WO2015000003A1 - Metallplatte - Google Patents

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WO2015000003A1
WO2015000003A1 PCT/AT2014/000131 AT2014000131W WO2015000003A1 WO 2015000003 A1 WO2015000003 A1 WO 2015000003A1 AT 2014000131 W AT2014000131 W AT 2014000131W WO 2015000003 A1 WO2015000003 A1 WO 2015000003A1
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WO
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oxide layer
metal plate
region
color
coin
Prior art date
Application number
PCT/AT2014/000131
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English (en)
French (fr)
Inventor
Helmut ANDEXLINGER
Paul FENNES
Alfred Gnadenberger
Robert Grill
Herbert WÄHNER
Heinz WALDHÄUSL
Original Assignee
Münze Österreich Ag
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Publication date
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Priority to US14/900,900 priority patent/US20160153110A1/en
Priority to EP14749698.8A priority patent/EP3017095B1/de
Priority to JP2016516064A priority patent/JP6422949B2/ja
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Priority to US15/912,023 priority patent/US11131035B2/en

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/022—Anodisation on selected surface areas
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A44—HABERDASHERY; JEWELLERY
    • A44C—PERSONAL ADORNMENTS, e.g. JEWELLERY; COINS
    • A44C21/00—Coins; Emergency money; Beer or gambling coins or tokens, or the like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/26—Anodisation of refractory metals or alloys based thereon
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07F—COIN-FREED OR LIKE APPARATUS
    • G07F1/00—Coin inlet arrangements; Coins specially adapted to operate coin-freed mechanisms
    • G07F1/06—Coins specially adapted to operate coin-freed mechanisms

Definitions

  • the invention relates to a metal plate according to the preamble of
  • Such a metal plate is for a coin, for a part of a coin,
  • Coins are not only used as circulating coins, but also serve as collector coins and / or foams.
  • a foam is, for example, a medal, which is awarded as an award for special achievements, such as sporting nature.
  • Coins, in particular collector coins or foams must also meet high aesthetic requirements. For example
  • medals at sporting events an important media event are often an important identification object of this
  • collector coins which are arranged for example behind a showcase, should meet the aesthetic requirements.
  • the appearance of a coin is often formed only by the embossing, ie a three-dimensional relief.
  • the object of the invention is therefore to provide a metal plate of the type mentioned, with which the mentioned disadvantages can be avoided, with which the aesthetic requirements is still guaranteed even at a greater distance, and which is durable and can be produced at the same time with little effort.
  • the oxide layer offers the advantage that its interference color has substantially the same gloss as a polished metal surface, and is not dull or darker like a pigment paint or a finish, and therefore the highest aesthetic
  • oxides are chemically slower than metals, whereby the coin does not change the appearance even after many years, since there is no further unwanted oxidation.
  • the invention relates to a method for producing a two-color optical element of a metal plate according to the preamble of
  • the object of this method is to produce a two-color optical element described above in a particularly simple and reliable manner.
  • Fig. 1 shows a preferred embodiment of a coin with a pill
  • FIG. 2 shows the section along the line A in FIG. 1 as the preferred first intermediate stage of a two-color optical element
  • Fig. 3 shows the section of Fig. 2 as a preferred second intermediate stage of
  • Fig. 4 shows the section of Fig. 2 as the first preferred embodiment of a
  • FIG. 5 shows the section from FIG. 2 as the second preferred embodiment of a two-color optical element
  • Fig. 6 shows the section of Fig. 2 as a third preferred embodiment of a
  • FIG. 1 to 6 show preferred embodiments of a metal plate 1 for a coin 2, for a pill 3 of a coin 2 or for a ring 4 of a coin 2, wherein at least a portion of a surface on at least one side of the coin
  • Metal plate 1 has a two-color optical element 5.
  • the metal plate 1 can in this case particularly preferably be formed in one piece and / or homogeneously. Homogeneous in this context means that the metal plate 1 has substantially the same chemical composition over the entire volume, in other words that it is not a bimetallic plate.
  • a coin 2 may be formed in one piece or in several pieces, in particular in two pieces.
  • pill 3 of a coin 2 in a two-part coin 2, for example one euro coin, preferably the inner part of the coin 2 is designated.
  • the ring 4 of a coin 2 is preferably that part of a two-part coin 2 which preferably surrounds the pill 3 at the edge.
  • the metal plate may be square or round, in particular circular, be formed.
  • a coin 2, or a part of a coin 2, consisting of the metal plate 1 may particularly preferably be designed as a collector coin and / or as a foam, in particular as a medal.
  • the partial area of the surface on at least one side of the metal plate 1 will hereinafter be referred to merely as the partial area.
  • the two-color optical element 5 is arranged on at least one side of the metal plate 1. It can also be provided that a further two-color optical element 5 on the is arranged opposite side.
  • the bichromal optical element 5 may also have more than two colors, and is hereinafter referred to merely as the optical element 5.
  • the optical element 5 has at least a first region 6 with a first oxide layer 7 with a first color, which first color is an interference color.
  • first color is an interference color.
  • the first oxide layer 7 is at least partially transparent.
  • An interference color in this context is a color which arises when a light beam, in particular white light, is at least partially reflected at both boundary surfaces of a layer of an at least partially transparent material, whereby the difference in the optical path length leads to a constructive and / or destructive interference the individual color components of the reflected light beam comes. Therefore, portions of the spectrum of the reflected light are canceled, depending on the wavelength, whereby the reflected light as
  • Interference color has the complementary color of the deleted spectral regions.
  • the observation direction for defining the first color can be set as normal to the viewed surface of the metal plate 1.
  • the first oxide layer 7 has a first thickness of 20 nm to 2000 nm, in particular 30 nm to 1000 nm, particularly preferably 50 nm to 500 nm. Up to 2000 nm, interference colors are still good
  • Oxide layer 7 over the entire surface of the at least one first region 6 is substantially constant.
  • the first oxide layer 7 is formed as a metal oxide layer.
  • the optical element 5 furthermore has at least one second area 8 with a second color, the first color being different from the second color.
  • the first area 6 and the second area 8 parts of Be subarea.
  • the first region 6 is arranged directly adjacent to the second region 8.
  • the subarea is designed to be continuous.
  • the difference in color can be defined here particularly preferably according to the Lab color space, which is also known under the name CIELAB color space.
  • the Lab color space has three dimensionless axes, the L axis, which represents the brightness and can assume a value between 0 and 100, the a axis which represents the green or red portion of a color and a value between -150 and 100, as well as the b-axis which represents the blue or yellow part of a color and can assume a value between -100 and 150.
  • saturations and brightnesses can be represented as coordinate point, whereby by the choice of the axes equal Euclidean distances of two coordinate points
  • the Euclidean distance of the first color to the second color in the dimensionless Lab color space is at least 5, in particular at least 10, particularly preferably at least 20, dimensionless units.
  • the first color represents a first coordinate point
  • the second color represents a second coordinate point of the dimensionless Lab color space.
  • the first area 6 and / or the second area 8 may be formed, for example, according to a predetermined motif.
  • the choice of motive shown here is absolutely arbitrary and it is clear that the first area 6 and / or the second area 8 can represent any motive.
  • the capital letter H is shown as a motif, the H being the second area 8, and the surrounding area being the first area 6.
  • the first region 6 and / or the second region 8 may be formed here as a contiguous region, as shown in FIG. 1, or from a plurality of subregions.
  • the first region 6 is formed as a recess 9 with respect to the second region 8.
  • the optical element 5 can in other words be provided with a height profile.
  • the optical element 5 may in particular be provided with an embossment, wherein, as shown in FIGS. 2 to 6, the first region 6 is formed as a depression, and the second region 8 as an elevation 13.
