EP2794963B1 - Münzrohling - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a coin blank having a core of a ferrous material, preferably of steel, with a cover layer of copper and / or of a copper alloy.
- Coin blanks or coin blanks and coins embossed therefrom whose core consists of steel and which are coated on the surface with a cover layer of a non-ferrous metal, are known and widely used.
- the galvanic coating of the steel blanks has generally prevailed for manufacturing and economic reasons.
- the coating of coin blanks or Münzronden steel with copper or copper alloy serves both the corrosion protection of the highly corrosion-prone steel core and the coloring of the nominal, for example, by galvanic cover layers of copper or a copper alloy, such as brass.
- Well-known examples are the currently in circulation coins of 1-, 2- and 5-Eurocents, which have a core made of steel, which is electroplated copper.
- the copper layer usually has a thickness of 20 ⁇ m to more than 30 ⁇ m.
- DE 41 20 291 also a blank for a coin which comprises a two- or multi-layer galvanic coating of the steel core with nickel, copper and nickel as the outer layer, the coating thicknesses being based on the weight of the blank 1% Ni, 4-7% Cu and 1-1, 5% Ni should be. This corresponds to a layer thickness of greater than 10 microns of each layer.
- circulating coins are those having a steel core with a copper-colored electroplated topcoat.
- both the special color of the coin is achieved as the corrosion protection of the steel core sought.
- copper layer has the disadvantage that in constant use of the coin in circulation a dull patina forms, which relatively quickly lost the original luster of the copper surface of the coin. It also changes the color seriously from the original copper red to an unsightly reddish brown.
- galvanic cover layers which relate to a copper alloy, such as CuZn or CuSn. These surfaces lose their luster and their original golden color.
- Well-known coins which consist of a steel core and are galvanically nickel-plated ( DE 29 32 229 . DE 41 20 291 Although they are more resistant to corrosion and keep their typical nickel gloss in use as a circulation coin, but they are limited to the silver color of the nickel.
- the object of the invention is to provide a coin blank with a core of an iron material, in particular of steel, which is provided with a cover layer of copper or of a copper alloy, said cover layer sufficiently long in the continuous use of the coin embossed therefrom the original color shade of the copper or the copper alloy and its gloss retains and thus has a high tarnish resistance.
- the invention further relates to an article having a surface layer of copper or a copper alloy and a nickel doping in the surface layer.
- a coin blank comprising a steel core and provided with a cover layer of copper or a copper alloy is surface-doped with a wafer-thin nickel layer.
- the cover layer can be applied galvanically.
- the doping with nickel can be carried out by electrochemical or physical application of a nickel layer. It has been found that both the intense color of the copper layer is retained by the nickel doping and the gloss of a circulating coin, which was coined from the coin blank according to the invention, is not lost in continuous use.
- the nickel-doped coin blotter according to the present invention enables the embossing of circulating coins having a steel core which is electroplated with copper and / or a copper alloy in a new quality of coins. These coins ensure a lasting gloss and color consistency of the respective cover layer made of copper, brass (CuZn) or bronze (CuSn) or color-analog copper alloys, such as aluminum bronze (CuAl).
- the solution according to the invention also does not exclude blanks for commemorative embossing, medals and similar special cases of a galvanic coating.
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Münzrohling mit einem Kern aus einem Eisenwerkstoff, vorzugsweise aus Stahl, mit einer Deckschicht aus Kupfer und/oder aus einer Kupferlegierung.
- Münzrohlinge bzw. Münzronden und daraus geprägte Münzen, deren Kern aus Stahl besteht und die oberflächlich mit einer Deckschicht aus einem NE-Metall beschichtet sind, sind bekannt und verbreitet angewandt. Neben dem älteren mechanischen Plattierverfahren hat sich insbesondere die galvanische Beschichtung der Stahlronden aus fertigungstechnischen und wirtschaftlichen Gründen allgemein durchgesetzt. Die Beschichtung von Münzrohlingen bzw. Münzronden aus Stahl mit Kupfer oder Kupferlegierung dient sowohl dem Korrosionsschutz des stark korrosionsanfälligen Stahlkernes als auch der Farbgebung der Nominale, beispielsweise durch galvanische Deckschichten aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung, beispielsweise Messing. Bekanntes Beispiel sind die derzeit im Umlauf befindlichen Münzen der 1-, 2- und 5-Eurocents, die einen Kern aus Stahl besitzen, der galvanisch verkupfert ist. Die Kupferschicht hat üblicherweise eine Dicke von 20µm bis größer 30µm.
