DE60102007T2

DE60102007T2 - Prägestempel für münzen oder medaillen, verfahren zur herstellung davon sowie münze oder medaille

Info

Publication number: DE60102007T2
Application number: DE60102007T
Authority: DE
Inventors: Gerrit Bargeman
Original assignee: Konink Nl Munt N V; KONINKLIJKE NEDERLANDSE MUNT NV
Current assignee: Konink Nl Munt N V; KONINKLIJKE NEDERLANDSE MUNT NV
Priority date: 2000-03-23
Filing date: 2001-03-21
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2021-03-22
Also published as: EP1274593A2; WO2001070516A3; WO2001070516A2; EP1274593B1; DE60102007D1; NL1014733C2; AU2001242873A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Formmatrize bzw. einen Stempel für Münzen oder Medaillen mit einer gehärteten Oberfläche, in der ein Motiv erzeugt ist. Ein solcher Stempel ist aus der DE-A-19741998 bekannt. Bei diesem Stempel wird zunächst ein zweidimensionales oder dreidimensionales Bild oder Relief auf die gewöhnliche Weise hergestellt, wonach eine Grautönung erreicht wird, indem Vertiefungen mittels Strahlung mit einem Laserstrahl erzeugt werden. Solche Vertiefungen haben variierende Tiefen mit der Absicht, anschließend einen mehr oder weniger dunklen Effekt auf der Münze zu erhalten. Grautöne lassen sich auf diese Weise erreichen. Allerdings sind die Stempelkosten für solche Stempel erheblich, da neben der Bearbeitung mit dem Laserstrahl immer noch die herkömmlichen Techniken zur Herstellung des Stempels notwendig sind. In diesem Fall kommen allgemein zwei Verfahren zum Einsatz.
Bei einem ersten Verfahren wird eine Zeichnung auf einer Gipsplatte angefertigt, und die Gipsplatte wird als Relief modelliert. Das Relief dieser Platte wird danach abgetastet, und ein entsprechender Fräser wird mit Hilfe einer Frästechnik hergestellt. In diesem Verfahren werden dreidimensionale Reliefs produziert.
Gemäß einer weiteren, einfacheren Technik werden nur eine oder zwei Höhenebenen im Verfahren verwendet. Eine solche Technik kann direkt auf einem Computer genutzt werden.
Beim Prägen von Münzen und bei der Herstellung anderer Objekte verlangen Benutzer immer vielfältigere Typen. Werden große Serien von Münzen geprägt, kann diesem Bedarf durch Bereitstellen eines komplexen Stempels entsprochen werden, da die Stempelkosten in diesem Fall eine wichtige Rolle nur in Relation zu den anderen Kosten spielen.
Müssen aber kleinere Serien von Münzen oder anderen Objekten produziert werden, z. B. für Sammler, sind solche Stempelkosten von wirklicher Bedeutung.
Zudem besteht auf dem Markt Bedarf daran, getönte Abbildungen darstellen zu können. Im Stand der Technik gab es die Vorstellung, dies durch eine Farbbeschichtung erreichen zu können. Allerdings wurde festgestellt, daß sich bei häufiger Handhabung eines solchen Objekts, wie es bei Münzen der Fall ist, die Farbe abnutzt. Weiterhin erzeugt die Farbbeschichtung einen relativ künstlichen Effekt.
Im Stand der Technik des Bedruckens von Materialbahnen, z. B. Papier und Textilien, ist z. B. in der Siebdrucktechnik bekannt, mit bestimmten Rastern zu arbeiten. Diese Techniken sind schon seit Jahrzehnten bekannt und erzeugen ein relativ grobes Muster auf dem Fertigprodukt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Stempel für Münzen oder Medaillen bereitzustellen, der einfach herzustellen ist und mit dessen Hilfe sich Grautöne u. ä. auf metallische Objekte aufbringen lassen.
Gelöst wird diese Aufgabe im Fall eines Verfahrens der zuvor beschriebenen Art dadurch, daß das Motiv ausschließlich aus einer mehr oder weniger dichten Folge von Vertiefungen aufgebaut ist, wobei jede Vertiefung im wesentlichen den gleichen Durchmesser hat, der zwischen 0,1 und 0,3 μm liegt, und jede Vertiefung im wesentlichen die gleiche Tiefe hat.