  • the motif can be represented congruently by the embossing as well as by the optical element 5.
  • Fig. 2 to 6 the dimension for better understanding are reproduced very distorted.
  • the second region 8 is formed as a recess 9 with respect to the first region 6.
  • the first region 6 is formed as a depression 9 by at least a height of 0.05 mm with respect to the second region 8. Furthermore, it can be provided that the first region 6 and / or the second region 8 have a further embossing, but which have a smaller depth than 0.05 mm. This further embossing can preferably represent fine details of the motif here.
  • the first oxide layer 7 can, for example, by means of a physical
  • Vapor phase deposition methods in particular sputtering or sputtering, offer the advantage that a large number of possible oxides can be applied.
  • the material of the first oxide layer 7 can be selected substantially independently of the material of the metal plate 1.
  • the first oxide layer 7 may be produced as a further example also by means of a chemical vapor deposition method. Again, many methods for producing uniform oxide layers are known.
  • the first oxide layer 7 may alternatively be produced by means of a thermal process, for example annealing.
  • the metal plate 1 is heated in such a way that a first oxide layer 7 of predeterminable thickness is formed.
  • the first oxide layer 7 is produced electrochemically.
  • An electrochemical coating process has the advantage of being simple to control and easy to control
  • Oxide layer 7 is produced by anodic oxidation electrochemically.
  • Anodic oxidation is also known by the term anodic dip coating, ATL for short.
  • ATL anodic dip coating
  • Anodic oxidation is often referred to as anodization.
  • An oxide layer produced by anodic oxidation advantageously has a particularly uniform layer thickness. Furthermore, the anodic oxidation is easy to control, the coating process being self-stopping at a certain thickness, depending on the coating parameters.
  • a final first thickness of the first oxide layer 7 can be specified particularly well by the different coating parameters. Furthermore, in the case of anodic oxidation, a particularly good mechanical toothing of the first oxide layer 7 with the remaining metal plate 1 is provided.
  • the first oxide layer 7 comprises an oxide of the material of the metal plate 1.
  • the first oxide layer 7 is particularly stable, and has a particularly high adhesion to the metal plate 1.
  • the metal plate 1 consists of a metal or a metal alloy of group 4, 5 and / or 6 of the Periodic Table, in particular Ti, Mo, and / or Nb. It has been found that these metals or metal alloys due to the properties of the metals or the
  • associated metal oxides for the optical element 5 are particularly suitable.
  • the metal plate 1 consists of Nb, ie niobium, since Nb has been found to be particularly suitable.
  • the second region 8 can be designed in different ways. For example, it can be provided that the second area 8 is painted, painted and / or printed.
  • the second region 8 is uncoated, that is, no further coloring layer is artificially applied to the second region.
  • the second region 8 essentially has the color of the material of the metal plate 1.
  • the second region 8 can also be regarded as uncoated if a natural oxide layer forms by reaction of the bare metal plate 1 with the surrounding atmosphere, for example aluminum oxide on aluminum.
  • An uncoated second area 8 is easy to produce and has a good contrast to the first area 6 with its interference color.
  • the second region 8 has a second oxide layer 10, and in particular the second color is an interference color. This can be, especially from a distance, aesthetically particular
  • the second oxide layer 10, like the first oxide layer 7, can be produced by different coating methods.
  • the second oxide layer 10 is provided that the second oxide layer 10
  • the anodic oxidation here has the additional effect that, if the thickness of the first oxide layer 7 is already self-stopping, there is no further increase of the first thickness, whereby the manufacturing process is particularly easy to control.
  • the first oxide layer 7 and the second oxide layer 10 are produced by the same coating method, and in particular, except for the thickness, substantially the same as the first oxide layer 7 is formed.
  • the second oxide layer 10 has a second thickness of 20 nm to 2000 nm, in particular 30 nm to 1000 nm, particularly preferably 50 nm to 500 nm.
  • the second thickness of the second oxide layer 10 is substantially constant over the entire area of the at least one second area 8.
  • the first oxide layer 7 is thicker than the second oxide layer 10.
  • the thicker first oxide layer 7 a good contrast of the two interference colors of the first region 6 and the second region 8 can be achieved.
  • the first oxide layer 7 is thicker than the second oxide layer 10 by 25 nm, in particular 50 nm, particularly preferably 100 nm.
  • first oxide layer 7 and the second oxide layer 10 have substantially the same thickness.
  • the different color of the first region 6 and of the second region 8 can in this case take place in that the first region 6 and the second region 8 have a different surface roughness, whereby already differently perceivable interference colors of the first region 6 and the second region 8 can be achieved.
  • a coin in Fig. 1 may be particularly preferably a coin 2 with pill 3 and ring 4, may be provided, wherein at least the pill 3 is formed as a metal plate 1 as advantageously formed above metal plate 1 with an optical element 5.
  • the ring 4 of the coin may in this case particularly preferably be formed from a metal other than the pill 3, in particular silver. The advantage of this is that the ring 4 protects the pill 3, and thus also the optical element 5, from mechanical wear.
  • the invention comprises methods for producing the bicolor optical element 5 on at least one side of the metal plate 1, in particular a coin 2, a pill 3 of a coin 2 or a ring 4 of a coin 2, comprising an oxide layer generating step and a Surface modification step.
  • the oxide film forming step at least on the one portion of the surface of the metal plate 1, one having an interference color,
  • Oxide layer 11 is generated.
  • the at least one second region 8 of the subregion of the surface is changed by means of an erosive method in order to achieve different optical properties of a first region 6 of the subregion of the surface.
  • the different optical property can be formed for example as a different color or different dullness.
  • a coin 2 a pill 3 of a coin 2 or a ring 4 of a coin 2 with an advantageous optical element 5 can be produced in a particularly simple and reliable manner.
  • This surface modification step may include partially removing the oxide layer 11, but may also only involve modification of the surface prior to the oxide layer generation step, for example by using the
  • a first region 6 and a second region 8 of the surface can be produced which have different optical properties, in this case gloss or mattness.
  • a first region 6 and a second region 8 with different optical properties can be produced.
  • the oxide layer 11 has substantially the same thickness, but the different structure of the underlying metal surface, the optical effect of the oxide layer 11 can be changed, whereby the first region 6 and the second Area 8 are perceived differently colored.
  • a particularly simple method of manufacturing an optical element 5 can be provided because the oxide layer forming step can be formed as a final manufacturing step, and with the generation of only one oxide layer, an interference color-having first region 6 and second region 8 having different colors can be provided.
  • the oxide layer generating step is performed before the surface modification step, and that at
  • the oxide layer 11 is removed in the at least one second region 8, and is left in the at least one first region 6. This also makes it possible to produce an optical element 5 in a particularly simple manner, since first an oxide layer 11 is applied to the at least one subregion of the surface, and then the oxide layer 11 is selectively removed only in the second region 8.
  • the at least a portion of the surface of the metal plate 1 is impressed a height profile.
  • the first region 6 as a recess 9, and the second region 8 as elevation 13th be formed. This can be determined by the height profile, in which areas of the at least a portion of the surface of the
  • Metal plate 1 the ablative process of the surface modification step ablates the surface.
  • the selective removal of the oxide layer 11 in the second region 8 can be simplified.
  • the embossment of the height profile may be performed before or after the oxide layer forming step. It has proved to be advantageous if the height profile before the
  • Oxide layer forming step is impressed on the metal plate, since thereby the oxide layer 1 1 is not injured by the embossing process.
  • the metal plate 1 is again embossed.
  • Repeated imprinting can in particular include fine details.
