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Verfahren zur Herstellung codierter Münzen
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Münzen
oder Wertmarken aus nichtmagnetischen metallischen Werkstoffen mit einer Codierung
aus ferromagnetischen Werkstoffteilchen.
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Mit der Codierung von Münzen soll deren Automatensicherheit verbessert
werden. Die Verteuerung aller Dienstleistungen hat dazu geführt, daß Warenund Dienstleistungsgeschäfte
in zunehmendem Maße über Automaten abgewickelt werden, wobei gleichzeitig der Wert
der einzelnen Geschäfte ständig ansteigt. Mit steigendem Wert der Automatengeschäfte
wächst einerseits der Anreiz zum Automatenbetrug durch Falsifikate, andererseits
die Forderung nach besserer Automatensicherheit der Münzen Die bisherigen Bemühungen,
auf dem Wege engerer Annahmetoleranzen der Münzprüfer oder der Ausnutzung zusätzlicher
Eigenschaften der Münzen durch eine verfeinerte Prüfeinrichtung, den Automatenbetrug
einzuschränken, haben noch nicht zu einem durchschlagenden Erfolg geführt. Wie die
Erfahrung gezeigt hat, ist es immer wieder gelungen, entsprechende Falsifikate herzustellen,
die auch bei schärferen Prüfbedingungen nicht von den geltenden Münzen unterschieden
werden können. Bei der Forderung nach besserer
Automatensicherheit
ist ferner zu berücksichtigen, daß der grenzüberschreitende Personenverkehr in den
letzten Jahren sehr stark zugenommen hat und daß Automatenbetrug in erheblichem
Umfang auch mit minderwertigen Münzen fremdländischer Währungen betrieben wird.
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Man hat daher schon Überlegungen angestellt, magnetisch und thermoelektrisch
prüfbare Münzen aus verschiedenen Metallen herzustellen, wobei u.a. in nichtmagnetischem
Münzmetall magnetische oder magnetisierbare Metallteilchen eingelagert werden sollen
(DE-OS 26 44 018). Es handelt sich dabei um eine Vielzahl von Vorschlägen ohne konkrete
Angaben darüber, wie eine technische Realisierung aussehen könnte. Zwar werden nahezu
alle denkbaren Verbindungs- und Verarbeitungstechniken aufgezählt, nicht aber ein
bestimmtes Verfahren, daß den Erfordernissen einer Münzfertigung und den wirtschaftlich
vertretbaren Möglichkeiten der Decodierung entsprechen würde.
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Hinsichtlich der Münzfertigung ist zu berücksichtigen, daß es sich
um eine ausgesprochene Massenfertigung handelt, wobei mit Stückzahlen von 1 Mio.
pro Tag oder gar mehr gerechnet wird. Außerdem sind bestimmte Vorgaben der Münzfertigung
zu beachten, wie z.B., daß Münzrohlinge aus gewalztem Bandmaterial ausgestanzt,
gerändelt und vor dem Prägen weichgeglüht werden müssen. Hinzu kommt eine Reihe
von Arbeitsschritten zur Oberflächenbehandlung.
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Hinsichtlich der Decodierung müssen die eingebrachten Materialpartikel
oder Teilchen aus ferromagnetischen Werkstoffen eine bestimmte Größe haben, um bei
wirtschaftlich vertretbarem Prüfaufwand zu brauchbaren Signalen zu kommen. Es leuchtet
auch ohne weiteres ein, daß die Codierung vcrläßlich während der gesamten Laufzeit
der Münzen brauchbar bleiben muß, d.h. über Zeiträume von mehreren Jahrzehnten.
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Unter Berücksichtigung all dieser Gesichtspunkte ist festzustellen,
daß der DE-OS 26 44 018 keine hinreichend konkretisierte Lehre zum technischen Handeln
entnommen werden kann, daß der Fachmann hier zwar den Grundgedanken einer magnetisch
prüfbaren Münze vorfindet, nicht aber Angaben, wie auch nur eine der dort genannten
Varianten mit Erfolg realisiert werden könnte.
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Daraus ergibt sich die Aufgabe, Maßnahmen anzugeben, wie das eingangs
genannte Verfahren technisdh=wirtschaftlich durchgeführt werden kann. Gesucht wird
ein den Besonderheiten der Münzfertigung entsprechendes Verfahren, mit dem in einem
unmagnetischen Münzrohling kleine ferromagnetische Materialteilchen dauerhaft und
unsichtbar angeordnet und befestigt werden können, die zur Vermittlung dualer Informationen
geeignet sind. babei ist noch zu beachten, daß zur Erzielung brauchbarer Signale
die ferromagnetischen Matrerialteilchen bestimmte Mindestgrößen nicht unterschreiten
dürfen und daß weder das Herstellungsverfahren noch das Prüfverfahren die Eigenschaften
des Grundmaterials und der Codier-Teilchen verändern-darf.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, auf der Zylinderfläche
eines ausgestanzten Münzrohlings mittels Laserstrahls ein oder mehrere plättchen-
oder streifenförmige Teilchen eines ferromagnetischen Werkstoffs aufzuschweißen
und durch Stauchen in den Grundwerkstoff einzudrücken. Es können Teilchen unterschiedlicher
Größe und mit definiertem Abstand zueinander aufgeschweißt werden.