Erfindungsgemäß erhält man nicht nur die Grautönung mit Hilfe eines Musters von Vertiefungen, sondern das gesamte Motiv, anders ausgedrückt auch seine Umfangsbegrenzung. Ferner haben die Vertiefungen keine größere oder kleinere Tiefe mehr, sondern sind alle im wesentlichen mit dem gleichen Maß hergestellt. Durch Variieren des Verdichtungsgrads, anders ausgedrückt der Anzahl von Vertiefungen je Flächeneinheit, wird ein bestimmtes Bild oder ein bestimmter Grauton erhalten. Aufgrund des besonders kleinen Durchmessers, der zwischen 0,1 und 3 μm liegt, läßt sich ein sehr scharfes Bild erhalten. Bei den o. g. herkömmlichen Drucktechniken für Materialbahnen oder Stoff ist ein solches Maß unmöglich, da Einfärbematerialien dafür nicht geeignet sind. Außerdem wurde angenommen, daß es außer der Erzeugung von Grautönen nicht möglich wäre, vollständige Motive in Münzen durch geeignete Muster oder Folgen von Vertiefungen zu erreichen.
Die zuvor beschriebenen Vertiefungen mit einer Tiefe zwischen 1 und 50 μm und vorzugsweise einer Tiefe von etwa 10 μm lassen sich auf eine im Stand der Technik bekannte Weise herstellen. Allerdings werden die Vertiefungen vorzugsweise mit Hilfe von Lasertechnologie hergestellt. Das bedeutet, daß es möglich ist, eine sehr große Anzahl von Vertiefungen auf einer sehr kleinen Oberfläche vorzusehen. Zum Beispiel lassen sich zwischen 40 und 1600 Vertiefungen je linearem Inch (2,54 cm) herstellen.
Weist der Laser einen CNC-gesteuerten Laser auf, ist es möglich, diesen durch eine zentrale Verarbeitungseinheit, z. B. einen Computer, auf einfache Weise zu steuern.
In diesem Computer kann das gewünschte Bild gespeichert und in ein Pixelbild umgewandelt werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung haben die Vertiefungen im Stempel alle die gleiche Tiefe, und ein bestimmtes Bild wird durch Variieren der Konzentration von Vertiefungen erhalten. Das Bild im Computer läßt sich durch Scannen eines Fotos o. ä. in Kombination mit einer eventuellen weiteren Bearbeitung dieses Bilds erhalten. Natürlich ist es auch möglich, das Bild auf einem Computer o. ä. völlig künstlich zu erzeugen. Das erzeugte Bild kann mit Hilfe eines relativ einfachen Programms in eine Vertiefungsstruktur umgewandelt werden.
Durch Einsatz von Lasertechnologie lassen sich Vertiefungen selbst in gehärteten Oberflächen mit dem Ergebnis herstellen, daß der Stempel vorab gehärtet sein kann. Dies bedeutet, daß die Produktion weiter optimiert sein kann, da Härtung und weitere Vorbearbeitung des Stempels auf einfache Weise durchgeführt werden können, bevor das fragliche Muster darauf aufgebacht wird. Außerdem kann zu den Arbeitsgängen zur Vorbearbeitung das Polieren gehören. Gleichermaßen kann eine sphärische Form für bestimmte Stempel erwünscht sein, und diese sphärische Form läßt sich ebenfalls vorab herstellen.
Indem diese Schritte vorab durchgeführt werden, können die Kosten des Stempels erheblich gesenkt werden.