  • the first region 6 and the second region 8 can be lifted apart from each other such that the second region 6 is changed in the ablation process of the surface modification step and the first region 8 is not changed.
  • a mechanical method in particular a planar grinding and / or polishing, is selected. If the first region 6 is formed as a depression 9, and the second region 8 as an elevation 13, it can be provided, in particular, that the at least one second region 8 is removed mechanically by abrading and / or polishing.
  • This offers the great advantage that the shaping of the first region 6 and of the second region 8 can be effected by the embossing which is usual in any case with a coin 2. As a result, no complicated further method for shaping the first region 6 and the second region 8 is necessary.
  • the selective removal of the second region 8 can also be done by others
  • erosive processes take place. For example, by a laser, an ion and / or plasma jet, or by engraving. If the
  • Oxide layer generating step has already taken place, the oxide layer 11 can also be removed by means of a lithographic process.
  • Oxide layer forming step an oxide of the material of the metal plate 1 is generated.
  • the oxide layer 11 is particularly resistant, and has a particularly high adhesion to the metal plate 1.
  • an electrochemical method By an electrochemical method, the oxide layer 11 can be produced particularly easily. Particularly preferably, it can be provided that the oxide layer 11 is produced by oxidizing the metal plate 1 by anodic oxidation.
  • the advantages of anodic oxidation are, as already described above, the uniform layer thickness and the good
  • the oxide layer 11 also by means of a
  • FIG. 2 a part of the metal plate 1 is shown, which has been provided with a height profile. In this case, a height profile has already been embossed on the metal plate 1.
  • FIG. 3 shows the location of FIG. 2, wherein the metal plate has been coated with the oxide layer 11 which covers the first area 6 and the second area 8 equally, that is, the oxide layer generating step has already taken place.
  • the surface of the metal plate 1 was ground flat, as indicated by the dot-dash line, whereby the oxide layer 11 was ablated in the second region 8 and left in the first region 6.
  • FIG. 4 also illustrates a first preferred embodiment of the bichromal optical element 5. In this case, the one left in the first region 6
  • Oxide layer 11 the first oxide layer 7 of the optical element 5 is.
  • the second region 8 is formed uncoated.
  • a further oxide layer 12 is generated.
  • the further oxide layer 12 is produced by the same method as the oxide layer 11.
  • an optical element can be provided with a first region 6 and a second region 8, wherein both regions 6, 8 have an interference color.
  • the further oxide layer 12 is produced such that the first region 6 has a first oxide layer 7 with a first thickness, and the second region 8 has a second oxide layer 10 with a second thickness, and that the first Thickness is greater than the second thickness.
  • the thicker first oxide layer 7 a good contrast of the two interference colors of the first region 6 and the second region 8 can be achieved.
  • the further oxide layer 12 in the second region 8 represents the second oxide layer 10.
  • FIG. 5 shows a second preferred embodiment of the bichromal optical element 5.
  • the first oxide layer 7 has a self-stopping first thickness
  • the further oxide layer 12 was produced by means of anodic oxidation, which means that there is essentially no further layer growth in the first region 6 came. Therefore, also in the second preferred
  • the oxide layer 11 left in the first region 6 is the first oxide layer 7 of the optical element 5.
  • the further oxide layer 12 in the second region 8 represents the second oxide layer 10 of the optical element 5 in the second preferred embodiment.
  • the first oxide layer 7 in the first region 6 therefore consists of the oxide layer 11 and the further oxide layer 12 in the third preferred embodiment.
  • the further oxide layer 12 in the second region 8 also represents the second oxide layer 10 of the optical element 5 in the third preferred embodiment.
  • the at least one subregion of the surface of the metal plate 1 is embossed and roughened, in particular pickled. This creates a height profile with a roughened surface. Then the
  • the oxide layer generation step wherein the second region 8 is ground and polished, whereby the second region 8 is glossy but the first region is still dull. Subsequently, in the oxide layer generation step, the oxide layer 11 is produced on the at least one subregion of the surface, whereby, due to the different surface structure and resulting optical properties of the first region 6 and second region 8
  • a third area which is in particular a sub-area of the second area 8 is removed.
  • an optical element 5 having three colors can be manufactured.
  • an optical element 5 with any number of colors can be produced.

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Abstract

Bei einer Metallplatte (1) für eine Münze (2), für eine Pille (3) einer Münze (2) oder für einen Ring (4) einer Münze (2), wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Teilbereich einer Oberfläche auf zumindest einer Seite der Metallplatte (1) ein zweifarbiges optisches Element (5) aufweist, dass das optische Element (5) wenigstens einen ersten Bereich (6) mit einer ersten Oxidschicht (7) mit einer ersten Farbe, welche erste Farbe eine Interferenzfarbe ist, und wenigstens einen zweiten Bereich (8) mit einer zweiten Farbe aufweist, wobei die erste Farbe unterschiedlich zu der zweiten Farbe ist.

Description

Metallplatte
Die Erfindung betrifft eine Metallplatte gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1.
Eine solche Metallplatte ist für eine Münze, für einen Teil einer Münze,
beispielsweise Pille oder Ring vorgesehen. Münzen werden dabei nicht nur als Umlaufmünzen verwendet, sondern dienen auch als Sammlermünzen und/oder Schaumünzen. Eine Schaumünze ist beispielsweise eine Medaille, welche als Auszeichnung für besondere Errungenschaften, beispielsweise sportlicher Natur, verliehen wird. Münzen, insbesondere Sammlermünzen oder Schaumünzen, müssen auch hohen ästhetischen Anforderungen genügen. Beispielsweise sind
Medaillenvergaben bei sportlichen Veranstaltungen ein wichtiges mediales Ereignis, wobei die Medaillen oftmals ein wichtiges Identifikationsobjekt dieser
Veranstaltungen darstellen. Auch Sammlermünzen, welche beispielsweise hinter einer Vitrine angeordnet sind, sollen den gestellten ästhetischen Ansprüchen genügen. Das Aussehen einer Münze wird dabei häufig lediglich von der Prägung, also einem dreidimensionalen Relief, gebildet.
Nachteilig daran ist, dass Münzen, aus der Ferne betrachtet, den ästhetischen Anforderungen nur selten genügen, oder wenig Unterscheidungskraft aus der Ferne haben, da die charakteristische Prägung erst aus der Nähe gut erkennbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Metallplatte der eingangs genannten Art anzugeben, mit welcher die genannten Nachteile vermieden werden können, mit welcher die ästhetischen Anforderungen auch auf größere Distanz noch immer gewährleistet ist, und welche gleichzeitig haltbar und mit wenig Aufwand herstellbar ist.
Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patentanspruches 1 erreicht.
Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Münzen für den Betrachter auch aus der Entfernung gut unterscheidbar und/oder identifizierbar sind, da durch das zweifärbige optische Element ein guter Kontrast erreicht werden kann. Dadurch verlieren beispielsweise Medaillen einer Sportveranstaltung auch bei einer
Fernsehübertragung nichts von ihren wichtigen identifikationsstiftenden Charakter. Auch ist bei Sammlermünzen und/oder Schaumünzen aus der Ferne bereits der gewünschte optische Effekt gegeben, weshalb es ausreichend ist, diese Münzen in einer geschlossenen Vitrine zu betrachten, wodurch ein für die Münze abnutzendes oder verschmutzendes Entnehmen aus der Vitrine nicht mehr notwendig ist.