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Zweckmäßigerweise werden die Münzrohlinge vor dem Eindrücken der Teilchen
durch Stauchen weichgeglüht. Man kann die Münzrohlinge auch nach dem Ausstanzen
am Umfang
vorstauchen, danach die Teilchen aufschweißen und dann
die Münzrohlinge weichglühen und fertigstauchen. Das Stauchen wird zweckmäßigerweise
auf üblichen Rändelmaschinen durchgeführt. Eine bevorzugte Werkstoffkombination
besteht darin, daß die Münzrohlinge aus einer Legierung mit im wesentlichen 75 %
Cu und 25 % Ni (CuNi 25) und daß die Teilchen im wesentlichen aus Ni bestehen. Bewährt
haben sich Teilchen aus Abschnitten eines Nickelstreifens mit einem Querschnitt
von 1 x 0,2 mm, die sich über die gesamte Dicke des Münzrohlings erstrecken. In
weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß die Münzrohlinge
als zylindrischer Stapel an dem bzw. den Laser köpfen vorbeigeführt werden, daß
außerdem je Codierstelle ein Nickelband dem bzw. den Laser köpfen zugeführt wird
und daß die streifenförmigen Teilchen aus Nickelband nach dem Aufschweißen auf den
zylindrischen Rand der Münze rohlinge vom Nickelband abgetrennt werden. Dabei kann
es zweckmäßig sein, daß die Münzrohlinge im zylindrischen Stapel mit äquidistanten
Abständen angeordnet sind. Das Abtrennen der streifenförmigen Teilchen vom Nickelband
wird vorteilhafterweise ebenfalls mittels Laserstrahl durchgeführt.
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Mit der Erfindung wird. ein Verfahren vorgeschlagen, daß zur großtechnischen
Massenfertigung von codierten Münzrohlingen geeignet ist, wobei die Teilchen aus
ferromagnetischem Werkstoff einerseits die für das Decodieren aus reichende Größe
aufweisen, andererseits aber nicht zu groß sind, um beim Rändeln weit genug in das
Grundmaterial eingedrückt werden zu können, so daß die Codierung weder mit dem Auge
noch mit dem Tastsinn festzustellen ist. Das Verfahren läßt sich selbstverständlich
mit der Präzision durchführen, die für die Einstellung enger Annahmetoleranzen bei
den Decodiereinrichtungen erforderlich ist.
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Schließlich hat das Verfahren den
Vorzug, daß gleichartige
Münzen auf andere Weise praktisch nicht herstellbar sind und daß das Verfahren zur
Ilerstellung von Falsifikaten vorgleichsweise aufwendig und deswegen uninteressant
ist.
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Mit dem erefindungsgemäßen Verfahren können auf der Zylinderfläche
eines ausgestanzten Münzrohlings aus nichtmagnetischem Material Teilchen aus ferromagnetischem
Werkstoff aufgeschweißt werden, die in einem entsprechend eingerichteten Münzprüfer
als Signale gelesen" werden können. Bei nur einem aufgeschweißten Teilchen erhält
man beim "Abfragen" des Münzumfangs nur ein Signal bei einer Drehung um 360 Grad,
wobei durch Variation der Größe des Teilchens unterschiedlich große Signale erzeugt
und als Prüfkriterium herangezogen werden können. Bei zwei oder mehr aufgeschweißten
Teilchen kommt als zweites Kriterium die Unterscheidung nach der Anzahl der Signale
und als drittes Kriterium der Winkelabstand der Teilchen untereinander bzw. die
zeitliche Abfolge der Signale hinzu. Damit stehen drei Variationsmöglichkeiten zur
Codierung von Münzen zur Verfügung, wobei hinsichtlich der Anzahl der Teilchen der
Gesichtspunkt einer wirtschaftlichen Münzfertigung maßgebend ist und es hinsichtlich
der unterschiedlichen Größe der Teilchen auf das Auflösungsvermögen der Prüfeinrichtung
ankommt. Im allgemeinen dürfte schon die Änderung des Winkelabstandes von zwei gleichgroßen
aufgeschweißten Teilchen ausreichen, um eine Vielzahl von im übrigen gleichartiger
Münzen aus verschiedenen Währungsbereichen sicher voneinander unterscheiden- zu
können, womit die zweite wesentliche Anforderung an die Automatensicherheit von
Münzen erfüllt ist.
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Zur weiteren Erläuterung des Erfindungsgedankens wird auf die beigefügten
FoLos verwiesen.
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Figur 1 zeigt einen Münzrohling aus CuNi25 mit drei am Umfang aufgeschweißten
und durch Stauchen in das Grundmetall eingedrückten, bandförmigen Nickelteilchen.
Zwei Stellen, an denen die Teilchen aufgeschweißt sind, sind in der Zylinderfläche
schwach als hellere Streifen zu erkennen, während sich die drei eingestauchten Bereiche
auf der Oberseite des Münzrohlings als unregelmäßige kleine Erhöhungen über dem
durch Rändeln aufgestauchten Rand erheben.
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Die am Münzrohling gerade noch erkennbare Anordnung der Teilchen ist
nach dem Prägen der Münze und dem Fertigbearbeiten der Zylinderfläche praktisch
nicht mehr wahrzunehmen.
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Die Figuren 2 und 3 zeigen Schliffbilder eines Schnittes senkrecht
zu dem auf den Rand des Münzrohlings aus CuNi25 aufgeschweißten Nickelstreifen,
wobei in Figur 2 das Grundmaterial, der Nickelstreifen und die beiden Schweißzonen
deutlich unterscheidbar sind, während in Figur 3 die einwandfreie Ausführung der
Schweißnaht in vergrößertem Maßstab erkennbar ist.
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