Das erfindungsgemäße Muster ist im Gegensatz zu Lackbeschichtungen besonders abriebfest. Natürlich hängt die Abriebfestigkeit von der Höhe der vorstehenden Teile ab, die das Spiegelbild der Vertiefungen im Stempel bilden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Oberfläche des Stempels für Münzen oder Medaillen kammartig sein. Anders ausgedrückt ist sie mit einer Folge benachbarter Grate versehen, die stets mit einem unterschiedlichen Muster versehen sind, d. h., ein unterschiedliches Bild läßt sich erhalten, wenn Licht auf sie in verschiedenen Sichtwinkeln fällt. Das bedeutet, daß für ein Sicherheitsmerkmal gesorgt sein kann. Außerdem können bestimmte Arten holographischer Bilder auf diese Weise erreicht werden.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Stempels für Münzen oder Medaillen mit den folgenden Schritten: Ausgehen von einer gehärteten metallischen Oberfläche und in der Oberfläche erfolgendes Erzeugen mindestens eines Teils eines Motivs durch Herstellen von Vertiefungen durch Lasertechnologie, wobei alle Vertiefungen im wesentlichen die gleiche Höhe und den gleichen Durchmesser haben und wobei ein vollständiges Motiv ausschließlich durch eine Folge von Vertiefungen auf ein Oberflächenteil aufgebracht wird.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Münze/Medaille, bei der die Folge von Erhöhungen in bestimmten Bereichen 40 bis 1600 vorstehende Teile je linearem Inch (2,54 cm) aufweist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer exemplarischen Ausführungsform näher erläutert, die in den Zeichnungen veranschaulicht ist. Es zeigen:
1 auf sehr schematische Weise die Herstellung eines erfindungsgemäßen Stempels;
2 den Gebrauch eines erfindungsgemäßen Stempels;
3 in Perspektive eine Münze oder einen Jeton, der mit dem Stempel gemäß 2 hergestellt ist; und
4 einen Schnitt IV-IV von 3.
In 1 ist ein Stempelrohling oder Stempelblöckchen mit 1 bezeichnet. Der Stempelrohling hat eine gehärtete Stempeloberfläche, die ansonsten völlig fertigbearbeitet ist. Jedoch ist noch kein Muster in dieser Stempeloberfläche vorhanden. All dies wird auf die schematisch in 1 gezeigte Weise erreicht. Ein Bild 8, z. B. ein Foto, wird in einem Scanner 7 plaziert. Das vom Scanner kommende Signal wird zu einem Zentralprozessor geführt, z. B. einem Computer 5. Dieses Bild kann auf einem Bildschirm 6 betrachtet werden, und mit Hilfe nicht gezeigter Einrichtungen, z. B. einer Maus und einer Tastatur, können Korrekturen in diesem Bild vorgenommen oder ihm weitere Details zugefügt werden. Das so erzeugte Bild wird zu einer Steuereinheit 4 einer CNC-Maschine geführt, die einen Laserkopf 3 steuert. Eine große Anzahl von Vertiefungen wird in der Oberfläche des Stempelrohlings mit Hilfe eines Lasers 3 hergestellt. Solche Vertiefungen haben alle im wesentlichen die gleiche Tiefe und Form (Durchmesser). Die Tiefe liegt zwischen 1 und 50 μm und beträgt vorzugsweise etwa 10 μm. Der Durchmesser liegt vorzugsweise zwischen 0,1 und 3 μm.
Bei einer solchen Behandlung spielt es keine Rolle, ob die Oberfläche des Stempelrohlings gehärtet ist. Mit einem solchen Aufbau ist es möglich, eine Stempeloberfläche in relativ kurzer Zeit durch eine vollautomatische Einrichtung zu erhalten. Der Stempelrohling ist aus Stahlmaterial- hergestellt. Die Anzahl hergestellter Vertiefungen hängt vom gewünschten Bild ab. Anhand von 4 wird all dies näher erläutert. Außer Vertiefungen in ihr hergestellt zu haben, kann die Stempeloberfläche mit einer weiteren Reliefstruktur auf die gewöhnliche Weise versehen sein, z. B. durch Fräsen. Insbesondere gilt dies für die Umfangskante, wenn z. B. Münzen oder Jetons geprägt werden müssen. Weitere Beispiele sind eine Kombination aus einer Reliefstruktur mit einer Musterstruktur, wie sie erfindungsgemäß erhalten wird. Der so erhaltene Stempel dient zur Herstellung von Münzen oder Medaillen.
In 2 ist sehr schematisch eine Stempeleinheit gezeigt. Die Einheit ist insgesamt mit 11 bezeichnet und besteht einem Oberstempel 2, der nach der Behandlung des Stempelrohlings wie in der Beschreibung anhand von 1 hergestellt ist. Der Unterstempel ist mit 12 bezeichnet, und ein Münz- oder Jetonrohling ist mit 13 bezeichnet. Die fertige Münze oder der fertige Jeton 14 wird durch einen Prägevorgang produziert.
