(57)【要約】本発明は、鋳型による積層金属スラブの製造方法に関するものであり、この方法でストリップは中央層（２）および中央層（２）の両側に沿った表層（３）を含む。中央層（２）は鋳型（４）を貫通するストリップとして導入され、鋳型（４）に溶融した金属（５）を流し込み、鋳型（４）を冷却し、そこで、積層構造（１）が凝固する金属として形成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央層（２）および該中央層の両側に沿った表層（３）を含むスラブを鋳造により製造する積層金属スラブの製造方法において、前記中央層（２）を鋳型（４）を貫くストリップとして導入し、前記鋳型（４）に溶融金属（５）を流し込み、前記鋳型（４）を冷却し、これによって、前記溶融金属が凝固すると積層構造が形成されることを特徴とする鋳造による積層金属スラブの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記溶融金属（５）は、前記中央層の両側に沿って前記鋳型（４）に流し込むことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、前記溶融金属（５）は、前記鋳型（６）に樋部材（６）を介して流し込み、前記樋部材は、前記鋳型に中央層のストリップ（２）を案内する開口部（７）を含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の方法において、該方法の関連において、酸化防止条件を用いることによって、少なくとも前記鋳型（４）と前記樋部材（６）との間の領域で前記溶融金属（５）を保護することを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の方法において、前記表層（３）は、好ましくは銅の含有率が約７５重量パーセントでニッケルの含有率が約２５重量パーセントのニッケルと銅の合金であり、または、銅の含有率が約７５重量パーセントで亜鉛の含有率が約２０重量パーセントでニッケルの含有率が約５重量パーセントのニッケル黄銅の合金であることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の方法において、前記中央層（３）は主としてニッケルを含み、最も望ましくは前記中央層は、約９９重量パーセントのニッケルを含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の方法において、前記鋳造した積層金属のスラブは圧延により製造することを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の方法において、前記鋳造したスラブ（１）はさらに、とくに硬貨の素材などの金属製品の素材を製造する方法で処理することを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の方法において、前記鋳造したスラブ（１）は、高温で圧延し、その表面にぎざを付け、低温で圧延し、細いストリップに切断し、その後にとくに硬貨の素材などの金属製品の素材を前記ストリップから打ち抜くことを特徴とする方法。
【請求項１０】
中央層と複数の表層を含む、とくに硬貨の素材となる積層金属製品スラブにおいて、前記積層の構造は、前記中央層（２）に前記表層（３）を鋳造することによって形成されることを特徴とする積層金属スラブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、特許請求項１の前段に記載の積層金属製品スラブの生産方法に関する。また、本発明は、特許請求項１０に記載のその積層金属製品のスラブに関する。
【０００２】
本発明による方法は、とくに硬貨素材の生産用である。いくつかのタイプの硬貨に関して、多層化した金属が適用され、その金属の中央層は表層と異なる金属からなる。その積層物質は、一般的に、互いの表面上の各層に３種類のストリップ材料を配置し、大きな圧延力を加えて、ストリップ材料を積層構造に圧延することにより生産を行う。圧延の後、その各積層を互いに堅固に確実に維持するために、拡散アニーリングが依然として一般的に必要とされている。拡散アニーリング後、その素材は、もう一度硬貨の最終的な大きさに圧延される。従来技術における公知な不利な点は、たとえば、特殊な装置が必要になることである。加えて、適用される生産技術は、不純物に関する技術を必要としている。層間に挟まれる不純物が、互いの層を接合させるときいくつかの問題点となっているからである。
【０００３】
本発明の目的は、従来技術における公知とされる欠点を解決することによって、積層金属製品の生産における方法を達成することにある。
