu sehen, daß es mit einer verhältnismäßig kleinen Menge von Magnetpulver mit hoher Koerzitivkraft verwendet werden kann, weil nach dem thermischen Löschen beim Abkühlen die Tendenz vorhanden ist, daß ein durch das Material mit hoher Koerzitivkraft bestimmtes Muster magnetisiert wird, so daß das aufgezeichnete Signal verstärkt wird.

Ferner sind Magnetpulver auf Eisenoxidbasis verwendbar, z.B. kobalthaltiges Gamma Fe₂O₃ und Fe₃O₄, welches Material als Magnetpulver mit geringer Koerzitivkraft verwendbar ist.

Im allgemeinen sind bei der Verwendung von zwei unterschiedlichen Magnetpulvern solche vorzuziehen, bei denen die Differenz der Koerzitivkraft mindestens 200 beträgt. Es ist möglich, eine Differenz von 1000 oder mehr vorzusehen. Wenn zusätzliche Funktionen vorgesehen werden sollen, unterscheiden sich die Koerzitivkräfte gewöhnlich mindestens um einen Faktor 200 (X-I), wobei X die Zahl der Modalität ist. Dabei ist es vorteilhaft, die Differenz der Koerzitivkraft der einzelnen Magnetpulver größer als 200 Oersted vorzusehen.

Die Geometrie der Magnetpulver für derartige Aufzeichnungsträger wird zweckmäeigerweise entsprechend dem besonderen Verwen-

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dungszweck des Aufzeichnungsträgers ausgebildet. Für Magnetbänder werden nadeiförmige Magnetpulver vorgezogen, weil bei diesen eine starke Orientierung auftritt, während quaderförmige oder runde Teilchen für Magnetplatten ausreichend sind.

Überraschenderweise ergeben derartige Kombinationen verschiedener Metallpulver Vorteile der erwähnten Art. Beispielsweise eine Mischung aus einem ersten Eisenoxid, einem zweiten Eisenoxid und Metallpulvern auf Kobaltbasis mit Koerzitivkräften von 180, 320 bzw. 1000 ergibt einen Scheitelwert der niedrigen Koerzitivkraft, der nicht unterscheidungskräftig ist, obwohl deutlich unterschiedliche Scheitelwerte zwischen den Materialien mit geringer Koerzitivkraft und hoher Koerzitivkraft vorhanden sind.

Dies ist zumindest teilweise darauf zurückzuführen, daß gemäß der Erfindung die Scheitelwerte um etwa 200 Oersted auseinanderliegen sollten. Die beiden Magnetpulver mit geringer Koerzitivkraft bedingen jedoch eine Wechselwirkung, als auf der alleinigen Basis des nicht ausreichenden Unterschieds der Koerzitivkräfte zu erwarten ist.

Das Vorhandensein lediglich von Unterschieden hinsichtlich der Koerzitivkraft der Magnetpulver reicht deshalb nicht aus, zufriedenstellende polimodale Aufzeichnungsträger herzustellen. Beispielsweise wurden trimodale Mischungen aus Gamma Fe 0_ (Koerzitivkraft 180), kobalthaltigem Fe₃O₃ (Koerzitivkraft 400) und kobalthaltigem Metallpulver (Koerzitivkraft 1000) hergestellt, ohne daß sich die gewünschten Eigenschaften ergaben, wenn das Metall durch ein kobalthaltiges Pulver ersetzt wird, daseine Koerzitivkraft von 900 hat, ist die Mischung praktisch unmodal. Wird ferner (a) Chromdioxid im Handel erhältlicher Art und (b) Gamma Fe₃O₃ ebenfalls im Handel erhältlicher Art gemischt, dann ergibt sich eine einmodale Funktionsweise, trotz der Tatsache, daß das eine Pulver eine Koerzitivkraft von 547 und das andere eine Koerzitivkraft von nur 299 besitzt.

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Der Grund der magnetischen Wechselwirkung, die diesen Effekt bedingt, ist nicht genau bekannt. Es erscheint jedoch zweckmäßig, beträchtliche Unterschiede der Pulverdichte und/ oder der Bm-Werte zwischen mindestens zwei der unterschiedlichen Magnetpulver vorzusehen. Beispielsweise haben die hier beschriebenen Metal!teilchen ein spezifisches Gewicht von etwa 8,5 und einen Bm-Wert von etwa 8000-20000 Gauss, während die Oxide ein viel geringeres spezifisches Gewicht (etwa 4,4) und ein viel geringeres magnetisches Moment aufweisen, welches etwa 3000-4000 Gauss beträgt.

