DE102011121952A1 - Galvanically coated coin blank - Google Patents

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Abstract

Münzen, die aus einem Stahlkern mit einer galvanischen Deckschicht aus Kupfer bestehen, sind international üblich, wie z. B. die 1-, 2-, 5-Eurocent. Kupfer hat den Nachteil, dass sich im Gebrauch der Umlaufmünze eine matte Patina bildet, wodurch Glanz und ursprüngliche Farbe verloren gehen. Aufgabe ist es, einen Münzrohling bereitzustellen, der aus einem Stahlkern (1) mit einer galvanischen Deckschicht (2) aus Kupfer/Kupferlegierung besteht, die im Dauergebrauch der daraus geprägte Münze Glanz und Farbnuance behält. Die Deckschicht (2) des Münzrohlings ist erfindungsgemäß mit Nickel (3) dotiert, wodurch kupferfarbener Glanz und Farbkonstanz der geprägten Umlaufmünzen gewährleistet werden.Coins, which consist of a steel core with a galvanic cover layer of copper, are internationally common, such as. As the 1-, 2-, 5-Eurocent. Copper has the disadvantage that in the use of the circulating coin forms a dull patina, whereby gloss and original color are lost. The object is to provide a coin blank, which consists of a steel core (1) with a galvanic cover layer (2) made of copper / copper alloy, which retains its luster and color nuance in the long-term use of the coined coin. The cover layer (2) of the coin blank is doped according to the invention with nickel (3), whereby copper-colored gloss and color consistency of the embossed circulating coins are ensured.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine galvanisch beschichtete Münzronde mit einem Kern aus einem Eisenwerkstoff, vorzugsweise aus Stahl, mit einer Deckschicht aus Kupfer und/oder aus einer KupferlegierungThe present invention relates to a galvanically coated Münzronde with a core of a ferrous material, preferably made of steel, with a cover layer of copper and / or of a copper alloy

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 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 20 bis größer 30 μm.Coin blanks and coins embossed therefrom, the core of which is steel and which are superficially coated with a non-ferrous metal overlay, are known and widely used. In addition to the older mechanical plating method, in particular the galvanic coating of the steel blanks has generally prevailed for manufacturing and economic reasons. The coating of coin blanks made of steel with copper or copper alloy serves both the corrosion protection of the highly corrosion-susceptible steel core and the coloring of the nominal, for example by galvanic cover layers made 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 to greater than 30 microns.

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 10 μm aufweist.Out DE 29 32 229 Also known are coins made of steel, which are galvanically nickel-plated and have a permanent typical nickel gloss. It is necessary for the nickel layer to have a thickness of 10 μm or more.

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 Schichtdicke von jeweils größer 10 μm der einzelnen Schichten.It is known 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.

Allgemein bevorzugt werden als Umlaufmünzen solche mit Stahlkern mit einer kupferfarbenen galvanischen Deckbeschichtung. Damit werden 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.Generally preferred as circulating coins are those having a steel core with a copper-colored electroplated topcoat. Thus, both the special color of the coin can be achieved and the corrosion protection of the steel core sought. However, a galvanic copper layer has the disadvantage that forms in the constant use of the coin in circulation a dull patina, which relatively quickly lost the original shine of the copper surface of the coin. It also changes the color seriously from the original copper red to an unsightly reddish brown. The same applies to galvanic cover layers which relate to a copper alloy, such as CuZn or CuSn. These surfaces lose their luster and their original golden color.

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.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.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Münzrohling bereitzustellen, der aus einem Kern aus einem Eisenwerkstoff, insbesondere aus Stahl besteht, der galvanisch 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.The object of the invention is to provide a coin blank, which consists of a core of an iron material, in particular steel, which is provided with a cover layer of copper or copper alloy, this cover layer sufficiently long in the continuous use of the coin embossed therefrom the original Color shade of the copper or copper alloy and its gloss retains and thus has a high tarnish resistance.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit dem in Anspruch 1 genannten Merkmal gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Münzrohling, der aus einem Stahlkern besteht und der mit einer galvanischen Deckschicht aus Kupfer versehen ist, wird mit einer hauchdünnen galvanischen Nickelschicht oberflächlich dotiert. 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 aus Stahl oder vorbeschichtetem Stahl besteht, der galvanisch mit einer Kupferlegierung CuZn, CuSn beschichtet ist oder auch mit einer Schichtkombination, beispielsweise aus Cu/CuZn oder Cu/CuSn, 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.According to the invention the object is achieved with the feature mentioned in claim 1. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims. A coin blank, which consists of a steel core and which is provided with a galvanic cover layer of copper, is surface-doped with a wafer-thin galvanic 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 same positive effects in terms of color consistency and gloss arise in coins which are formed from coin blanks whose core consists of steel or precoated steel, which is galvanically coated with a copper alloy CuZn, CuSn or with a layer combination, for example of Cu / CuZn or Cu / CuSn, if the cover layer is doped with nickel according to the invention. The nickel doping according to the invention gives no or only a minimally visually recognizable change in the color of the coin blanks compared to undoped coin blanks.