【０００４】
本発明の特徴を特許請求の範囲に提示する。
【０００５】
本発明による方式において数多くの有意な利点がある。本発明による方法によって表層と中央層との間で非常に高品質な接合を達成することができる。中央層における材料としてニッケルのストリップおよび表層それぞれにおける材料としてキュプロ−ニッケルを用いることにより、良好な接合特性を有する非常に有益な積層構造が達成される。したがって、本方法を用いて達成される積層鋳造は、後続の処理に最適である。後続の成形およびその他所要の工程の後、本方法の適用によって得られる構造は、たとえば、硬貨の素材としての使用に最適である。
【０００６】
本発明を以下に示す図を参照して好ましい実施例によりさらに詳細に記述する。
【０００７】
本発明は、積層金属のスラブ１を鋳造により直接、生産する方法に関し、ストリップは中央層２および中央層の両側に沿って表層３を含む。本方法において中央層２は、鋳型（流込み成型）４を貫くストリップとして導入されている。鋳型４には溶融した金属５が流し込まれ、その鋳型４が冷却され、これにより積層構造１は溶融した金属５が凝固するときに形成される。本方法において、冶金接合は、表層３と中央層２との間で行われる。一般的には、溶融した金属５は、中央層２の両側に位置する鋳型４に流し込まれる。その溶融した金属５は、通常、樋部材６を介して鋳型に流し込まれる。溶融した金属は、矢印Ｍの方向に溶鉱炉（図示せず）から樋部材に流される。本発明による方法において特殊な樋部材６が用いられ、特殊な樋部材６は、中央層のストリップ２を鋳型に導き入れるための開口部７を含む。中央層のストリップは、連続したストリップとしてまたは特殊に切断した長さとして導入される。樋部材６から溶融した金属は少なくとも、一つの供給部材８を介して鋳型に流される。図２の実施例によれば、２つの供給部材８があり、中央層のストリップ２の両側にある。その供給部材８は、一般的に管状部材であり、管状部材の鋳型に近い供給部材８の端部は、好ましくは鋳型内の融けた金属の下まで延びている。
【０００８】
本発明の方法に関連して、酸化防止条件が、鋳型４とダクト部６との間の領域において、溶融金属５を保護するために用いられる。一般的に樋部材６は、溶融金属を酸化から保護するためのカバーを含む。典型的な遮蔽ガス、たとえばアルゴンまたは窒素のようなガスが溶融金属の酸化を防ぐために溶融金属表面上の鋳型内に吹き込まれる。さらに、鋳型４と樋部材６との間の空間は、通常密封されている。
【０００９】
中央層２の金属の融点は、表層金属の融点より高い。本発明の有用な実施例の一つによると、表層３は、ニッケルおよび銅の合金であり、その合金は、好ましくは重量パーセントで約７５％の銅と約２５％のニッケルを含む。したがって、中央層２は、主にニッケルを含み、最も好ましくは中央層のニッケルは約９９重量パーセントである。溶鉱炉から樋部材６に流れる溶湯温度は、一般的に温度範囲が１２００〜１５００℃であり、好ましくは１３００〜１４００℃である。溶融金属は、鋳型内で凝固する。鋳型は、通常水で冷却される。
【００１０】
他の典型的な実施例において表層は、ニッケル黄銅で、ニッケル黄銅は約７５重量パーセントの銅、約２０重量パーセントの亜鉛および約５重量パーセントのニッケルを含む。本実施例において中央層はまたニッケルである。
【００１１】
典型的な実施例において中央層のストリップ２の厚さは、約７〜１５ ｍｍ、通常８〜９ ｍｍとし、鋳型全体のスラブの厚さは、厚さの範囲を１００〜２００ ｍｍ、好ましくは１４０〜１６０ ｍｍにすることができる。
【００１２】
さらに、本発明の方法によると鋳型のスラブ１には、成形処理、とくに圧延処理が施される。さらに、鋳型１は、金属製品の素材、とくに硬貨の素材を製造するような方法で処理される。したがって、鋳型のスラブは、最初に高温で圧延され、その表面に、ぎざが付けられ、低温で圧延され、細いストリップに切る。その後、そのストリップから、とくに、硬貨の素材などの金属製品の素材を打ち抜く。
【００１３】
中央層と表層を持つ積層金属製品のスラブは、本発明による方法で生産される。本発明による多層化した金属のスラブは、とくに硬貨素材に好適である。一般的に、本発明による方法の適用によって製造される素材は、たとえばコイン１０において、コインの中心１１がその径の外周領域１２と異なる色である。そのような硬貨の一つにたとえば、１ユーロ硬貨がある。したがって、本発明による方法は、積層金属素材の製品に用いられる硬貨の中心１１として好適である。
【００１４】
