FI118508B - Menetelmä ja laitteisto kahdesta eri materiaalista koostuvan rahan valmistamiseksi ja raha - Google Patents

Description

118508

Menetelmä ja laitteisto kahdesta eri materiaalista koostuvan rahan valmistamiseksi ja raha

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen menetelmä 5 kahdesta eri materiaalista koostuvan rahan, mitalin tai vastaavan valmistamiseksi.

Keksinnön kohteena on myös menetelmän soveltamiseksi tarkoitettu sovitelma sekä sen avulla valmistettu tuote.

10 Ainakin kahdesta eri metallista valmistettuja rahoja on ollut käytössä pitkään.

Euroopassa tunnetuin esimerkki ovat yhden ja kahden euron kolikot. Koska metallit ja metalliseokset muokkautuvat plastisesti kuormituksen alla, eri seoksista valmistettujen osien liittäminen toisiinsa voidaan tehdä puristamalla siten, että joko reiän muodostava kehä tai reikään rahan keskelle sijoitettava keskus muokkautuvat säteen suunnassa 15 puristuksen aikana. Koska plastisesti muokkautuva materiaali pyrkii puristettaessa virtaamaan siten, että se täyttää sille varatun tilan, puristus voidaan tehdä rahan ylä- ja alapinnoilta, jolloin kehä ja keskus tiivistyvät toisiaan vasten muotin täyttyessä. Jos rahan tai mitalin keskusta halutaan tehdä plastisesti muokkaantumattomasta iii (. materiaalista, keskustan kiinnittäminen kehään on vaikeampaa, koska tällainen • · ··, 20 materiaali, esimerkiksi kivi, keraami tai lasi ei plastisesti muokkaantumattomana virtaa • · · muotissa vaan murtuu alhaisellakin kuormalla. Murtumavaaraa lisää se, että rahat, ···* .···. mitalit ja vastaavan kaltaiset tasomaiset kappaleet ovat yleensä varsin ohuita. Tällöin • · ··♦ . erityisesti säteen suunnassa kuormitettaessa kuormitusta vastaanottava poikkipinta on • · · pieni, minkä seurauksena jo varsin alhaiset kuormat voivat johtaa murtorajan ·«· 25 ylittymiseen ja keskustan vaurioitumiseen.

• · e • · ·

• M

Julkaisussa CN 1236584 on kuvattu menetelmä bimetallirahan valmistamiseksi. Siinä • · · : eri metalleista valmistettuihin renkaaseen ja keskustaan muodostetaan ura- • · · * * * · . · · ·, ponttiyhdistelmä j a kappaleet puristetaan yhteen.

• · · * 30

* * V

* ·♦ mm m * « •1^ 2 118508

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä sellaisen ainakin kahdesta eri materiaalista koostuvan kolikon valmistamiseksi, jossa kolikon keskusta on valmistettu plastisesti muokkaantumattomasta materiaalista, kuten kivestä, keraamista tai lasista.

S Keksintö perustuu siihen, että plastisesti muokkautuvaa materiaalia oleva rengas leimataan ja puristetaan tuumaleimalla siten, että rengas muokataan määrämittaan ja sen keskelle muodostetaan viisteellä varustettu aukko. Plastisesti muokkautumatonta materiaalia oleva keskusta puristetaan tähän viistettyyn aukkoon niin, että aukon viiste kiilaa keskustan tiivisti kiinni aukkoon.

10 Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön mukaiselle sovitelmalle on puolestaan tunnusomaista se, mitä on esitetty 15 patenttivaatimuksen 7 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön mukaiselle rahalle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 10 tunnusmerkkiosassa.

* ' 20 Keksinnön sovellusten avulla saavutetaan huomattavia etuja.