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. Die erfindungsgemäße Lösung schließt auch Rohlinge für Gedenkprägungen, Medaillen und ähnliche Sonderfälle einer galvanischer Beschichtung nicht aus. Ebenso sind Gegenstände, die eine Oberfläche aus Kupfer oder Kupferlegierung besitzen erfindungsgemäß oberflächlich galvanisch 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.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 permanent gloss and color consistency of the respective cover layer made of copper, brass (CuZn) or bronze (CuSn) or color-analog copper alloys. The solution according to the invention also does not exclude blanks for commemorative embossing, medals and similar special cases of a galvanic coating. Likewise, articles which have a surface made of copper or copper alloy according to the invention can be galvanically doped with nickel superficially to permanently fix the original gloss, where a patination by aging of the copper surface or the copper alloy is not desirable, for. As for fittings, handles, fittings, etc.

Die Erfindung wird nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert:The invention will be explained in more detail below with reference to two exemplary embodiments:

1 zeigt den Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Münzronde aus Stahl mit einer galvanischen Kupferschicht als Deckschicht mit Nickeldotierung

  • 1 – Stahlkern
  • 2 – galvanische Deckschicht Kupfer
  • 3 – Nickeldotierung in der Kupferschicht
1 shows the cross section through a Münzronde invention made of steel with a galvanic copper layer as a cover layer with nickel doping
  • 1 - Steel core
  • 2 - galvanic topcoat copper
  • 3 - Nickel doping in the copper layer

Die Münzronde besteht aus einem Kern (1) aus einem für die Münzprägung üblichen niedriglegierten Stahl, der mit einer galvanischen Kupferschicht (2) üblicher Dicke von 30 μm porenfrei abgedeckt ist. Auf diese Deckschicht aus Kupfer (2) ist eine hauchdünne galvanische Nickelschicht aufgebracht, die durch eine thermische Abschlussbehandlung der Münzronde 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 2 Masse-% bezogen auf Kupfer im Oberflächenbereich und verläuft mit degressivem Konzentrationsgefälle gegen Null innerhalb der Kupferschicht.The Münzronde consists of a core ( 1 ) of a standard for coinage low-alloy steel, with a galvanic copper layer ( 2 ) standard thickness of 30 microns is covered pore-free. On this cover layer of copper ( 2 ) a wafer-thin galvanic nickel layer is applied, which is obtained by a thermal finishing treatment of the Münzronde in the form of a doping ( 3 ) in the surface of the cover layer ( 2 ), thereby ensuring both the durable copper color of the topcoat and its corrosion resistance. The nickel doping at the surface of the copper layer is 2% by mass, based on copper, in the surface region and, with a degressive concentration gradient, approaches zero within the copper layer.

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
2 shows the cross section through a Münzronde invention made of steel with a galvanic layer combination of copper as an intermediate layer and copper-zinc (brass) as a cover layer with nickel doping
  • 1' - Steel core
  • 2 ' - galvanic interlayer copper
  • 2 '' - galvanic top layer copper-zinc alloy (brass)
  • 3 - Nickel doping in the copper-zinc coating layer

3 zeigt den Konzentrationsverlauf der Nickeldotierung über den Querschnitt einer Münzronde mit einer galvanischen Deckschicht aus Kupfer gemäß 1 3 shows the concentration profile of the nickel doping over the cross section of a Münzronde with a galvanic cover layer of copper according to 1

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Claims (8)