Weiters sind durch das zweifarbige optische Element eine Vielzahl an weiteren, anspruchsvollen und bisher nicht möglichen Münzdesigns möglich. Die Oxidschicht bietet den Vorteil, das deren Interferenzfarbe im Wesentlichen den gleichen Glanz aufweist wie eine polierte Metalloberfläche, und nicht matter oder dunkler ist wie eine Pigmentfarbe oder eine Lackierung, und daher höchste ästhetische
Anforderungen erfüllt. Weiters sind Oxide chemisch träger als Metalle, wodurch die Münze auch nach vielen Jahren das äußere Erscheinungsbild nicht ändert, da es zu keiner weiteren ungewollten Oxidation kommt.
Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines zweifärbigen optischen Elementes einer Metallplatte gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruches 10.
Aufgabe dieses Verfahrens ist es, ein vorstehend beschriebenes zweifärbiges optisches Element auf besonders einfache und zuverlässige Weise herzustellen.
Dadurch können Münzen, mit nur geringem zusätzlichen Aufwand zu
herkömmlichen Münzen, mit einem vorteilhaften zweifärbigen optischen Element hergestellt werden.
Die Unteransprüche betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Ausdrücklich wird hiermit auf den Wortlaut der Patentansprüche Bezug genommen, wodurch die Ansprüche an dieser Stelle durch Bezugnahme in die Beschreibung eingefügt sind und als wörtlich wiedergegeben gelten.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen lediglich bevorzugte Ausführungsformen beispielhaft dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform einer Münze mit einer als Pille
ausgebildeten Metallplatte in Draufsicht; Fig. 2 den Schnitt entlang der Linie A in Fig.1 als bevorzugte erste Zwischenstufe eines zweifarbigen optischen Elementes;
Fig. 3 den Schnitt aus Fig. 2 als bevorzugte zweite Zwischenstufe eines
zweifarbigen optischen Elementes;
Fig. 4 den Schnitt aus Fig. 2 als erste bevorzugte Ausführungsform eines
zweifarbigen optischen Elementes;
Fig. 5 den Schnitt aus Fig. 2 als zweite bevorzugte Ausführungsform eines zweifarbigen optischen Elementes; und
Fig. 6 den Schnitt aus Fig. 2 als dritte bevorzugte Ausführungsform eines
zweifarbigen optischen Elementes.
Die Fig. 1 bis 6 zeigen bevorzugte Ausführungsformen einer Metallplatte 1 für eine Münze 2, für eine Pille 3 einer Münze 2 oder für einen Ring 4 einer Münze 2, wobei zumindest ein Teilbereich einer Oberfläche auf zumindest einer Seite der
Metallplatte 1 ein zweifarbiges optisches Element 5 aufweist. Die Metallplatte 1 kann hierbei besonders bevorzugt einstückig und/oder homogen ausgebildet sein. Homogen bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Metallplatte 1 über das gesamte Volumen im Wesentlichen die gleiche chemische Zusammensetzung aufweist, mit anderen Worten, dass es sich um keine Bimetallplatte handelt. Eine Münze 2 kann einstückig oder mehrstückig, insbesondere zweistückig ausgebildet sein. Als Pille 3 einer Münze 2 wird bei einer zweiteiligen Münze 2, beispielsweise einer ein Euro Münze, bevorzugt der innere Teil der Münze 2 bezeichnet. Der Ring 4 einer Münze 2 ist bevorzugt jener Teil einer zweiteiligen Münze 2, welcher bevorzugt die Pille 3 am Rand umschließt. Die Metallplatte kann eckig oder rund, insbesondere kreisrund, ausgebildet sein. Eine Münze 2, oder ein Teil einer Münze 2, bestehend aus der Metallplatte 1 kann besonders bevorzugt als Sammlermünze und/oder als Schaumünze, insbesondere als eine Medaille, ausgebildet sein. Der Teilbereich der Oberfläche auf zumindest einer Seite der Metallplatte 1 wird im folgenden lediglich als der Teilbereich bezeichnet. Das zweifarbige optische Element 5 ist auf zumindest einer Seite der Metallplatte 1 angeordnet. Es kann auch vorgesehen sein, dass ein weiteres zweifarbige optische Element 5 auf der gegenüberliegenden Seite angeordnet ist. Das zweifarbige optische Element 5 kann auch mehr als zwei Farben aufweisen, und wird folgend lediglich als das optische Element 5 bezeichnet.
Das optische Element 5 weist wenigstens einen ersten Bereich 6 mit einer ersten Oxidschicht 7 mit einer ersten Farbe, welche erste Farbe eine Interferenzfarbe ist, auf. Besonders bevorzugt ist die erste Oxidschicht 7 zumindest teiltransparent. Eine Interferenzfarbe ist in diesem Zusammenhang eine Farbe die entsteht, wenn ein Lichtstrahl, insbesondere weißes Licht, an beiden Grenzflächen einer Schicht eines zumindest teiltransparenten Materials zumindest zum Teil reflektiert wird, wobei durch den Unterschied der optischen Weglänge es zu einer konstruktiven und/oder destruktiven Interferenz der einzelnen Farbanteile des reflektierten Lichtstrahls kommt. Bereiche des Spektrums des reflektierten Lichts werden daher, abhängig von der Wellenlänge, gelöscht, wodurch das reflektierte Licht als
Interferenzfarbe die Komplementärfarbe der gelöschten Spektralbereiche aufweist. Da eine Interferenzfarbe vom Beobachtungswinkel abhängt, kann insbesondere die Beobachtungsrichtung zur Festlegung der ersten Farbe als normal zur betrachteten Oberfläche der Metallplatte 1 festgelegt werden.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die erste Oxidschicht 7 eine erste Dicke von 20 nm bis 2000 nm, insbesondere 30 nm bis 1000 nm, besonders bevorzugt 50 nm bis 500 nm, aufweist. Bis 2000 nm sind Interferenzfarben noch gut
wahrnehmbar. Im Bereich von 50 nm bis 500 nm sind hierbei Interferenzfarben besonders stark ausgeprägt.
Besonders bevorzugt kann vorgesehn sein, dass die erste Dicke der ersten
Oxidschicht 7 über die ganze Fläche des wenigstens einen ersten Bereiches 6 im Wesentlichen konstant ist.
Weiters kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die erste Oxidschicht 7 als Metalloxidschicht ausgebildet.
Das optische Element 5 weist weiters wenigstens einen zweiten Bereich 8 mit einer zweiten Farbe auf, wobei die erste Farbe unterschiedlich zu der zweiten Farbe ist. Hierbei können der erste Bereich 6 und der zweite Bereich 8 Teile des Teilbereiches sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der erste Bereich 6 unmittelbar an den zweiten Bereich 8 angrenzend angeordnet ist. Weiters kann vorgesehen sein, dass der Teilbereich zusammenhängend ausgebildet ist.
Die Unterschiedlichkeit der Farbe kann hierbei besonders bevorzugt gemäß des Lab-Farbraum definiert sein, welcher auch unter dem Namen CIELAB-Farbraum bekannt ist. Der Lab-Farbraum weist drei dimensionslose Achsen auf, nämlich die L-Achse, welche die Helligkeit wiedergibt und einen Wert zwischen 0 und 100 annehmen kann, die a-Achse welche den Grün- oder Rotanteil einer Farbe wiedergibt und einen Wert zwischen -150 und 100 annehmen kann, sowie die b-Achse welche den Blau- oder Gelbanteil einer Farbe wiedergibt und einen Wert zwischen -100 und 150 annehmen kann. Durch den Lab-Farbraum können alle vom Menschen wahrnehmbaren Farben mit unterschiedlichen Farbvalenzen, Sättigungen und Helligkeiten als Koordinatenpunkt dargestellt werden, wobei durch die Wahl der Achsen gleiche euklidische Abstände zweier Koordinatenpunkte
empfindungsgemäß gleichen Farbabständen entsprechen.