In 3 ist die Münze oder der Jeton näher gezeigt, woraus hervorgeht, daß eine Ansicht ähnlich einem Foto erzeugt wird. Mit IV-IV ist ein Querschnittbereich einer Einzelheit bezeichnet, die anhand von 4 verdeutlich ist. Aus dieser Zeichnung geht hervor, daß mindestens ein Teil der Oberfläche der Münze 14 eine Struktur mit vorstehenden Teilen 16 hat. Die vorstehenden Teile 16 entsprechen den Vertiefungen, die zuvor im Stempelrohling 1 mittels der Lasereinheit 3 hergestellt wurden. Die Dichte der vorstehenden Teile 16 relativ zur Grundfläche 17 bestimmt die Tönung. Auf diese Weise lassen sich Bilder erzeugen. Sind mehr erhabene Teile vorhanden, erhält man einen helleren Ton. Aus 4 wird deutlich, daß alle erhabenen Teile im wesentlichen die gleiche Höhe haben. Nur die Dichte der erhabenen Teile bestimmt den Ton. Im Grunde handelt es sich hierbei um einen Fall eines Reliefs mit zwei Ebenen, d. h. der Grundflächenebene 17 und der Oberseite jedes der erhabenen Teile. Verständlich ist, daß die Abriebfestigkeit solcher erhabenen Teile um ein Vielfaches größer als die von Lacken und daß der erhaltene Effekt einzigartig ist.
Obwohl die Erfindung zuvor anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurde, wird der Fachmann verstehen, daß zahlreiche Abwandlungen daran vorgenommen werden können, ohne über den Schutzumfang der Anmeldung hinaus zu gehen. Zum Beispiel ist es möglich, Bilder direkt mit Hilfe eines Computers zu erzeugen, ohne sie erst einzuscannen. Möglich ist auch, andere Objekte mit einem Muster zu versehen. Diese und weitere Abwandlungen sind für den Fachmann offensichtlich und liegen innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche.

Claims

Formmatrizen für Münzen oder Medaillen mit einer gehärteten Oberfläche, in der ein Motiv gebildet ist, das lediglich aus mehr oder weniger verdichtet angeordneten Reihen von Vertiefungen gebildet wird, wobei jede Vertiefung im wesentlichen den gleichen Durchmesser hat, der zwischen 0,1 und 0,3 μm liegt, und wobei jede Vertiefung im wesentlichem die gleiche Tiefe hat.
Formmatrizen für Münzen oder Medaillen nach Anspruch 1, wobei die Oberfläche sphärisch ist.
Formmatrizen für Münzen oder Medaillen nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Vertiefungen eine Tiefe von etwa 10 μm haben.
Formmatrizen für Münzen oder Medaillen nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zwischen 40 und 1600 Vertiefungen pro Linear-Zoll (2,54 cm) vorgesehen sind.
Formmatrizen für Münzen oder Medaillen nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Oberfläche mit einer Reihe von Rippen versehen ist und auf den Rippen Reihen von Vertiefungen derart ausgebildet sind, daß unter unterschiedlichen Sichtwinkeln verschiedene Bilder erzeugt werden.
Verfahren zum Herstellen einer Formmatrize für Münzen oder Medaillen, ausgehend von einer gehärteten Metalloberfläche, in der zumindest ein Teil eines Motivs durch Ausbilden von Vertiefungen durch eine Lasertechnologie gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, das alle Vertiefungen im wesentlichem die gleiche Höhe und den gleichen Durchmesser haben und daß ein vollständiges Motiv auf ein Oberflächenteil lediglich durch eine Reihe von Vertiefungen aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Laser einen CNC-gesteuerten Laser aufweist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Laser ein (negatives) Bild erzeugt, das aus einem Computer hergeleitet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Formmatrizen-Oberfläche zum Ausbilden der Vertiefungen eine sphärische Form hat.
Münze oder Medaille aus metallischem Material mit einer mit einem Motiv versehenen Oberfläche, wobei das Motiv lediglich durch eine Reihe von Erhöhungen gebildet wird, wobei die Erhöhungen im wesentlichen den gleichen Durchmesser und Höhe haben und wobei die Erhöhungen zur Bestimmung der Schattierung oder des Farbtons des Motivs unterschiedliche Dichte haben.
Münze oder Medaille nach Anspruch 10, wobei die Reihe von Erhöhungen in bestimmten Bereichen 40 bis 1600 vorstehende Teile pro Linear-Zoll (2,54 cm) aufweisen.
Münze oder Medaille nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei die Höhe der vorstehenden Teile etwa 10 μm beträgt und ihre Durchmesser zwischen 0,1 und 3 μm liegt.