Galvanisch beschichtete Münzronde, die aus einem Kern aus einem Eisenwerkstoff besteht, der aus Gründen des Korrosionsschutzes und der farblichen Fixierung des Nominals der daraus geprägten Münze mit einer galvanischen Deckschicht aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die galvanische Deckschicht (2) eine Nickeldotierung (3) aufweist.Galvanically coated Münzronde, which consists of a core of a ferrous material, which is provided for reasons of corrosion protection and the color fixation of the nominal coin embossed therefrom with a galvanic cover layer made of copper or a copper alloy, characterized in that the galvanic cover layer ( 2 ) a nickel doping ( 3 ) having. Galvanisch beschichtete Münzronde mit einem Kern aus einem Eisenwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nickeldotierung (3) kleiner/gleich 6 Masse-% bezogen auf die Oberfläche der galvanischen Deckschicht (2) beträgt.Galvanically coated coin ridge with a core of an iron material according to claim 1, characterized in that the nickel doping ( 3 ) less than or equal to 6% by mass, based on the surface of the galvanic covering layer ( 2 ) is. Galvanisch beschichtete Münzronde mit einem Kern aus einem Eisenwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Nickel zur Dotierung (3) in Form einer homogenen Schicht mit einer Dicke von kleiner/gleich 3 μm aufgebracht ist.Galvanically coated Münzronde with a core of an iron material according to claim 1, characterized in that the nickel for doping ( 3 ) is applied in the form of a homogeneous layer with a thickness of less than or equal to 3 microns. Galvanisch beschichtete Münzronde mit einem Kern aus einem Eisenwerkstoff nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die galvanische Deckschicht (2'') aus einer Kupfer-Zink-Legierung besteht, die eine Nickeldotierung (3) aufweist.Galvanically coated Münzronde with a core of an iron material according to claims 1 to 3, characterized in that the galvanic cover layer ( 2 '' ) consists of a copper-zinc alloy containing a nickel doping ( 3 ) having. Galvanisch beschichtete Münzronde mit einem Kern aus einem Eisenwerkstoff nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die galvanische Deckschicht (2'') aus einer Kupfer-Zinn-Legierung besteht, die eine Nickeldotierung (3) aufweist. Galvanically coated Münzronde with a core of an iron material according to claims 1 to 3, characterized in that the galvanic cover layer ( 2 '' ) consists of a copper-tin alloy containing a nickel doping ( 3 ) having. Galvanisch beschichtete Münzronde mit einem Kern aus einem Eisenwerkstoff nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Kern (1) aus Eisenwerkstoff oder einem vorbeschichteten Eisenwerkstoff eine Schichtkombination (2'/2'') angeordnet ist, die aus mehreren galvanischen Schichten aus Kupfer und/oder Kupferlegierungen besteht, und dass die Deckschicht (2'') Nickeldotierung (3) aufweist.Galvanically coated coin blanks with a core of a ferrous material according to claims 1 to 3, characterized in that on the core ( 1 ) of iron material or a pre-coated iron material, a layer combination ( 2 ' / 2 '' ) is arranged, which consists of several galvanic layers of copper and / or copper alloys, and that the cover layer ( 2 '' ) Nickel doping ( 3 ) having. Galvanisch beschichtete Münzronde mit einem Kern aus einem Eisenwerkstoff nach den Ansprüchen 1 bis 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Kern (1) aus Eisenwerkstoff eine galvanische 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.Galvanically coated coin blanks with a core of a ferrous material according to claims 1 to 3 and 6, characterized in that on the core ( 1 ) of iron material a galvanic layer combination ( 2 ' / 2 '' ) of the type Cu / CuZn or Cu / CuSn or CuZn / Cu, or CuSn / Cu or CuZn / CuSn or CuSn / CuZn and that the covering layer ( 2 '' ) a nickel doping ( 3 ) having. Galvanisch beschichtete Münzronde mit einem Kern aus einem Eisenwerkstoff nach den Ansprüchen 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nickeldotierung (3) der Deckschicht (2, 2'') durch galvanische Abscheidung von Nickel auf die Deckschicht (2, 2'') und anschließende thermische Behandlung der galvanisch beschichteten Münzronde erfolgt ist.Galvanically coated coin ridge with a core of an iron material according to claims 1-7, characterized in that the nickel doping ( 3 ) of the top layer ( 2 . 2 '' ) by galvanic deposition of nickel on the cover layer ( 2 . 2 '' ) and subsequent thermal treatment of the electrodeposited Münzronde is done.
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