• · • · • · # ·· * ···* Keksinnön avulla voidaan valmistaa rahoja, mitaleita ja erilaisia muisto- ja a · ***** kunniamerkkejä käyttäen uusia materiaaleja. Valmistettava mitali, raha tai muistomitali • · ·' voi olla proof-laatuinen tai normaalikiiltoinen ja siinä voi olla tarkka halutun muotoinen * · '*** 25 reikä. Reikä voi esimerkiksi olla Suomen kartan muotoinen. Näin niistä saadaan hyvin „ erottuvia ja arvokkaita. Sopivan materiaalivalinnan avulla voidaan rahaan tai mitaliin • · • aa "... liittää symboliikkaa, joka liittää sen tiettyyn paikkaan tai tapahtumaan. Näin voidaan • « *·* tehdä esimerkiksi valmistamalla rahan keskusta Suomessa jokaiselle maakunnalle aaa aaa valitusta tunnuskivestä eli maakuntakivestä, jolloin kullekin maakunnalle saadaan oma, • a *“·* 30 tyypillinen juhlaraha tai mitali. Samoin voidaan käyttää lasia tai keramiikkaa vaikka • a : *·· näistä teollisuuden aloista tunnettujen paikkakuntien muistomitalien raaka-aineena.

• · :.**: Keksinnön avulla hauraskin materiaali saadaan kiinnitettyä luotettavasti rahaan ja 3 118508 keskustaa ympäröivä metallirengas suojaa samalla ohutta ja haurasta keskustaa. Vaikka keksinnön mukainen raha tai mitali onkin tarkoitettu muisto- tai keräilyesineeksi tai jopa sijoituskohteeksi, sen on tietenkin kestettävä myös kohtuullista käsittelyä.

5 Erilaisista kiviaineksista valmistettujen keskustojen avulla rahoista saadaan hyvinkin arvokkaita ja tyylikkäitä. Lisäksi koska aineyhdistelmä on valmistusteknisesti vaativa, se lisää myös osaltaan esineen arvoa. Kiveen, keraamisen materiaaliin tai lasiin voidaan tehdä haluttaessa eri menetelmillä kuvioita ja jopa upotuksia edelleen muista materiaaleista.

10

Keksintöä tarkastellaan seuraavassa esimerkkien avulla ja oheisiin piirustuksiin viitaten.

Kuvio 1 esittää yhtä keksinnön mukaista rahan rengasaihiota ja keskustaa ennen niiden liittämistä.

15

Kuvio 2 esittää tuumaleimaa keksinnön mukaisen rengasaihion valmistamiseksi.

Kuvio 3 esittää rengasaihiota kuvion 2 tuumaleimassa puristuksen aikana.

* * 20 Plastisella muodonmuutoksella tarkoitetaan materiaalin myötäämistä siten, että siihen ·· φ · : *' syntyy pysyviä muodonmuutoksia aineen murtumatta. Plastisilla materiaaleilla *·· ***j myötöraja on alhaisempi kuin murtoraja eli materiaali voi muokkautua murtumatta.

• * ***** Haurailla materiaaleilla, eli plastisesti muokkautumattomilla materiaaleilla ei ole ennen • · · murtorajaa esiintyvää myötörajaa, vaan murtuminen tapahtuu ilman oleellista pysyvää • · ***’ 25 muodonmuutosta murtorajan ylityttyä. Tällöin materiaalista valmistettu kappale rikkoutuu. Hauraan tai plastisesti muokkautumattoman materiaalin määritelmänä • · • ·· \.. voitaisiin siis esittää että materiaalista valmistettu kappale murtuu ennen myötäämistä.

• · »#· 4 118508 osoittavaa otsapintaa ja niitä kiertävä reunus. Nimitykseltään nämä voivat olla esimerkiksi rahoja, mitaleita ja muisto- tai kunniamerkkejä.

Kuviossa 1 on kuvattu kaaviollisesti hauraasta materiaalista valmistetun keskustan 1 asentaminen sitä varten muokattuun renkaaseen 2. Keskustan 1 ulkoreuna 5 on suora. 5 Rengas 2 on muokattu edempänä kuvattavalla tavalla rahan mittoja vastaavaksi ja siihen on samalla muodostettu halutut leimakuviot. Renkaan 2 ulkoreunassa on korotettu reunus 3. Renkaassa 2 oleva reikä 4 on muodostettu vinoksi siten, että sen suurin läpimitta on hieman suurempi kuin keskustan 1 läpimitta ja pienin mitta on vastaavasti keskustan 1 läpimittaa pienempi. Sekä keskusta 1 että rengas 2 ovat tässä 10 suoritusmuodossa pyörähdyssymmetrisiä.

