NL7905931A - Werkwijze voor de vervaardiging van ongeslagen muntstukken. - Google Patents

Description

' v>.

/ V.

H.0.28.089

Sherritt Gordon Mines limited, te Toronto, Ontario, Canada.

[ !

Werkwijze voor de vervaardiging Tan - ongeslagen munt stukkien . <

Se onderhavige uitvinding heeft betrekking op de vervaar- ; diging van ongeslagen muntstukken, geschikt voor het slaan tot munten, waarbij de uitdrukking "muntstukken" niet alleen munten beoogt te omvatten als betaalmiddel, maar eveneens schijfvormige : voorwerpen, zoals metalen en medallions, waarop insignes worden , 5 i gestempeld.

Yanwege de stijgende waarde van metalen, die gewoonlijk

S

gebruikt worden voor muntstukken, zijn pogingen gedaan bevredigende muntstukken te ontwikkelen, die vervaardigd zijn uit minder: dure materialen. Gebleken is, dat om aanvaardbaar te zijn, munt- 1Ó stukken een conventioneel uiterlijk dienen te bezitten, aangezien de mens onwillig is muntstukken te accepteren van ongebruikelijk uiterlijk. Eveneens vanwege het omvangrijke aantal met munten werkende verkoopmachines, die momenteel in gebruik zijn, is het noodzakelijk dat een nieuw muntstuk aanvaardbaar is voor de mees- 15 te met munten werkende verkoopmachines. hergelijke machines omvatten gewoonlijk verschillende inrichtingen voor het vaststellen en uitwerpen van frauduleuze replica’s van muntstukken, zoals stukken metaal met dezelfde of soortgelijke grootte en vorm als het vereiste muntstuk, hergelijke bepalingsinrichtingen kunnen 20 een ingebracht voorwerp op één of meer verschillende wijzen onder-; zoeken, zoals door gewicht, magnetische eigenschappen en elasti- , j citeit, alsmede door grootte en vorm. Het is derhalve noodzakelijk, ; dat een nieuw muntstuk eigenschappen dient te bezitten, die zeer i ; soortgelijk zijn aan die van het gebruikelijke muntstuk, dat het j 25 : beoogt te vervangen. Een andere eis is vanzelfsprekend dat een I muntstuk een geschikte levensduur dient te hebben en bestand

ï ' I

dient te zijn tegen een overmatige slijtage of andere vervorming.

790 5 9 31 ^ 2

Een andere eis voor een niet geslagen muntstuk is, dat het uitwendige oppervlak in staat moet zijn op bevredigende wijze te worden geslagen met de gewenste tekenen door geschikte stempels. Wanneer het uitwendige oppervlak van een ongeslagen muntstuk te hard is, kunnen de slagstempels zelf zeer snel wegslijten 5 en dit zal de produktiekosten van de muntstukken vergroten, aangezien de stempels relatief duur zijn. Wanneer het uitwendige oppervlak van een ongeslagen muntstuk te zacht is, kunnen de tekens snel wegslijten tijdens het gebruik van het muntstuk.

Het Amerikaanse octnooischrift 3·940·254 heeft betrekking 10 op een ongeslagen muntstuk, dat aan de .hiervoor vermelde eisen voldoet, waarbij het ongeslagen muntstuk een kerngedeelte bevat van staal met een laag koolstofgehalte en een continue bekleding van nikkel, elektrolytisch op de kern af gezet, om volledig de kern te omhullen, waarbij, het ongeslagen muntstuk is getemperd 15 voor het vormen van een metallurgische binding tussen het kernstuk en de nikkelbekleding.

In het Amerikaanse octröoischrift 4·089·753 is een werkwijze beschreven ter vervaardiging van dergelijke ongeslagen muntstukken door elektrolytische bekleding van een relatief groot aantal me- 20 talen kernstukken met een ander metaal in een elektrolytische be-kledingsinrichüng, die bekend is als trommelbekledingsinrichting.

Een dergelijke inrichting omvat een niet geleidende, geperforeerde houder of trommel, waarin de metalen kernstukken aanwezig zijn.

De houder is in een bad van een bekledingsoplossing geplaatst en 25 tijdens de elektrolytische bekleding wordt de houder onder een hoek bewogen rondom een horizontale hartlijn, waarbij een anode geplaatst is in de bekledingsinrichting buiten de houder en een kathode, die in aanraking is met de ongeslagen muntstukken, geplaatst is in de houder. De elektrolytische bekleding wordt voort- 30 gezet tot de met aal bek le ding een dikte heeft van ten minste ongeveer 0,05 mm op elke zijde van élk kernstuk en een dikte van ten minste 2 tot 4 maal de dikte van de zijde op de zijkant van elk kernstuk. De beklede kernstukken worden vervolgens uit de houder verwijderd en verhit onder vorming van een metallurgische binding 55 tussen de metaal bekleding ea het kernstuk van elk bekleed kernstuk.