Diesbezüglich kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass der euklidische Abstand der ersten Farbe zu der zweiten Farbe im dimensionslosen Lab-Farbraum wenigstens 5, insbesondere wenigstens 10, besonders bevorzugt wenigstens 20, dimensionslose Einheiten beträgt. Hierbei stellt die erste Farbe einen ersten Koordinatenpunkt, und die zweite Farbe einen zweiten Koordinatenpunkt des dimensionslosen Lab-Farbraums dar.
Der erste Bereich 6 und/oder der zweite Bereich 8 kann beispielsweise gemäß einem vorgegebenen Motiv ausgebildet sein. Die Wahl des hier abgebildeten Motives ist absolut willkürlich und es ist klar, das der erste Bereich 6 und/oder der zweite Bereich 8 jedes beliebige Motiv darstellen können. In Fig. 1 ist als Motiv der Großbuchstabe H abgebildet, wobei hier das H als zweiter Bereich 8, und das umgebende Gebiet als erster Bereich 6 ausgebildet ist. Der erste Bereich 6 und/oder der zweite Bereich 8 können hierbei als zusammenhängender Bereich, wie in Fig. 1 dargestellt, oder aus mehreren Unterbereichen ausgebildet sein.
Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der erste Bereich 6 als Vertiefung 9 gegenüber dem zweiten Bereich 8 ausgebildet ist. Das optische Element 5 kann mit anderen Worten mit einem Höhenprofil versehen sein. Das optische Element 5 kann hierbei insbesondere mit einer Prägung versehen sein, wobei, wie in Fig. 2 bis 6 dargestellt, der erste Bereich 6 als Vertiefung, und der zweite Bereich 8 als Erhebung 13 ausgebildet ist. Dadurch kann das optische Element 5 besonders einfach erzeugt werden. Weiters kann dadurch das Motiv sowohl durch die Prägung, als auch durch das optische Element 5 deckungsgleich dargestellt werden. In Fig. 2 bis 6 sind die Dimension zum besseren Verständnis stark verzerrt wiedergegeben.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass der zweite Bereich 8 als Vertiefung 9 gegenüber dem ersten Bereich 6 ausgebildet ist.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der erste Bereich 6 als Vertiefung 9 um mindestens eine Höhe von 0,05 mm gegenüber dem zweiten Bereich 8 ausgebildet ist. Weiters kann vorgesehen sein, das der erste Bereich 6 und/oder der zweite Bereich 8 eine weitere Prägung aufweisen, welche aber eine geringere Tiefe als 0,05 mm aufweisen. Diese weitere Prägung kann hierbei bevorzugt feine Details des Motives darstellen.
Zur Erzeugung dünner Oxidschichten sind dem Fachmann viele verschiedene
Verfahren bekannt.
Die erste Oxidschicht 7 kann beispielsweise mittels eines physikalischen
Gasphasenabscheidungsverfahrens hergestellt sein. Solche physikalischen
Gasphasenabscheidungsverfahren, insbesondere das Kathodenzerstäuben oder Sputtern, bieten den Vorteil, dass eine Vielzahl an möglichen Oxiden aufgebracht werden kann. Dadurch kann das Material der ersten Oxidschicht 7 im Wesentlichen unabhängig vom Material der Metallplatte 1 ausgewählt werden.
Die erste Oxidschicht 7 kann als weiteres Beispiel auch mittels eines chemischen Gasphasenabscheidungsverfahrens, hergestellt sein. Auch hier sind viele Verfahren zur Herstellung gleichmäßiger Oxidschichten bekannt.
Die erste Oxidschicht 7 kann alternativ mittels eines thermischen Verfahrens, beispielsweise Anlassen, hergestellt sein. Hierbei wird die Metallplatte 1 derart erhitzt, dass sich eine erste Oxidschicht 7 vorgebbarer Dicke bildet. Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die erste Oxidschicht 7 elektrochemisch hergestellt ist. Ein elektrochemisches Beschichtungsverfahren bietet den Vorteil, dass es mit einfachen Mitteln und gut kontrollierbar
durchgeführt werden kann.
Als besonders vorteilhaft hat es sich hierbei herausgestellt, wenn die erste
Oxidschicht 7 durch anodische Oxidation elektrochemisch hergestellt ist. Eine anodische Oxidation ist auch unter dem Begriff anodische Tauchlackierung, kurz ATL, bekannt. Bei Aluminium wird eine anodische Oxidation oft auch als Eloxierung bezeichnet. Eine durch anodische Oxidation hergestellte Oxidschicht weist in vorteilhafter Weise eine besonders gleichmäßige Schichtdicke auf. Weiters ist die anodische Oxidation gut kontrollierbar, wobei der Beschichtungsprozess je nach Beschichtungsparametern bei einer gewissen Dicke selbststoppend ist.
Selbststoppend bedeutet in diesem Zusammenhang, dass durch den hohen elektrischen Widerstand der wachsenden Oxidschicht, es ab einer gewissen
Schichtdicke zu keinem weiteren, oder nur einem unwesentlichen,
Schichtwachstum kommt. Dadurch kann eine endgültige erste Dicke der ersten Oxidschicht 7 durch die verschiedenen Beschichtungsparameter besonders gut vorgegeben werden. Weiters ist bei anodischer Oxidation eine besonders gute mechanische Verzahnung der ersten Oxidschicht 7 mit der restlichen Metallplatte 1 gegeben.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die erste Oxidschicht 7 ein Oxid des Materials der Metallplatte 1 umfasst. Dadurch ist die erste Oxidschicht 7 besonders beständig, und weist eine besonders hohe Haftfähigkeit an der Metallplatte 1 auf.
Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Metallplatte 1 aus einem Metall oder einer Metalllegierung der Gruppe 4, 5 und/oder 6 des Periodensystems, insbesondere Ti, Mo, und/oder Nb besteht. Es hat sich gezeigt, dass diese Metalle oder Metalllegierungen aufgrund der Eigenschaften der Metalle oder der
dazugehörenden Metalloxide für das optische Element 5 besonders geeignet sind.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Metallplatte 1 aus Nb, also Niobium, besteht, da Nb sich als besonders geeignet herausgestellt hat. Der zweite Bereich 8 kann auf unterschiedliche Weise ausgebildet sein. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der zweite Bereich 8 bemalt, lackiert und/oder bedruckt ist.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der zweite Bereich 8 unbeschichtet ist, also keine weitere farbgebende Schicht künstlich auf den zweiten Bereich aufgebracht wird. Hierbei weist der zweite Bereich 8 im Wesentlichen die Farbe des Materials der Metallplatte 1 auf. Der zweite Bereich 8 kann auch dann als unbeschichtet angesehen werden, wenn sich durch Reaktion der blanken Metallplatte 1 mit der umgebenden Atmosphäre eine natürliche Oxidschicht bildet, wie beispielsweise Aluminiumoxid auf Aluminium. Ein unbeschichteter zweiter Bereich 8 ist leicht herzustellen und weist einen guten Kontrast zu dem ersten Bereich 6 mit dessen Interferenzfarbe auf.
Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der zweite Bereich 8 eine zweite Oxidschicht 10 aufweist, und insbesondere die zweite Farbe eine Interferenzfarbe ist. Dadurch kann ein, insbesondere aus der Ferne, ästhetisch besonders
anspruchsvolles optisches Element 5 ausgebildet werden, wobei nun auch der zweite Bereich 8 durch die zweite Oxidschicht 10 träge gegenüber äußeren
Umwelteinflüssen ist.