Keksinnön kannalta on oleellista, että rahan ulkokehän muodostava muokkautuvasta materiaalista valmistettu rengas 2 muokataan valmiiksi ja määrämittaiseksi ja se leimataan ennen keskustan 1 kiinnittämistä. Koska rengasta 2 ei muokata keskustan 15 kiinnittämisen jälkeen tai sen aikana, hauraaseen keskustaan ei kohdistu suuria rasituksia ja keskusta 1 voidaan kiinnittää ehjänä paikoilleen. Rengas 2 muokataan sopivasta metalliseoksesta tai mahdollisesti seostamattomasta metallista valmistetusta rengasaihioista kuvion 2 mukaisella tuumaleimalla. Erityisesti rengas voidaan valmistaa „t(; käytössä olevista rahametalliseoksista. Tuumaleima käsittää kuppimaisen varsinaisen • * ,··. 20 tuumaleiman 6, jonka sisään on sovitettu tuuma 7. Tuuman 7 ja tuumaleiman 6 välissä

• M

on elastomeerikappale 8. Tuumaleiman 6 kuppiosan reunat 9 muodostavat rahan ·♦*! .··*. ensimmäiselle puolelle tulevan leiman ja siinä on leimaa varten haluttu kuvio.

·«· • .*. Kuppiosan sivuilla on leimarengas 10, jonka sisäreunassa on rahan renkaan 1 ·«» ·***· ulkoreunaan halutun kuvion mukainen kuvio. Edelleen rakenteeseen kuuluu yläleima ··· 25 11, joka sulkee tuumaleiman 6 reunojen 9, leimarenkaan 10 ja tuuman 7 muodostaman muotin.

··· • · • * ···

Rahan renkaan 2 puristaminen määrämittaan ja leimaaminen on esitetty kaaviollisesti .***. kuviossa 3. Rengas 2 valmistetaan edullisesti normaalista numismaattisesta ··· > |.a 30 rengasaihiosta. Renkaan leimaaminen tapahtuu esimerkiksi numismaattisella • · · ”·/ leimauskoneella käyttäen edellä kuvattua tuumaleimaa. Sinänsä aihio voidaan leimata • 9 ··· muullakin laitteella tuumaleimaa käyttäen, mutta numismaattisella leimauskoneella 5 118508 saadaan varmistettua arvo- ja keräilyrahoihin tarvittava pinnan ja kuvioiden laatu. Rengasaihio sijoitetaan tuumaleimaan, jolloin sen ensimmäinen puoli tulee tuumaleiman reunusta 9 vasten. Aihion keskellä oleva reikä on nyt tuuman 7 halkaisijaa suurempi, joten tuuman 7 kärki sopii aihion reikään. Kun yläleima puristetaan aihion 5 toista, tässä yläpintaa, vasten aihio muokkautuu kuvion 3 mukaisesti tuumaleiman muottitilan muotoon. Aihion reikään tulee tuuman käijen 12 mukainen viiste 4 ja ylä-ja alapintoihin leimojen 6, 11 mukaiset kuviot, esimerkiksi testi ja vaakuna. Ulkoreunaan tulee leimarenkaan 10 mukainen kuvio, esimerkiksi rihlaus.