Vorzugsweise finden Metallpulver mit Bm-Werten von mehr als 8000 Gauss bei der Herstellung bimodaler Aufzeichnungsträger Verwendung, weil diese in zufriedenstellender Weise in Kombination mit Oxiden und anderen Metallpulvern verwendet werden können.

Andererseits zeigen jedoch Metalloxide eine Wechselwirkung bei dem an sich zweckmäßigsten verfahren zur Herstellung bimodaler Aufzeichnungsträger. Es ist jedoch zu beachten, daß bimodale Aufzeichnungsträger aus unterschiedlichen Oxiden hergestellt werden können, beispielsweise aus kobalthaltigem Eisenoxid und Chromdioxid, wenn sorgfältig darauf geachtet wird, eine Wechselwirkung zu vermeiden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß eine dünne Isolierschicht, die aus einer Kunststoffolie oder einer sonstigen Zwischenschicht zwiscnSnilongruenten Schichten zweier Oxide bestehen. Bei einem derartigen Aufzeichnungsträger befinden sich beide Oxide in zweckmäßiger Weise in einer polimeren Matrix. Ferner kann ein bimodaler Aufzeichnungsträger dadurch hergestellt werden, daß die beiden Oxide derart in einer einzigen Matrix verteilt werden, daß die Teilchen der unterschiedlichen Oxide einen ausreichenden Abstand voneinander aufweisen, so daß keine magnetische Wechselwirkung auftritt.

Allerdings ergibt sich bei der Durchführung derartiger Maßnahmen der Nachteil, daß die Aufzeichnungsdichte verringert

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wird, was bei vielen Anwendungszwecken nicht wünschenswert ist.

Typische Bin-Werte sind 3400 Gauss für Gamma Fe^O-, 4000 Gauss für schwarzer Fe O., 16000 Gauss für Kobaltpulver des folgenden Beispiels 1 und etwa 13000 Gauss für das Metallpulver mit niedriger Koerzitivkraft in den Beispielen 2 und 3.

Trotz der in den folgenden Ausführungsbeispielen beschriebenen bevorzugten Verwendung unterschiedlicher ferromagnetischer Magnetpulver zur Herstellung polimodaler Aufzeichnungsträger, können eines oder mehrere der ferromagnetischen Metallpulver in polimodalen Aufzeichnungsträgern durch Metallfolien mit entsprechenden magnetischen Eigenschaften verwendet werden.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Aufzeichnungsträgers gemäß der Erfindung in Form einer Kreditkarte;

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen bimodalen Aufzeichnungsträger gemäß der Erfindung;

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen gegenüber Fig. 2 abgewandeltem Ausführungsbeispiel;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Lesegeräts für einen Aufzeichnungsträger gemäß der Erfindung;

Fig. 5-12 Magnetisierungskurven von Aufzeichnungsträgern gemäß der Erfindung; und

Fig. 13 einen Querschnitt durch ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Aufzeichnungsträgers gemäß der Erfindung.

Die in Fig. 1 dargestellte Kreditkarte 10 hat ein digitales Muster 12 für Rechnungsinformationen und ein Untergrundmuster 14. Diese beiden sich überlappenden Muster sind nicht sichtbar, sondern kennzeichnen lediglich die Magnetisierung der beiden unterschiedlichen Magnetpulver dieses Ausführungsbeispiels eines Aufzeichnungsträgers.

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Fig. 2 zeigt die Verteilung des Magnetpulvers 16 mit höherer Koerzitivkraft und des Magnetpulvers 18 mit niedrigerer Koerzitivkraft in einem Abschnitt 19 einer Kreditkarte 21. In an sich bekannter Weise ist das Magnetpulver in einer polimeren Matrix 20 vorgesehen und wird von einer Kunststoffolie 23 getragen.

Fig. 3 zeigt eine Kreditkarte 22 entsprechender Ausführung, wobei jedoch die beiden Arten von Magnetpulvern in getrennten Schichten angeordnet sind. Das Magnetpulver 16 mit höherer Koerzitivkraft befindet sich in der unteren Schicht 22, während das Magnetpulver 18 mit niedriger Koerzitivkraft sich in dar oberen Schicht 26 befindet.