- Aus
DE 29 32 229 sind auch Münzen aus Stahl bekannt, die galvanisch vernickelt sind und die einen dauerhaften typischen Nickelglanz aufweisen. Es ist dazu erforderlich, dass die Nickelschicht eine Dicke von größer/gleich 10µm aufweist. - Bekannt ist aus
DE 41 20 291 auch ein Rohling für eine Münze, der eine zwei- oder mehrschichtige galvanische Beschichtung des Stahlkerns mit Nickel, Kupfer und Nickel als äußere Schicht, wobei die Beschichtungsdicken bezogen auf das Gewicht des Rohlings 1% Ni, 4-7% Cu und 1-1,5% Ni betragen sollen. Das entspricht einer Schichtdicken von jeweils größer 10 µm der einzelnen Schichten. - Allgemein bevorzugt werden als Umlaufmünzen solche mit Stahlkern mit einer kupferfarbenen galvanischen Deckbeschichtung. Damit wird sowohl die spezielle Farbgebung der Münze erreicht als auch der Korrosionsschutz des Stahlkerns angestrebt. Eine galvanische Kupferschicht hat jedoch den Nachteil, dass sich im ständigen Gebrauch der Münze im Umlauf eine matte Patina bildet, wodurch relativ schnell der ursprüngliche Glanz der kupfernen Münzoberfläche verloren geht. Es ändert sich damit auch gravierend die Farbe vom ursprünglichen Kupferrot in ein unansehnliches Rotbraun. Ähnlich verhalten sich galvanische Deckschichten, die eine Kupferlegierung, wie CuZn oder CuSn betreffen. Auch diese Oberflächen verlieren ihren Glanz und ihre ursprüngliche goldene Farbe.
- Bekannte Münzen, die aus eine Stahlkern bestehen und galvanisch vernickelt sind (
DE 29 32 229 ,DE 41 20 291 ), sind zwar korrosionsstabiler und behalten ihren typischen Nickelglanz im Gebrauch als Umlaufmünze, sie beschränken sich aber auf die silberne Farbe des Nickels. - Aufgabe der Erfindung ist es, einen Münzrohling mit einem Kern aus einem Eisenwerkstoff, insbesondere aus Stahl, bereitzustellen, der mit einer Deckschicht aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung versehen ist, wobei diese Deckschicht hinreichend lange im Dauergebrauch der daraus geprägten Umlaufmünze die ursprüngliche Farbnuance des Kupfers oder der Kupferlegierung und deren Glanz behält und die damit eine hohe Anlaufbeständigkeit besitzt.
- Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit dem in Anspruch 1 genannten Merkmal gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Gegenstand mit einer Oberflächenschicht aus Kupfer oder einer Kupferlegierung und einer Nickeldotierung in der Oberflächenschicht. Ein Münzrohling, der einen Stahlkern umfasst und der mit einer Deckschicht aus Kupfer oder einer Kupferlegierung versehen ist, wird mit einer hauchdünnen Nickelschicht oberflächlich dotiert. Dabei kann die Deckschicht galvanisch aufgebracht werden. Ebenso kann die Dotierung mit Nickel durch elektrochemisches bzw. physikalisches Aufbringen einer Nickelschicht erfolgen. Es hat sich gezeigt, dass durch die Nickeldotierung sowohl die intensive Farbe der Kupferschicht erhalten bleibt als auch der Glanz einer Umlaufmünze, die aus dem erfindungsgemäßen Münzrohling geprägt wurde, im Dauergebrauch nicht verloren geht. Die gleichen positiven Effekte hinsichtlich Farbkonstanz und Glanz ergeben sich bei Münzen, die aus Münzrohlingen geprägt sind, deren Kern Stahl oder vorbeschichteten Stahl enthält, der galvanisch mit einer Kupferlegierung wie beispielsweise CuZn oder CuSn beschichtet ist oder auch mit einer Schichtkombination, beispielsweise aus Cu/CuZn oder Cu/CuSn, beschichtet ist wenn die Deckschicht erfindungsgemäß mit Nickel dotiert ist. Die erfindungsgemäße Nickeldotierung ergibt keine bzw. eine nur minimal visuell erkennbare Veränderung der Farbe der Münzronden gegenüber undotierten Münzronden.
- Die erfindungsgemäße, oberflächlich mit Nickel dotierte Münzronde ermöglicht das Prägen von Umlaufmünzen, die einen Stahlkern besitzen, der galvanisch mit Kupfer und/oder einer Kupferlegierung beschichtet ist, in einer neuen Qualität von Münzen. Diese Münzen gewährleisten einen dauerhaften Glanz und Farbkonstanz der jeweiligen Deckschicht aus Kupfer, Messing (CuZn) oder Bronze (CuSn) oder farblich analogen Kupferlegierungen, wie beispielsweise Aluminium Bronze (CuAl).
- Die erfindungsgemäße Lösung schließt auch Rohlinge für Gedenkprägungen, Medaillen und ähnliche Sonderfälle einer galvanischen Beschichtung nicht aus. Ebenso sind Gegenstände, die eine Oberfläche aus Kupfer oder Kupferlegierung besitzen erfindungsgemäß oberflächlich mit Nickel dotierbar, um den ursprünglichen Glanz dauerhaft zu fixieren, wo eine Patinierung durch Alterung der Kupferoberfläche bzw. der Kupferlegierung nicht erwünscht ist, z. B. bei Beschlägen, Griffen, Armaturen etc.