Die zweite Oxidschicht 10 kann wie die erste Oxidschicht 7 durch unterschiedliche Beschichtungsverfahren hergestellt sein.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die zweite Oxidschicht 10
elektrochemisch, insbesondere durch anodische Oxidation, hergestellt ist. Die anodische Oxidation bietet hierbei den zusätzlichen Effekt, dass, wenn die Dicke der ersten Oxidschicht 7 bereits selbststoppend ist, es zu keinem weiteren Zuwachs der ersten Dicke kommt, wodurch das Herstellungsverfahren besonders einfach kontrollierbar ist.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die erste Oxidschicht 7 und die zweite Oxidschicht 10 mit dem selben Beschichtungsverfahren hergestellt ist, und insbesondere, bis auf die Dicke, im Wesentlichen gleich wie die ersten Oxidschicht 7 ausgebildet ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass auch die zweite Oxidschicht 10 eine zweite Dicke von 20 nm bis 2000 nm, insbesondere 30 nm bis 1000 nm, besonders bevorzugt 50 nm bis 500 nm, aufweist.
Besonders bevorzugt kann vorgesehn sein, dass die zweite Dicke der zweiten Oxidschicht 10 über die ganze Fläche des wenigstens einen zweiten Bereiches 8 im Wesentlichen konstant ist.
Weiters kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die erste Oxidschicht 7 dicker ist als die zweite Oxidschicht 10. Durch die dickere erste Oxidschicht 7 kann ein guter Kontrast der beiden Interferenzfarben des ersten Bereiches 6 und des zweiten Bereiches 8 erreicht werden. Insbesonders kann hierbei vorgesehen sein, dass die erste Oxidschicht 7 um 25 nm, insbesondere 50 nm, besonders bevorzugt 100 nm, dicker ist als die zweite Oxidschicht 10.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die erste Oxidschicht 7 und die zweite Oxidschicht 10 im Wesentlichen die gleiche Dicke aufweisen. Die unterschiedliche Farbe des ersten Bereichs 6 und des zweiten Bereichs 8 kann hierbei dadurch erfolgen, dass der erste Bereich 6 und der zweite Bereich 8 eine unterschiedliche Oberflächenrauigkeit aufweisen, wodurch bereits unterschiedlich wahrnehmbare Interferenzfarben des ersten Bereiches 6 und des zweiten Bereiches 8 erreicht werden können.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform einer Münze in Fig. 1 kann besonders bevorzugt eine Münze 2 mit Pille 3 und Ring 4, vorgesehen sein, wobei wenigstens die Pille 3 als Metallplatte 1 als vorstehend vorteilhaft ausgebildete Metallplatte 1 mit einem optischen Element 5 ausgebildet ist. Der Ring 4 der Münze kann hierbei besonders bevorzugt aus einem anderen Metall als die Pille 3 ausgebildet sein, insbesondere Silber. Vorteilhaft daran ist, dass der Ring 4 die Pille 3, und damit auch das optische Element 5, vor einer mechanischen Abnützung schützt.
Weiters umfasst die Erfindung Verfahren zur Herstellung des zweifarbigen optischen Elementes 5 auf zumindest einer Seite der Metallplatte 1 , insbesondere einer Münze 2, einer Pille 3 einer Münze 2 oder einem Ring 4 einer Münze 2, umfassend einen Oxidschichterzeugungsschritt und einen Oberflächenmodifikationsschritt.
Bei dem Oxidschichterzeugungsschritt wird zumindest auf dem einem Teilbereich der Oberfläche der Metallplatte 1 eine, eine Interferenzfarbe aufweisende,
Oxidschicht 11 erzeugt.
Weiters wird bei einem Oberflächenmodifikationsschritt der wenigstens eine zweite Bereich 8 des Teilbereichs der Oberfläche zur Erreichung unterschiedlicher optischer Eigenschaften eines ersten Bereiches 6 des Teilbereichs der Oberfläche mittels eines abtragenden Verfahrens verändert. Die unterschiedliche optische Eigenschaft kann beispielsweise als unterschiedliche Farbe oder unterschiedliche Mattheit ausgebildet werden.
Dadurch kann auf besonders einfache und zuverlässige Art und Weise eine Münze 2, eine Pille 3 einer Münze 2 oder ein Ring 4 einer Münze 2 mit einem vorteilhaften optischen Element 5 hergestellt werden.
Zwar sind auch Beschichtungsverfahren bekannt, welche, beispielsweise mittels einer Maske, gezielt nur den ersten Bereich 6 mit einer Oxidschicht 11 beschichten, allerdings hat es sich als vorteilhaft und einfacher erwiesen, einen ganzen
Teilbereich der Oberfläche der Metallplatte 1 zu beschichten, und getrennt vom Oxidschichterzeugungsschritt selektiv optische Eigenschaften der Oberfläche mittels eines abtragenden Verfahrens zu verändern, wobei dieser
Oberflächenmodifikationsschritt vor oder nach dem Oxidschichterzeugungsschritt erfolgen kann. Dieser Oberflächenmodifikationsschritt kann ein teilweises Abtragen der Oxidschicht 11 umfassen, aber auch lediglich eine Modifizierung der Oberfläche vor dem Oxidschichterzeugungsschritt betreffen, beispielsweise indem die
Oberfläche bereichsweise aufgeraut oder poliert wird, wodurch die Farbe der darauf erzeugten Oxidschicht 11 verändert werden kann.
Hierbei kann bevorzugt vorgesehen sein, dass vor dem
Oberflächenmodifikationsschritt zumindest der eine Teilbereich der Oberfläche der Metallplatte 1 aufgeraut, insbesondere gebeizt, wird. Dadurch kann sowohl die Haftfähigkeit der Oxidschicht 11 verbessert, als auch ein besseres und
gleichmäßigeres optisches Empfinden der Oxidschicht 11 erreicht werden. Weiters kann dadurch durch ein selektives Polieren und/oder Abschleifen der aufgerauten Oberfläche ein erster Bereich 6 und ein zweiter Bereich 8 der Oberfläche erzeugt werden, welche unterschiedliche optische Eigenschaften, in diesem Fall Glanz oder Mattheit, aufweisen.
Zur Erzeugung eines optischen Elementes 5 kann vorgesehen sein, dass der
Oberflächenmodifikationsschritt vor dem Oxidschichterzeugungsschritt
durchgeführt wird. Hierbei kann insbesondere durch ein selektives Aufrauen, Schleifen oder Polieren des Teilbereichs der noch metallenen Oberfläche der Metallplatte 1 ein erster Bereich 6 und ein zweiter Bereich 8 mit unterschiedlichen optischen Eigenschaften erzeugt werden. Durch das nachträgliche Erzeugen der Oxidschicht 11 auf dem Teilbereich der Oberfläche hat die Oxidschicht 11 im Wesentlichen die gleiche Dicke, aber durch die unterschiedliche Struktur der darunter liegenden metallenen Oberfläche kann der optische Effekt der Oxidschicht 11 verändert werden, wodurch der erste Bereich 6 und der zweite Bereich 8 unterschiedlich färbig wahrgenommen werden. Dadurch kann ein besonders einfaches Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes 5 bereitgestellt werden, da der Oxidschichterzeugungsschritt als finaler Herstellungsschritt ausgebildet sein kann, und mit der Erzeugung lediglich einer Oxidschicht ein eine Interferenzfarbe aufweisender erster Bereich 6 und zweiter Bereich 8 mit unterschiedlichen Farben bereitgestellt werden können.
Alternativ kann bevorzugt vorgesehen sein, dass der Oxidschichterzeugungsschritt vor dem Oberflächenmodifikationsschritt durchgeführt wird, und dass beim
Oberflächenmodifikationsschritt die Oxidschicht 11 in dem wenigstens einen zweiten Bereich 8 abgetragen wird, und in dem wenigstens einen ersten Bereich 6 belassen wird. Auch dadurch kann auf besonders einfache Weise ein optisches Element 5 hergestellt werden, da zuerst eine Oxidschicht 1 1 auf dem zumindest einen Teilbereich der Oberfläche aufgebracht wird, und dann die Oxidschicht 11 selektiv lediglich im zweiten Bereich 8 entfernt wird.
Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass vor dem
Oberflächenmodifikationsschritt dem zumindest einen Teilbereich der Oberfläche der Metallplatte 1 ein Höhenprofil eingeprägt wird. Hierbei kann insbesondere der erste Bereich 6 als Vertiefung 9, und der zweite Bereich 8 als Erhebung 13 ausgebildet werden. Dadurch kann durch das Höhenprofil bestimmt werden, in welchen Bereichen des zumindest einen Teilbereichs der Oberfläche der
Metallplatte 1 das abtragende Verfahren des Oberflächenmodifikationsschrittes die Oberfläche abträgt.
Durch das Höhenprofil kann beispielsweise die selektive Abtragung der Oxidschicht 11 im zweiten Bereich 8 vereinfacht werden. Die Einprägung des Höhenprofils kann vor oder nach dem Oxidschichterzeugungsschritt durchgeführt werden. Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Höhenprofil vor dem
Oxidschichterzeugungsschritt auf die Metallplatte eingeprägt wird, da dadurch die Oxidschicht 1 1 nicht durch den Prägeprozess verletzt wird.
Bevorzugt kann weiters vorgesehen sein, dass nach dem Abtragen der Oxidschicht 1 1 im zweiten Bereich 8 die Metallplatte 1 nochmals geprägt wird. Diese
nochmalige Prägung kann insbesondere feine Details beinhalten.
Wenn der Oberflächenmodifikationsschritt vor dem Oxidschichterzeugungsschritt erfolgt, kann durch das Einprägen des Höhenprofils der erste Bereich 6 und der zweite Bereich 8 derart voneinander abgehoben werden, dass bei dem abtragenden Verfahren des Oberflächenmodifikationsschrittes der zweite Bereich 6 verändert wird und der erste Bereich 8 nicht.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass als abtragendes Verfahren des
Oberflächenmodifikationsschrittes ein mechanisches Verfahren, insbesondere ein planes Abschleifen und/oder Polieren, ausgewählt wird. Wenn der erste Bereich 6 als Vertiefung 9, und der zweite Bereich 8 als Erhebung 13 ausgebildet ist, kann insbesondere vorgesehen sein, dass der wenigstens eine zweite Bereich 8 durch Abschleifen und/oder Polieren mechanisch abgetragen wird. Dies bietet den großen Vorteil, dass die Formgebung des ersten Bereiches 6 und des zweiten Bereiches 8 durch die bei einer Münze 2 ohnehin übliche Prägung erfolgen kann. Dadurch ist kein aufwendiges weiteres Verfahren zur Formgebung des ersten Bereiches 6 und des zweiten Bereiches 8 notwendig.
Die selektive Abtragung des zweiten Bereiches 8 kann auch durch andere
abtragende Verfahren erfolgen. Beispielsweise durch einen Laser, einen Ionen- und/oder Plasmastrahl, oder mittels Gravieren. Wenn der
Oxidschichterzeugungsschritt bereits erfolgt ist, kann die Oxidschicht 11 auch mittels eines lithografischen Verfahrens abgetragen werden.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass als Oxidschicht 11 des
Oxidschichterzeugungsschrittes ein Oxid des Materials der Metallplatte 1 erzeugt wird. Dadurch ist die Oxidschicht 11 besonders beständig, und weist eine besonders hohe Haftfähigkeit an der Metallplatte 1 auf.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Oxidschicht 11 des
Oxidschichterzeugungsschrittes mittels einem elektrochemischen Verfahren, insbesondere durch ein Oxidieren der Metallplatte 1 durch anodische Oxidation, erzeugt wird. Durch ein elektrochemisches Verfahren kann die Oxidschicht 11 besonders einfach hergestellt werden. Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Oxidschicht 11 durch ein Oxidieren der Metallplatte 1 durch anodische Oxidation erzeugt wird. Die Vorteile der anodischen Oxidation sind, wie vorstehend bereits beschrieben die gleichmäßige Schichtdicke sowie die gute
Kontrollierbarkeit. Alternativ kann die Oxidschicht 11 auch mittels eines
physikalischen Gasphasenabscheidungsverfahrens, mittels eines chemischen
Gasphasenabscheidungsverfahren oder mittels thermischen Anlassens erzeugt werden.
Einzelne Schritte einer ersten bevorzugten Ausführungsform eines solchen
Verfahrens werden in Fig. 2 bis Fig. 4 dargestellt.
In Fig. 2 ist ein Teil der Metallplatte 1 dargestellt, welcher mit einem Höhenprofil versehen wurde. Hierbei wurde bereits ein Höhenprofil auf die Metallplatte 1 geprägt. Fig. 3 wird die Stelle der Fig. 2 dargestellt, wobei die Metallplatte mit der Oxidschicht 11 beschichtet wurde welche den ersten Bereich 6 und den zweiten Bereich 8 gleichermaßen abdeckt, also der Oxidschichterzeugungsschritt bereits erfolgt ist. In Fig. 4 wurde im Oberflächenmodifikationsschritt die Oberfläche der Metallplatte 1 plan abgeschliffen, wie durch die strichpunktierte Linie angedeutet, wodurch die Oxidschicht 11 im zweiten Bereich 8 abgetragen, und im ersten Bereich 6 belassen wurde. Fig. 4 stellt auch eine erste bevorzugte Ausführungsform des zweifarbigen optischen Elementes 5 dar. Hierbei stellt die im ersten Bereich 6 belassene
Oxidschicht 11 die erste Oxidschicht 7 des optischen Elementes 5 dar. Der zweite Bereich 8 ist unbeschichtet ausgebildet.
Bevorzugt kann, wenn der Oberflächenmodifikationsschritt nach dem
Oxidschichterzeugungsschritt erfolgte, vorgesehen sein, dass nach dem
Oberflächenmodifikationsschritt auf dem zumindest einen Teilbereich der
Oberfläche der Metallplatte 1 eine weitere Oxidschicht 12 erzeugt wird. Bevorzugt kann hierbei insbesondere vorgesehen sein, dass die weitere Oxidschicht 12 mit dem selben Verfahren wie die Oxidschicht 11 erzeugt wird. Dadurch kann ein optisches Element mit einem ersten Bereich 6 und einem zweiten Bereich 8 versehen werden, wobei beide Bereiche 6,8 eine Interferenzfarbe aufweisen.
Besonders bevorzugt kann weiters vorgesehen sein, dass die weitere Oxidschicht 12 derart erzeugt wird, dass der erster Bereich 6 eine erste Oxidschicht 7 mit einer ersten Dicke aufweist, und der zweite Bereich 8 eine zweite Oxidschicht 10 mit einer zweiten Dicke aufweist, und dass die erste Dicke größer ist als die zweite Dicke. Dadurch entstehen zwei unterschiedliche Interferenzfarben, welche voneinander gut unterscheidbar sind. Durch die dickere erste Oxidschicht 7 kann ein guter Kontrast der beiden Interferenzfarben des ersten Bereiches 6 und des zweiten Bereiches 8 erreicht werden.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die weitere Oxidschicht 12 im zweiten Bereich 8 die zweite Oxidschicht 10 darstellt.