したがって、本発明は、積層金属製品のスラブ、とくに中央層および各表層を含む硬貨の素材をも目的とする。積層構造は、中央層２に接する各表層３を鋳造することにより形成される。鋳造層の金属ストリップは、とくに硬貨の素材の中心部１１として、たとえば１枚の１ユーロ硬貨として使われる。問題のストリップは、ニッケル銅からなる２つの表層３を含む。ニッケル銅は、銅の含有率７５％であり、ニッケル含有率２５％である。表層の間に中央層２があり、中央層２は少なくとも９９．２％のニッケルおよびわずか０．２％程度の鉄からなる。最終的な製品の中央層の厚さは、通常、積層構造の厚さ全体の１０％より薄く、好ましくは６．３〜７．７％である。その他の一例には、本発明による方法を役立たせることの可能な製品と関連して２ユーロ硬貨がある。
【００１５】
鋳造後、さらに積層金属のストリップは、処理を受ける。スラブは、高温での圧延処理を受け、後にストリップの表面がぎざぎざにされる。その後、ストリップは低温で圧延処理される。圧延されたストリップは、細いストリップに切断される。硬貨の素材は、細いストリップから打ち抜かれ、たとえば周辺処理、熱処理および研磨処理といった、最終処理を受ける。
【００１６】
当業者にとり、本発明が硬貨の素材と同様に他の金属製品の素材の製造に適用できることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、本発明による簡略化した形態の鋳造工程を示す。
【図２】
図２は、図１における線ＩＩ−ＩＩに沿った断面を拡大したスケールによって簡略化して示す。
【図３】
図３は、本発明による方法を適用した樋部の要部の平面図である。
【図４】
図４は、本発明による方法によって製造された硬貨素材が適用された、硬貨の切断面を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年12月23日(2002.12.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳型（４）を貫くストリップとして導入される中央層（２）および該中央層の両側に沿った表層（３）を含むスラブを鋳造により製造する積層金属スラブの製造方法において、溶融金属（５）を樋部材（６）を介して前記鋳型（４）に流し込み、該樋部材は前記鋳型（４）に前記中央層のストリップ（２）を案内する開口部（７）を含み、前記鋳型（４）を冷却し、これによって、前記溶融金属が凝固すると積層構造が形成され、前記スラブの全厚を１００〜２００ ｍｍの範囲にし、前記積層金属スラブを圧延により製造することを特徴とする鋳造による積層金属スラブの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記溶融金属（５）は、前記中央層の両側に沿って前記鋳型（４）に流し込むことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、該方法の関連において、酸化防止条件を用いることによって少なくとも前記鋳型（４）と前記樋部材（６）との間の領域で前記溶融金属（５）を保護することを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の方法において、前記表層（３）は、好ましくは銅の含有率が約７５重量パーセントでニッケルの含有率が約２５重量パーセントのニッケルと銅の合金であり、または、銅の含有率が約７５重量パーセントで亜鉛の含有率が約２０重量パーセントで前記ニッケルの含有率が約５重量パーセントのニッケル黄銅の合金であることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の方法において、前記中央層（３）は主としてニッケルを含み、最も望ましくは前記中央層は、約９９重量パーセントのニッケルを含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の方法において、前記鋳造したスラブ（１）はさらに、とくに硬貨の素材などの金属製品の素材を製造する方法で処理することを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の方法において、前記鋳造したスラブ（１）は、高温で圧延し、その表面にぎざを付け、低温で圧延し、細いストリップに切断し、その後にとくに硬貨の素材などの金属製品の素材を前記ストリップから打ち抜くことを特徴とする方法。
【請求項８】
中央層と複数の表層を含む、とくに硬貨の素材となる積層金属製品スラブにおいて、前記積層の構造は、前記中央層（２）の上に前記表層（３）を鋳造し、圧延により前記スラブを製造することによって形成されることを特徴とする積層金属スラブ。
【国際調査報告】
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