Fig. 4 zeigt ein Auswerte- und Lesegerät 28 für einen Aufzeichnungsträger gemäß der Erfindung. Ein Wiedergabekopf 30 in einem Gehäuse 31 dient zum Nachweis des Vorhandenseins eines Unter g&undsignals, das von dem Magnetpulver mit geringer Koerzitivkraft gespeichert ist. Wenn dieses Signal nachgewiesen wird, wird ein Vorschubmechanismus 35 betätigt. Eine Löschspule 34 löscht dann die Kreditkarte 10 bei deren Vorschub. Ein Magnetkopf 36 dient zum Auslesen der Informationen, die in dem Magnetpulver mit hoher Koerzitivkraft gespeichert sind. Die Karte wird dann an einem Aufzeichnungskopf 38 vorbeitransportiert, durch den das Untergrundsignal wieder aufgezeichnet wird, so daß die Karte weiterhin verwendbar ist. Die Karte wird in das Gerät durch einen Transportmechanismus 33 eingegeben, der in an sich bekannter Weise beim Einsetzen in das Gerät 28 in Betrieb gesetzt wird. Wenn kein Untergrundsignal nachgewiesen wird, wird durch eine Verstärker- und Steuerschaltung 37 ein Antriebsmotor 39 nicht betätigt, so daß der Vorschubmechanismus 35 nicht in Betrieb gesetzt wird. Deshalb wird die Karte 10 nicht durch den Transportmechanismus 33 zugeführt. Die Schaltung 37 betätigt einen Umkehrmotor 40, um die Karte unter diesen Voraussetzungen zurückzuweisen. Die Steuerschaltungen sind in an sich bekannter Weise ausgebildet.

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Fig. 6 zeigt Hysteresisschleifen eines ferromagnetischen Magnetpulvers für einen Aufzeichnungsträger gemäß der Erfindung. Die Zusammensetzung besteht aus einem Legierungspulver auf Kobaltbasis mit einer Koerzitivkraft von etwa 600 Oersted und einem Eisenoxid-(Gamma Fe₃O₃) Pulver mit einer Koerzitivkraft von etwa 350 Oersted. Die innere Schleife entspricht einem Feld von etwa 350 Oersted und die äußere Schleife einem Feld von etwa 1000 Oersted.

Fig. 7 zeigt eine nicht integrierte dM/dt-Kurve in einem Feld von 300 Oersted und betrifft nur die Magnetisierung des Fe₂O₃.

Fig. 8 entspricht einer Feldstärke von 650 Oersted und betrifft die Magnetisierung der beiden Arten von Magnetpulvern.

Fig. 5 entspricht Fig. 8 mit der Ausnahme, daß das Feld 1000 Oersted beträgt.

Fig. 13 zeigt einen bimodalen Aufzeichnungsträger in Form eines Magnetbands 50 mit Schichten 52 bzw. 54 mit hoher bzw. niedriger Koerzitivkraft, welche Schichten durch eine Stützfolie voneinander getrennt sind. Das Magnetpulver 56 in der einen Schicht besteht aus kobalthaltigem Eisenoxid und das Magnetpulver 58 in der anderen Schicht aus ChromdioxAd.

Beispiel 1

Es fand metallisches Kobaltpulver mit folgenden Eigenschaften Verwendung:

Koerzitivkraft 1010 bei 25°C und 1380 bei -196°C.

Es wurden 100 g dieses Pulvers mit einer Lösung vermischt, die aus 67,5 g Polyurethan und aus 380 g Tetrahydrofuran bestand. Die resultierende Zusammensetzung wurde in einer Mischmühle während etwa 20 Minuten gemischt. Danach wurden 10 g Sojabohnen-Lecithin zugesetzt und bis zur Auflösung vermischt. 200 g Eisenoxid mit einer Koerzitivkraft von etwa 280 wurden dann mit der

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kobalthaltigen Zusammensetzung vermischt. Dann wurde die Zusammensetzung erhitzt, um 200 g Tetrahydrofuran zu verdampfen.