10 Kun yläleima 11 puristetaan aihiota vasten, siirtyy tuuma 7 elastomeerin 8 joustaessa alaspäin ja sen korkeus tuumaleiman renkaan 9 yläpinnasta asettuu samaksi kuin tuumaleiman renkaan 9 ja yläleiman välinen etäisyys. Tuuman käijen 12 viiste asettuu samoin yläleiman painamana aina samalle kohdalle, joten aihion reikä muokkautuu aina samalla tavalla ja reiän muodosta tulee tarkka. Tämä on ensiarvoisen tärkeää, koska jos IS reiän muoto ja koko muuttuvat, hauraan kivestä tai muusta vastaavasta materiaalista valmistettavan keskuksen kiinnittäminen ehjänä renkaaseen ei onnistu. Jos keskustana käytetään esimerkiksi paksuudeltaan noin 2 mm kiveä, keräämiä tai lasia ja sen halkaisija on noin 25 mm, renkaan reiän suurin halkaisija on 25,50±0,05 mm ja pienin 25,20±0,05 mm. Tällöin keskustan tarkka mitta olisi 25,35±0,10 mm. Kuten esimerkissä t’ 20 olevien toleranssien perustella nähdään, on metallisen aihion muodon oltava varsin • ♦ * , tarkka. Reiän tarkkuuden saavuttamiseksi on elastomeerin 8 käyttö oleellista, koska ·»« tällöin tuuman kärki ohjautuu aina samoin tavoin yläleiman mukaan ja aihio pääsee • · * · "* hyvin muokkautumaan koska tuuman 7 kärki ei määritä yläleiman asemaa. On selvää, • * * y.'. että tuuma voidaan valmistaa kiinteäksikin, mutta tällöin ongelmaksi voi tulla varsin • · 25 korkeat tarkkuusvaatimukset, jotka lisäävät laitteen valmistuskuluja. Tärkeämpää ;·. kuitenkin on se, että elastomeerin jousto estää rengasaihion takertumisen tuuman a · · .···. kärkeen ja leimarenkaaseen ja mahdollistaa sen poistamisen tuumaleimasta. Kun • · • * * yläleimaa 11 nostetaan leimauksen jälkeen, elastomeeri 8 tai jousiasetelma venyy ja • · * • · · *., työntää tuumaa ylöspäin j a irrottaa leimatun rengasaihion 2 alaleimasta 6.

• · 30 • · • · ί " Kun rengas 2 on valmis, kiinnitetään siihen keskusta 1 painamalla se renkaan 2 reikään • · • · · *· *: käsipuristimella, jolloin se liittyy renkaaseen kiilaliitoksella syntyvien puristusvoimien 6 118508 avulla. Yksinkertaistettuna rahan valmistus tapahtuu siten, että valmistetaan hauraasta materiaalista keskusta 1, jonka halkaisija on tarkasti määrämittainen. Valmistetaan rengasaihio ja puristetaan se määrämittaan siten, että sen reikä muokataan tarkkamittaiseksi kartioksi. Lopuksi puristetaan keskusta 1 renkaaseen 2, jolloin se 5 kiinnittyy paikoilleen kiilaliitoksen kitkavoimien ja renkaan joustosta aiheutuvan puristuksen vaikutuksesta.

Keksinnön puitteissa voidaan ajatella myös yllä kuvatuista sovellusmuodoista poikkeavia ratkaisuja. Pyörähdyssymmetristen rahojen valmistaminen on helpoimmin 10 toteutettavissa keksintömme avulla. On kuitenkin ajateltavissa, että renkaan sisä- tai ulkoreuna ei ole ympyrä vaan esimerkiksi monikulmio tai jopa karttakuvio tai vastaava monimutkainenkin kuvio. Tällöin voi renkaan leimaaminen ja muotoon muokkaaminen olla kuitenkin vaikeampaa. Rahan käyttötarkoituksesta riippuen voidaan rengasaihion kaikki pinnat tai vain yksi tai kaksi pintaa leimata. Keskusta voidaan puristaa 15 renkaaseen koneellisestikin, mikäli valmistusmäärät ovat riittäviä laitteistoinvestoinnin perustelemiseksi.

Renkaan muokkaamisessa käytettävä tuuma voidaan kiinnittää elastomeerin sijasta kaksitoimiseen sylinteriin. Tällöin sylinterin ulospäin suuntautuva liike asettaa tuuman ‘ ' 20 ylempää leimaa vasten leimauksen aikana ja paluuliike vetää tuuman renkaan reiästä.