Fig. 5 stellt eine zweite bevorzugte Ausführungsform des zweifarbigen optischen Elementes 5 dar. Hierbei weist die erste Oxidschicht 7 eine selbststoppende erste Dicke auf, und die weitere Oxidschicht 12 wurde mittels anodischer Oxidation erzeugt, weshalb es im Wesentlichen zu keinem weiteren Schichtwachstum im ersten Bereich 6 kam. Daher stellt auch in der zweiten bevorzugten
Ausführungsform die im ersten Bereich 6 belassene Oxidschicht 11 die erste Oxidschicht 7 des optischen Elementes 5 dar. Die weitere Oxidschicht 12 im zweiten Bereich 8 stellt in der zweiten bevorzugten Ausführungsform die zweite Oxidschicht 10 des optischen Elementes 5 dar. In der dritten bevorzugten Ausführungsform in Fig. 6 kam es bei dem
Beschichtungsprozess zur Erzeugung der weiteren Oxidschicht 12 zu einem weiteren Schichtwachstum im ersten Bereich 6. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die weitere Oxidschicht 12 mittels eines physikalischen
Gasphasenabscheidungsverfahrens erzeugt wurde, wo es unabhängig vom
Untergrund zu einem Schichtwachstum kommt, oder weil bei einer anodischen Oxidation die erste Dicke vor der Erzeugung der weiteren Oxidationsschicht noch nicht selbststoppend war. Die erste Oxidschicht 7 im ersten Bereich 6 besteht daher in der dritten bevorzugten Ausführungsform aus der Oxidschicht 11 und der weiteren Oxidschicht 12. Die weitere Oxidschicht 12 im zweiten Bereich 8 stellt auch in der dritten bevorzugten Ausführungsform die zweite Oxidschicht 10 des optischen Elementes 5 dar.
Gemäß einer nicht dargestellten vierten bevorzugten Ausführungsform kann bevorzugt vorgesehen sein, dass der zumindest eine Teilbereich der Oberfläche der Metallplatte 1 geprägt und aufgeraut, insbesondere gebeizt, wird. Dadurch entsteht ein Höhenprofil mit aufgerauter Oberfläche. Dann wird der
Oberflächenmodifikationsschritt durchgeführt, wobei der zweite Bereich 8 abgeschliffen und poliert wird, wodurch der zweite Bereich 8 glänzend ist, aber der erste Bereich noch immer matt. Anschließend wird im Oxidschichterzeugungsschritt die Oxidschicht 11 auf dem zumindest einen Teilbereich der Oberfläche erzeugt, wobei durch die unterschiedliche Oberflächenstruktur und daraus resultierenden optischen Eigenschaften des ersten Bereiches 6 und zweiten Bereiches 8
unterschiedliche Interferenzfarben erzeugt werden.
Um ein optisches Element 5 mit mehr als zwei Farben zu erzeugen, kann
beispielsweise vorgesehen sein, dass ein dritter Bereich, welcher insbesondere ein Unterbereich des zweiten Bereiches 8 ist, abgetragen wird. Dadurch kann ein optisches Element 5 mit drei Farben hergestellt werde. Durch weiteres Beschichten mit Oxiden, und/oder nochmaliges Bereichsweises abtragen kann auch ein optisches Element 5 mit beliebig vielen Farben hergestellt werden.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Metaüplatte (1 ) für eine Münze (2), für eine Pille (3) einer Münze (2) oder für einen Ring (4) einer Münze (2), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilbereich einer Oberfläche auf zumindest einer Seite der Metallplatte (1 ) ein zweifarbiges optisches Element (5) aufweist, dass das optische Element (5) wenigstens einen ersten Bereich (6) mit einer ersten Oxidschicht (7) mit einer ersten Farbe, welche erste Farbe eine Interferenzfarbe ist, und wenigstens einen zweiten Bereich (8) mit einer zweiten Farbe aufweist, wobei die erste Farbe unterschiedlich zu der zweiten Farbe ist.
2. Metallplatte (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich (6) als Vertiefung (9) gegenüber dem zweiten Bereich (8) ausgebildet ist.
3. Metallplatte (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Oxidschicht (7) elektrochemisch, insbesondere durch anodische Oxidation, hergestellt ist.
4. Metallplatte (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die erste Oxidschicht (7) ein Oxid des Materials der
Metallplatte (1 ) umfasst.
5. Metallplatte (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die Metallplatte (1 ) aus einem Metall oder einer
Metalllegierung der Gruppe 4, 5 und/oder 6 des Periodensystems, insbesondere Ti, Mo, und/oder Nb besteht.
6. Metallplatte (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass der zweite Bereich (8) eine zweite Oxidschicht (10) aufweist, und insbesondere die zweite Farbe eine Interferenzfarbe ist.
7. Metallplatte (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Oxidschicht (10) elektrochemisch, insbesondere durch anodische Oxidation, hergestellt ist.
8. Metallplatte (1 ) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Oxidschicht (7) dicker ist als die zweite Oxidschicht (10).
9. Münze (2) mit Pille (3) und Ring (4), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Pille (3) als Metallplatte (1 ) gemäß Anspruch 1 bis 8 ausgebildet ist.
10. Verfahren zur Herstellung eines zweifärbigen optischen Elementes (5) auf zumindest einer Seite einer Metallplatte (1 ), insbesondere einer Münze (2), einer Pille (3) einer Münze (2) oder einem Ring (4) einer Münze (2), umfassend
- einen Oxidschichterzeugungsschritt, bei dem zumindest auf einem Teilbereich einer Oberfläche der Metallplatte (1 ) eine, eine Interferenzfarbe aufweisende, Oxidschicht (11 ) erzeugt wird
- und einen Oberflächenmodifikationsschritt, bei dem wenigstens ein zweiter Bereich (8) des Teilbereichs der Oberfläche zur Erreichung unterschiedlicher optischer Eigenschaften eines ersten Bereiches (6) des Teilbereichs der Oberfläche mittels eines abtragenden Verfahrens verändert wird.
11 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Oberflächenmodifikationsschritt zumindest der eine Teilbereich der Oberfläche der Metallplatte (1 ) aufgeraut, insbesondere gebeizt, wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Oberflächenmodifikationsschritt vor dem Oxidschichterzeugungsschritt
durchgeführt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Oxidschichterzeugungsschritt vor dem Oberflächenmodifikationsschritt
durchgeführt wird, und dass beim Oberflächenmodifikationsschritt die Oxidschicht (11 ) in dem wenigstens einem zweiten Bereich (8) abgetragen wird, und in dem wenigstens einem ersten Bereich (6) belassen wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, dass vor dem Oberflächenmodifikationsschritt dem zumindest einen Teilbereich der Oberfläche der Metallplatte (1 ) ein Höhenprofil eingeprägt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 1 , dadurch
gekennzeichnet, dass als abtragendes Verfahren des
Oberflächenmodifikationsschrittes ein mechanisch Verfahren, insbesondere planes abschleifen und/oder abpolieren, ausgewählt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, dass als Oxidschicht (1 1 ) des Oxidschichterzeugungsschrittes ein Oxid des Materials der Metallplatte (1 ) erzeugt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, dass die Oxidschicht (11 ) des Oxidschichterzeugungsschrittes mittels einem elektrochemischen Verfahren, insbesondere durch ein Oxidieren der Metallplatte (1 ) durch anodische Oxidation, erzeugt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, dass nach dem Oberflächenmodifikationsschritt auf dem zumindest einen Teilbereich der Oberfläche der Metallplatte (1 ) eine weitere Oxidschicht (12) erzeugt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, dass die weitere Oxidschicht (12) derart erzeugt wird, dass der erster Bereich (6) eine erste Oxidschicht (7) mit einer ersten Dicke aufweist, und der zweite Bereich (8) eine zweite Oxidschicht (10) mit einer zweiten Dicke aufweist, und dass die erste Dicke größer ist als die zweite Dicke.
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