Die Zusammensetzung wurde dann in einer Kugelmühle während 17 Stunden gemahlen, bevor eine Schichtbildung und Trocknung auf einem Papiersubstrat erfolgte. Nach dem Trocknen wurde das Papier in Streifen von etwa 6 mm Breite geschnitten. Diese Streifen wurden mit Hilfe von Klebstoff oder durch ein Warmklebeverfahren an der Kreditkarte befestigt.

Zur Aufzeichnung mit Hilfe eines Aufzeichnungskopfs findet ein Magnetfeld mit 3000 Oersted Verwendung und das Muster ist kennzeichnend für eine digitale Information, die üblicherweise von den die Kreditkarte ausgebenden Stellen für Rechnungszwecke benutzt wird. Nach dieser Aufzeichnung wird die Karte mit einem Wechselfeld von 300 Oersted gelöscht, so daß das Magnetpulver aus Eisenoxid kein Signal speichert. Ein Untergrundmuster wird dann in einem Magnetfeld von 300 Oersted in dem Magnetpulver aus Eisenoxid aufgezeichnet. Eine derartige Kreditkarte ist dann zur Benutzung durch den Inhaber geeignet.

Beispiel 2

Eine drei Komponenten enthaltende Zusammensetzung wurde aus folgenden Magnetpulvern hergestellt:

Gewichtsprozent	Koerzitifkraft	Macrne t pul ve r
10	125	FeMnNiCo-Kobalt- legierung
20	330	Eisenoxid
70	1000	Beispiel 1 (auf Kobaltbasis)

Die Fig. 9-12 zeigen die Hysteresisschleifen eines derartigen trimodalen Aufzeichnungsträgers bei unterschiedlichen Feldstärken.

Fig. 9 zeigt eine nicht integrierte dM/dt-Kurve in einem Magnetfeld von 300 Oersted. In diesem Feld wird das Magnetpulver

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aus PeMnNiCo magnetisiert.

Fig. 10 zeigt die Magnetisierung des Eisenoxids bei einer Erhöhung der Feldstärke auf 1000 Oersted.

Fig. 11 zeigt die Magnetisierung des gesamten Magnetpulvers bei einer Feldstärke von 3000 Oersted.

Fig. 12 zeigt eine integrierte Hysteresisschleife, die einer nicht integrierten dM/dt-Kurve in Fig. 11 überlagert ist.

Die zusammengesetzten Kurven der Hysteresxsschleifen mit der nicht integrierten dM/dt-Kurve wurden durch Aufnahme eines Oszillogramms in der folgenden Weise hergestellt; Das Magnetfeld wurde auf 1650 Oersted eingestellt. Die Höhe der BH-Kurve (der B-Wert) wird willkürlich eingestellt/ bis sich eine Höhe von 6 Skaleneinheiten ergibt. Dann erfolgt eine Aufnahme der normalen Hysteresiskurve. Dann erfolgt eine Umschaltung, so daß das 0szi3,logramm die nicht integrierte dM/dt-Kurve wiedergibt und die Dämpfung wird um einen Faktor fünf geändert. Die Aufnahme der dM/dt-Kurven kann dann in Form einer Doppelbelichtung erfolgen.

Beispiel 3

Eine Zusammensetzung wurde von den Magnetpulven 1 und 2 in Fig. 3 hergestellt. Die Prüfung ergab bimodale Eigenschaften. Daraus ist ersichtlich, daß unerwünschte magnetische Wechselwirkungen hauptsächlich in Systemen auftreten, bei denen eine Vielzahl von Metalloxid-Magnetpulvern vorhanden sind. Die Verwendung einer Mehrzahl von Magnetpulvern hoher Dichte, d.h. vorherrschend von Metallpulvern mit geeigneten Differenzen der Koerzitivkraft, ist dagegen zur Herstellung polymodaler Aufzeichnungsträger geeignet.

Die Orientierung der Teilchen während der Herstellung des Bands, z.B. durch die Verwendung eines Magnetfelds, das nach dem Auftragen der das Pulver tragenden Schicht auf das Substrat gebracht wird, begünstigt die polymodalen Eigenschaften des End-

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Produkts. Im allgemeinen können die bei einer nicht integrierten dM/dt-Kurve sichtbaren Scheitelwerte eines vorteilhaften polymodalen Aufzeichnungsträgers in den folgenden beiden Arten festgestellt werden:

1. Wenn das Feld eines BH-Meβinstruments erhöht wird, werden die Kurven entsprechend niedriger Koerzitivkraft im wesentlichen vollendet, bevor die nächsthöhere Kurve auftritt.