• a • · • ** Käytettäessä kaksitoimista sylinteriä, tuuma vedetään leimauksen jälkeen a a a ···! alakuolokohtaan, jolloin leimattu rengas eroaa luotettavasti myös tuumasta. Tämä • a *···* ratkaisu on kuitenkin kalliimpi toteuttaa kuin yksinkertainen elastomeerikappale.

• a ·

Vaihtoehtoisesti voidaan ajatella käytettävän esimerkiksi lautasjousta tai muuta jousta • · ***** 25 tuuman liikkeen ohjaamiseen.

· • · • *· • a a a • a • · «a· • • aa • a a a a a a a a a a a a a a a a a aa a a • aa a a a a a a • aa a a

Claims (11)

1. Menetelmä ainakin kahdesta eri materiaalista muodostuvan rahan valmistamiseksi, jossa menetelmässä: 5. valmistetaan keskus (1), - valmistetaan rengasaihio, jonka keskellä on reikä, - leimataan rengasaihio leimalla ainakin yhdeltä pinnaltaan renkaan (2) muodostamiseksi, ja - liitetään keskus (1) renkaaseen (2) sovittamalla se renkaan (2) reikään, 10 tunnettu siitä, että - rengasaihio leimataan tuumaleimalla ja muokataan määrämittaan siten, että sen reikään muodostuu mittatarkka ja viistetty (4) aukko, - keskus (1) valmistetaan plastisesti muokkaantumattomasta materiaalista, ja - keskus (1) puristetaan renkaan (2) reikään kiilaliitoksen muodostamiseksi "15 renkaan (2) ja keskustan (1) välille. »» • » • ··

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetaan • t·· .**·, renkaan viiste (4) siten, että reiän suurin läpimitta on keskustan halkaisijaa suurempi ja ··· • pienin läpimitta keskustan halkaisijaa pienempi. M| • M

• · **·* 3. Jonkin patenttivaatimuksista 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 20 muodostetaan renkaan viistetty aukko tuumalla (7), jota tuetaan toisesta päästään • · • ·· elastomeerikappaleella. • ! Ml |‘.it

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ·’**; muodostetaan renkaan viistetty aukko tuumalla (7), jota tuetaan toisesta päästään • · ; ]·' kaksitoimisella sylinterillä. * · · Ml · Ml (1) valmistetaan kivestä, keraamista tai lasista. :...· 25

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1 - 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että keskus 8 118508

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1 - S mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rengas (2) valmistetaan metalliseoksesta tai metallista.

7. Sovitelma ainakin kahdesta eri materiaalista muodostuvan rahan valmistamiseksi, joka sovitelma käsittää: S - tuumaleiman rahan ulkokehän muodostavan reiällisen renkaan (2) muokkaamiseksi rengasaihiosta, ja - puristimen hauraasta materiaalista valmistetun keskuksen (1) puristamiseksi renkaan (2) reikään, tunnettu siitä, että 10. tuumaleiman tuuman (7) kärjessä on viiste (12), joka on sovitettu osumaan rengasaihion reikään siten, että aihiota leimattaessa renkaan (2) reikään muodostuu tuuman (7) muodon (12) määräämä viiste (4).

7 118508

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että tuumaleiman tuuman (7) viistettyyn päähän nähden vastakkaisessa päässä tuuma on tuettu elastomeeriin (8).

9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että tuumaleiman tuuman tiif· (7) viistettyyn päähän nähden vastakkaisessa päässä tuuma on tuettu kaksitoimiseen * · ··. sylinteriin. • I*

10. Ainakin kahdesta eri materiaalista muodostuva raha, joka käsittää metallisen Ml *···* renkaan (2) ja renkaassa olevaan reikään sovitetun keskuksen, tunnettu siitä, että • · · *·”* 20 keskus on valmistettu plastisesti joustamattomasta materiaalista. • **· • · ···

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen raha, tunnettu siitä, että keskus (1) on valmistettu kivestä, keraamista tai lasista. • · · • · t · M* • • Φ* · · • · · Ml • ♦ • f • M • : ·.. 25 • i • · · • ·· • · 118508