790 59 31

• 5 V

5¾

V

Toordat de hiervoor vermelde werkwijze was gevonden, werd hrommelbekledingsapparatuur gewoonlijk gebruikt voor de elektro-lytische bekleding van relatief kleine dikten van nikkel of een ander metaal op relatief goedkope voortbrengsels, zoals moeren, bouten en sluitringen. De norm van elektrolytisch bekleden ver- 5 eist voor dergelijke goedkope voortbrengsels is vanzelfsprekend veel lager dan de norm vereist voor ongeslagen muntstukken. De werkwijze-omstandigheden, beschreven in het Amerikaanse octrooi-schrift 4·089·755> zijn de omstandigheden die gewoonlijk gebruikt worden in de gebruikelijke trommelbekledingsapparatuur voor het ^ bekleden van goedkope voortbrengsels, zoals de hiervoor vermelde voortbrengsels. Hoewel dergelijke werkwijze-omstandigheden bevredigende ongeslagen muntstukken verschaffen, is gebleken, dat * onder bepaalde bedri jf soms handigheden bij de trommel bekledings-trap, de daaropvolgende temperbehandel·ing niet een ongeslagen 15 muntstuk kan voortbrengen met een aanvaardbaar uitwendig oppervlakfce-uiterlijk. Omdat ongeslagen muntstukken niet eerder zijn vervaardigd in trommelbekle dirgsapparatuur vddr het doen van de uitvindingen zoals beschreven in de hiervoor vermelde octrooischriften, en omdat trommelbekledingsapparatuur vroeger alleen is gebruikt 20 , i voor het bekleden van voortbrengsels, waarmee de vereiste norm van bekleding niet zo hoog is als voor ongeslagen muntstukken, bestaat er geen leer in de stand der techniek met betrekking tot de noodzakelijke werkomstandigheden voor de vervaardiging van een metaalbekleding van de noodzakelijke dikte op muntkerastukken in 25 trommelbekledingsapparatuur, die de vereiste kwaliteit heeft om bevredigende resultaten te geven bij de daaropvolgende temper trap.

Het is derhalve een oogmerk van de uitvinding gewenste werkwi jze-omstandigheden te verschaffen voor de vervaardiging in trommelbekledingsapparatuur van ongeslagen muntstukken, die ver- 50 volgens kunnen worden getemperd onder vorming van een metallurgische binding tussen het kernstuk en de metaalbekleding van elk ongeslagen muntstuk en om een glad uitwendig oppervlakte-uiterlijk te behouden.

Volgens de onderhavige uitvinding werd gevonden, dat ver- ^ beterde, beklede muntkernstukken worden vervaardigd in trommel- 790 5 9 31 4* - 4 r .

bekle ding sapparatuur, warme er de niet geleidende, geperforeerde houder een diameter heeft van ongeveer 15 cm tot ongeveer 50 om, de kernstukken een schijfachtige vorm hehhen met tegenover liggende zijden van ongeveer 14 mm tot ongeveer 40 mm in diameter en een zijde tot zijde dikte van ongeveer 0,5 mm tot ongeveer 2,6 mm, 5.

waarbij de vulling (dat wil zeggen het aantal kernstukken in de houder) zodanig is, dat de kernstukken ongeveer 1 /4 "tot ongeveer l/2 van het houdervolume innemen en de bekledingsbewerking wordt uitgevoerd bij een spanning van ongeveer 6 volt tot ongeveer 2 18 volt bij een ströomdichtheid van ongeveer 470 A/m tot ongeveer 10 2 1400 A/m betrokken op het blootgestelde gebied van de vulling.

De bekle dingsbewerking wordt uitgevoerd onder deze omstandigheden voor het vóórtbrengen van een bekle dings dikte van ongeveer 0,05 mm tot ongeveer 0,08 mm op iedere zijde van elk kernstuk, met een dikte van ongeveer 2 tot ongeveer 4 maal de zijdedikte, die wordt afge- 15 zet op de omtrek van elk kernstuk.

Wanneer de kernstukken van staal met een laag koolstofgehalte zijn en de metaalbekleding is nikkel, is gebleken, dat de pH van de bekledingsoplossing lager dient te zijn dan ongeveer 3,5 en bij voorkeur ongeveer 2,2 dient te zijn. 20

De temper bewerking zal gewoonlijk worden uitgevoerd bij een temperatuur -van ongeveer 800°0 tot ongeveer 1000°C gedurende een periode van 5 tot 40 minuten in een niet-oxyderende atmosfeer, bijvoorbeeld een reducerende atmosfeer. Haast de vorming van een metallurgische binding tussen de me taal bekle ding en het kernstuk, 25 dient de temperbewerking eveneens zodanig te zijn, dat de hardheid van het ongeslagen muntstuk verlaagd wordt tot minder dan ongeveer 65, en bij voorkeur lager dan ongeveer 45, op de hard-heidsschaal Rockwell 30T.