2. Die Täler zwischen angrenzenden Scheitelwerten haben vorteilhafterweise eine Tiefe, die mindestens gleich der Hälfte der durchschnittlichen Höhe der angrenzenden Scheitelwerte über einer Basislinie ist.

Unter einem polymodalen Aufzeichnungsträger gemäß der Erfindung ist deshalb ein Aufzeichnungsträger zu verstehen, in dem mindestens zwei unabhängige Signale in einer gegebenen Ebene gespeichert werden können, z.B. in einem zwei ferromagnetische Magnetpulver enthaltenden Überzug, oder in unmittelbar benachbarten und kongruenten Ebenen (z.B. in angrenzenden Schichten ferromagnetischer Magnetpulver oder zwei derartiger Schichten, die durch eine dünne Grenzschicht voneinander getrennt sind).

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Claims

-16-Patentansprüche

lJ Magnetischer Aufzeichnungsträger, insbesondere für eine Kreditkarte oder dergleichen, der ferromagnetisches Magnetpulver zur Speicherung von Informationen enthält, dadurch g e kennze ichnet, daß das ferromagnetische Magnetpulver aus mindestens zwei unterschiedlichen Arten von ferromagnetischem Magnetpulver besteht, und daß das erste Magnetpulver so ausgewählt ist, daß es bei einer Feldstärke utnmagnetisiert werden kann, bei der das zweite Magnetpulver nicht ummagnetisiert wird.

2. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens ein Magnetpulver ein Metallpulver ist.

3. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koerzitivkraft des ersten Magnetpulvers weniger als etwa 400 und die Koerzitivkraft des zweiten Magnetpulvers mehr als etwa 600 Oersted beträgt.

4. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 2, dadurch g e kennze ichnet, daß die Koerzitivkraft des ersten Magnetpulvers weniger als etwa 400 und die Koerzitivkraft des zweiten Magnetpulvers mehr als etwa 600 Oersted beträgt.

5. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Magnetpulver Eisenoxid- oder Chromoxid-Magnetpulver ist.

6. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Magnetpulver Eisenoxidoder Chromoxid-Magnetpulver ist.

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7. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch g e kennze ich net , daß der BM-Wert mindestens eines Magnetpulvers über 8000 Gauss beträgt.

8. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 3, dadurch g e kennzeichnet , daß der Bm-Wert mindestens eines Magnetpulvers mehr als 8000 Gauss beträgt.

9. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 5, dadurch g e k e nn ze ich η e t , daß der Bm-Wert mindestens eines der ferromagnetischen Materialien mehr als 8000 Gauss beträgt.

. Aufzeichnungsträger nach Anspruch I_x dadurch gekennzeichne t , daß eine nicht integrierte SM/dt-Kurve des Magnetpulvers ein Tal zwischen zwei benachbarten Maxima aufweist, das mindestens gleich einer Hälfte des Durchschnittsabstands von der Basislinie zu den Scheitelwerten der beiden Maxima ist.

Ll. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 6, dadurch g e kennze ichnet , daß der Bm-Wert mindestens eines ferromagnetischen Magnetpulvers über 8000 Gauss liegt.

12. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 10, dadurch g e k e η n- z" e i c h η e t , daß der Bm-Wert mindestens eines ferromagnetischen Magnetpulvers über 8000 Gauss liegt.

13. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch g e kennze ichnet , daß die Metallpulver miteinander vermischt sind.

/14. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallpulver miteinander vermischt sind.

/\5. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Aufzeichnungsträger mitein-

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ander vermischt sind.

16. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1O₇ dadurch gekennzeichnet, daß die Metallpulver miteinander vermischt sind.

17. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch g e kennze ichnet , daß die Magnetpulver in angrenzenden und kongruenten Schichten vorgesehen sind.

18. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 3, dadurch g e kennze ichnet ', daß die unterschiedlichen Magnetpulver in angrenzenden und kongruenten Schichten vorgesehen sind.

19. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die unterschiedlichen Magnetpulver in angrenzenden und kongruenten Schichten vorgesehen sind.

20. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedlichen Magnetpulver in angrenzenden und kongruenten Schichten vorgesehen sind.

21. Aufzeichnungsträger nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß das ferromagnetische Magnetpulver auf die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers aufgebracht ist.

22. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein drittes ferromagnetisches Magnetpulver enthalten ist, das magnetisiert oder gelöscht werden kann, ohne daß dabei ein wesentlicher Einfluß auf die

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beiden anderen Magnetpulver ausgeübt wird.

23. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 7, dadurch g e -

k e η η ζ e ichnet , daß ein drittes ferromagnetisches Magnetpulver vorgesehen ist.

24. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 10, dadurch g e fcennze ichnet , daß ein drittes ferromagnetisches Magnetpulver vorgesehen ist.

25. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß ein drittes ferromagnetisches Magnetpulver vorgesehen ist.

26. Aufzeichnungsträger nach Anspruch I₇ dadurch gekenn ze ichnet , daß ein erstes ferromagnetisches Magnetpulver bei einer magnetischen Feldstärke magnetisierbar ist, bei der ein zweites ferromagnetisches Magnetpulver nicht magnetisierbar ist.

27. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 26, dadurch g e kennze ichnet , daß ein erstes Magnetpulver bei einer Feldstärke magnetisierba r ist, bei dem das zweite Magnetpulver nicht magnetisierbar ist.

28. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens das eine ferromagnetische Magnetpulver ein Metallpulver ist.

29. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 26, dadurch g e kennze ichnet , daß die Koerzitivkraft des ersten Magnetpulvers weniger als etwa 400 und die Koerzitivkraft des zweiten Magnetpulvers mehr als etwa 600 Oersted beträgt.

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30. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Koerzitivkraft des ersten Magnetpulvers weniger als etwa 400 und die Koerzitivkraft des zweiten Magnetpulvers mehr als etwa 600 Oersted beträgt.

31. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 26, dadurch g e kennze ichnet , daß das erste Magnetpulver Eisenoxid- oder Chromoxid-Magnetpulver ist.

32. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 27, dadurch gekenn zeichnet, daß das erste Magnetpulver Eisenoxid- oder Chromoxid-Magnetpulver ist.

33. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Bm-Wert mindestens eines Magnetpulvers mehr als 8000 Gauss beträgt.

34. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Bm-Wert mindestens eines Magnetpulvers mehr als 8000 Gauss beträgt.

35. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Bm-Wert mindestens eines Magnetpulvers mehr als 8000 Gauss beträgt.

36. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 26, dadurch gekennze ichnet , daß eine nicht integrierte dM/ät-Kurve des Magnetpulvers ein Tal zwischen zwei angrenzenden
Maxima aufweist, das mindestens gleich einer Hälfte des durchschnittlichen Abstands von der Basislinie zu dem Scheitelwert der beiden Maxima entspricht.

37. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Bm-Wert mindestens eines

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-21-Magnetpulvers mehr als 8000 Gauss beträgt.

38. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Bm-Wert mindestens eines Magnetpulvers mehr als 8000 Gauss beträgt.

39. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 26, 27, 31 oder 35, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedlichen Magnetpulver miteinander vermischt sind.

40. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 26, 28, 32 oder 35, d a durch gekennzeichnet, daß die unterschiedlichen Magnetpulver in benachbarten und kongruenten Schichten vorgesehen sind.

41. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das ferromagnetische Magnetpulver auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers vorgesehen ist.

42. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 26, 32, 36 oder 40, dadurch gekennzeichnet, daß ein drittes Magnetpulver enthalten ist, das ohne wesentliche Beeinflussung des ersten und zweiten Magnetpulvers magnetisiert oder gelöscht werden kann.

43. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch g e kennze ichnet , daß er aus einem synthetischen polymeren folienbildenden Material besteht, daß mindestens zwei unterschiedliche ferromagnetische Magnetpulver enthalten sind, daß das erste Pulver bei einer Feldstärke magnetisierbar ist, bei der das zweite Magnetpulver nicht magnetisierbar ist, und daß das polymere Material eine magnetische Wechselwirkung zwischen den Teilchen des Magnetpulvers verhindert.

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44. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Magnetpulver ein Metallpulver ist.

45. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 44, dadurch g e kennze ichnet , daß die Koerzitivkraft des ersten Magnetpulvers weniger als etwa 400 und die Koerzitivkraft des zweiten Magnetpulvers mehr als etwa 600 Oersted beträgt.

46. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Magnetpulver Eisenoxid- oder Chromoxid-Magnetpulver ist.

47. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß der Bm-Wert mindestens eines Magnetpulvers mehr als 8000 Gauss beträgt.

48. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet , daß eine nicht integrierte dM/dt-Kurve der Magnetpulver ein Tal zwischen zwei benachbarten Maxima aufweist, das mindestens gleich einer Hälfte des durchschnittlichen Abstands von der Basislimi« zu dem Scheitelwert der beiden Maxima ist.

49. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 43, dadurch g e kennze ichnet , daß ein drittes ferromagnetisches Magnetpulver enthalten ist, das ohne wesentliche Beeinflussung der unterschiedlichen Magnetpulver magnetisiert oder gelöscht werden kann.

50. Aufzeichnungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den unterschiedlichen Magnetpulvern mindestens zwei Signale speicherbar sind, von denen das eine durch ein Magnetfeld löschbar ist, dessen Feldstärke um mindestens etwa 200 Oersted geringer als

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diejenige Feldstärke ist, die zur Löschung des anderen Signals erforderlich ist.

51. Aufzeichnungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Auslese- und Aufzeichnungseinrichtung ein erstes in dem Aufzeichnungsträger gespeichertes Signal nachweisbar ist, daß eine Einrichtung zum wahlweisen Löschen des ersten Signals vorgesehen ist, daß eine Einrichtung zum Überdecken des zweiten Signals durch ein Untergrundsignal vorgesehen ist, und daß die Einrichtung in der auf dem Aufzeichnungsträger angegebenen Reihenfolge arbeitet.

52. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß dieLöschung durch Erhitzen durchführbar ist.

53. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschung durch eine Löschspule durchführbar ist.

54. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, di.ft durch g e kennze ichnet , daß der Aufzeichnungsträger ein bimodaler Aufzeichnungsträger ist, auf dem ein erstes magnetisch gespeichertes Aufzeichnungssignal nachweisbar ist, daß das erste Signal wahlweise löschbar ist, und daß ein zweites auf dem Aufzeichnungsträger gespeichertes Signal nachweisbar ist.

55. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 54, dadurch g e kennze ichnet, daß nach dem Auslesen ein Signal aufgezeichnet werden kann, und daß diese zusätzliche Aufzeichnung auf einem Magnetpulver mit geringerer Koerzitivkraft erfolgt.

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56. Aufzeichnungsträger nah Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslesen durch eine anhysteretische Aufzeichnung des zweiten Signals auf ein anderes magnetisches Aufzeichnungsmaterial erfolgt, das angrenzend an den bimodalen Aufzeichnungsträger angeordnet ist .

57. Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 54-56, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschung durch Erwärmung durchführbar ist.

58. Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsträgers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei ferromagnetische Magnetpulver in einer Flüssigkeit gemischt werden, die ein eine Matrix bildendes Kunstharz enthält, das mindestens ein Magnetpulver ein Metallpulver ist und einen Bm-Wert oberhalb 8000 Gauss aufweifit, daß ein zweites Magnetpulver eine Koerzitivkraft von mindestens 200 Oersted unter der Koerzitivkraft des ersten Magnetpulvers aufweist, daß die Mischung auf ein Substrat aufgetragen wird, und daß ein Magnetfeld zur Orientierung mindestens einer Art des Magnetpulvers angelegt wird, während das die Matrix bildende Material noch flüssig ist.

59. Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsträgers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf gegenüberliegenden Seiten einer polymeren Folie zwei unterschiedliche ferromagnetische Magnetpulver aufgetragen werden, daß das erste Magnetpulver durch ein Magnetfeld magnetisiert oder gelöscht wird, ohne daß das zweite Magnetpulver wesentlich beeinflußt wird.

60. Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsträgers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Substrat zwei Schichten aufgetragen werden, von denen

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jede ein unterschiedliches Magnetpulver enthält, daß das erste Magnetpulver metallische Teilchen enthält, und daß das andere Magnetpulver eine Koerzitivkraft aufweist, dieum 200 Oersted größer als die Koerzitivkraft des ersten Magnetpulvers ist.

61. Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsträgers nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht eine metallische Folie mit einem Bm-Wert von mindestens 8000 Gauss ist und eine Koerzitivkraft aufweist,, die um mindestens 200 Oersted größer als diejenige der zweiten Schicht ist.

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