- Die Erfindung wird nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert:
-
Fig. 1 zeigt den Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Münzrohling aus Stahl mit einer galvanischen Kupferschicht als Deckschicht mit Nickeldotierung- 1 - Stahlkern
- 2 - galvanische Deckschicht Kupfer
- 3 - Nickeldotierung in der Kupferschicht
Der Münzrohling umfasst einen Kern (1) aus einem Eisenwerkstoff, beispielsweise einem niedriglegierten Stahl, wie beispielsweise DC04 Stahl nach der Europäischen Norm. Dieser ist mit einer galvanischen Kupferschicht (2) mit der üblichen Dicken im Bereich von 10µm bis von 30µm porenfrei abgedeckt. Auf diese Deckschicht aus Kupfer (2) wird eine hauchdünne, von 0,5µm bis 3µm dicke, Schicht aus Nickel aufgebracht, die durch eine thermische Abschlussbehandlung des Münzrohlings in einer Schutzatmosphäre in Form einer Dotierung (3) in die Oberfläche der Deckschicht (2) eindringt, wodurch sowohl die dauerhafte Kupferfarbe der Deckschicht als auch deren Korrosionsbeständigkeit gewährleistet ist. Die Nickeldotierung beträgt an der Oberfläche der Kupferschicht 1 bis 10 Masse-%, beispielsweise 2 Masse-% bezogen auf Kupfer im Oberflächenbereich und verläuft mit degressivem Konzentrationsgefälle gegen Null innerhalb der Kupferschicht. Wenn die Konzentration von Nickel an der Oberfläche größer als 10 Masse-% ist, ändert sich die Farbe des Münzrohlings. Wenn die Konzentration von Nickel niedriger als 1 Masse-% ist, verschlechtert sich die Anlaufbeständigkeit des Münzrohlings. -
Fig. 2 zeigt den Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Münzronde aus Stahl mit einer galvanischen Schichtkombination aus Kupfer als Zwischenschicht und Kupfer-Zink (Messing) als Deckschicht mit Nickeldotierung- 1' - Stahlkern
- 2' - galvanische Zwischenschicht Kupfer
- 2" - galvanische Deckschicht Kupfer-Zink-Legierung (Messing)
- 3 - Nickeldotierung in der Kupfer-Zink-Deckschicht
-
Fig. 3 zeigt den Konzentrationsverlauf der Nickeldotierung über den Querschnitt einer Münzronde mit einer galvanischen Deckschicht aus Kupfer gemäßFig.1 . Die galvanische Deckschicht hat beispielsweise eine Schichtdicke von 30µm, die auf dem Kern (1) aus Eisenwerkstoff aufgebracht ist. Die Deckschicht (2) enthält eine Nickeldotierung (3). An der Oberfläche des Münzrohlings weist die Nickeldotierung (3) eine Konzentration von etwa 2 Masse-% auf. Die Konzentration nimmt mit zunehmendem Abstand von der Oberfläche ab.
Claims (8)
- Münzrohling mit einem Kern aus einem Eisenwerkstoff, der mit einer Deckschicht aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung versehen ist,
wobei die Deckschicht (2) aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung an der Oberfläche eine Nickeldotierung (3) aufweist, und
die Konzentration der Nickeldotierung innerhalb der Kupferschicht mit zunehmendem Abstand von der Oberfläche der Deckschicht abnimmt. - Münzrohling nach Anspruch 1, bei dem an der Oberfläche der Deckschicht (2) die Nickeldotierung (3) kleiner/gleich 10 Masse-% bezogen auf die Masse der Deckschicht beträgt.
- Münzrohling nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Deckschicht (2") eine Kupfer-Zink-Legierung enthält, die eine Nickeldotierung (3) aufweist. - Münzrohling nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Deckschicht (2") eine Kupfer-Zinn-Legierung enthält, die eine Nickeldotierung (3) aufweist. - Münzrohling nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass über dem Kern (1) aus Eisenwerkstoff oder einem vorbeschichteten Eisenwerkstoff eine Schichtkombination (2'/2") angeordnet ist, die mehrere Schichten aus Kupfer und/oder Kupferlegierungen enthält, und dass die Deckschicht (2") Nickeldotierung (3) aufweist. - Münzrohling nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass auf dem Kern (1) aus Eisenwerkstoff eine Schichtkombination (2'/2") der Art Cu/CuZn oder Cu/CuSn oder CuZn/Cu, oder CuSn/Cu oder CuZn/CuSn oder CuSn/CuZn angeordnet ist und dass die Deckschicht (2") eine Nickeldotierung (3) aufweist. - Verfahren zum Herstellen eines Münzrohlings mit einer dotierten Schicht, mit:Aufbringen einer Deckschicht (2) aus Kupfer oder einer Kupferlegierung auf einem Kern aus einem Eisenwerkstoff; undEinbringen einer Nickeldotierung (3) in Deckschicht (2), wobeidas Einbringen der Nickeldotierung (3) in die Deckschicht (2, 2") das Aufbringen einer homogenen nickelhaltigen Schicht mit einer Dicke von kleiner/gleich 3µm auf der Deckschicht (2, 2") und eine anschließende thermische Behandlung des Münzrohlings umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Konzentration der Nickeldotierung innerhalb der Kupferschicht mit zunehmendem Abstand von der Oberfläche der Deckschicht abnimmt.
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