Yolgens één voorbeeld van de uitvinding werd een vulling 30 van ongeveer 14ΟΟΟ stalen kernstukken met een koolstofgehalte van ongeveer 0,01 % gebracht in een niet geleidende, cilindervormige polypropyle en trommel met een diameter van 30 cm en een lengte van 9.1 cm. Elk kernstuk bezat een diameter van 22,6 mm en een dikte van 1,5 mm. De trommel bezat perforaties over het 35 geheel van de omtrek,-waarbij de perforaties een diameter bezaten 790 59 31 5 ' «Λ van 9»5 111111 sn °Ρ eeri afstand van 8 mm aanwezig waren, dat wil zeggen met ongeveer 18 mm tussen de middens van aangrenzende perforaties. Het totale gewicht van de kernstukken "bedroeg 50,6 kg en de kernstukken namen ongeveer 20 % van het trommel volume in.

De trommel, die de kernstukken bevatte werd in een bekle- 5 dingstad met de volgende samenstelling gebracht :

Hi 90-110 gram per liter (gpl) S04= 20 gpl

Cl" 3 gpl B0= 40 gpl 10 3

Het bad bezat een pH van 2-2,2 en werd op een temperatuur van 55°C gehouden. Hikkelpoeder anoden werden gebruikt en flexibele kathoden werden in de trommel aangebracht in aanraking met de kernstukken .Tijdens de elektrolytische bekleding werd de trommel geroteerd met 6 tot 7 omwentelingen per minuut. ^5

Een spanning van 9 volt werd aangebracht tussen anode en kathode voor het voortbrengen van een stroom van 200A. De stroom-dichtheid bedroeg 700 A/m betrokken op het blootgestelde oppervlak van de vulling, dat wil zeggen het gebied van het bovenoppervlak van de vulling in de trommel plus het totale gebied vsta 20 de trommelper f or atie s bedekt door de vulling. De bekle ding sbewer-king werd 36,6 uren voort ge zet voor het tot stand brengen van een nikkelbekledingsdikte op elke zijde van 0,054 nm en een dikte van 0,143 inm op de omtrek van elk·, kernstuk.

De met nikkel beklede kernstukken werden vervolgens uit de 25 houder verwijderd en 10 minuten getemperd bij 850°C inljpen waterstof atmosfeer. Ha koelen werden de verkregen ongeslagen muntstukken onderzocht en bleken een bevredigende metallurgische binding te bezitten tussen de nikkelbekleding en het ongeslagen kernstuk van staal met een laag koolstofgehalte en een glad uitwendig 30 o pp er vl akt e-uit er 1 i j k. Toorts was de hardheid van de ongeslagen stukken lager dan 45 op de hardheids scha al volgens Rockwell 30T.

Andere uitvoeringsvormen binnen het kader van de uitvinding zullen voor de deskundige duidelijk zijn.

790 5 9 31

Claims (3)

4 ./ OONCLÏÏSIBS

1. Werkwijze voor de vervaardiging van ongeslagen muntstukken, geschikt voor het slaan- tot muntstukken, met het kenmerk, dat men metalen muntkemstukken verschaft met een schijfachtige vorm, elk met tegenover liggende zijden van onge- 5 veer 14 mm tot ongeveer 40 mm in diameter en een zijde tot zijde dikte van ongeveer 0,5 mm tot ongeveer-2,6 mm, een vulling van kernstukken aanbrengt in een niet geleidende, geperforeerde houder met een diameter van ongeveer 15 cm tot ongeveer 50 cm, waarbij het aantal kernstukken in de houder zodanig is, dat de kern- 10 stukken ongeveer 1/4 tot ongeveer 1/2 van het houdervolume innemen, de houder in een elektrolytisch bekledingbad plaatst, een metalen bekleding op de kernstukken aan brengt door elektrolytisch bekleden, terwijl de houder onder een hoek rond een horizontale hartlijn beweegt, bij een spanning van ongeveer 6 volt tot onge- Ί5 2 ^ veer 18 volt en een stroomdichtheid van ongeveer 470 A/m tot on- 2 geveer 1400 A/m betrokken op het blootgestelde gebied van de vulling tot een bekledingsdikte van ongeveer 0,05 mm tot ongeveer 0,08 mm metaal £s af ge zet op elke zijde van elk kernstuk en een dikte van ongeveer 2 tot ongeveer 4 maal de zijde dikte is afge- 20 zet op de omtrek van elk kernstuk, de beklede kernstukken uit de houder verwijdert en de beklede kernstukken verhit onder vorming van een metallurgische binding tussen de me taal bekle ding en het kernstuk van elk bekleed kernstuk en onder vermindering van de hardheid tot minder dan 65 op de hardheids schaal volgens Rockwell 25 30T.

2. Werkwijze volgens conclusie 1,met het kenmerk, dat men kernstukken toepast van staal met een laag koolstofgehalte, de me taal bekle ding nikkel bevat en het elektro-lytische bekle dirg sbad een pH van minder dan'.ongeveer 3» 5 bezit. 30

* .3. Munt geslagen met toepassing van de ongeslagen munt stukken verkregen volgens de werkwijze van conclusie 1 of 2. / 7905931