HINTERGRUND
[0001] Generell werden Verfahren, mit denen Münzen oder Medaillen, die eine geprägte Oberfläche
aufweisen, überprüft werden können, erforscht. Dabei gilt es, gefälschte Münzen zuverlässig
zu identifizieren. Eine besondere Herausforderung stellt das Problem dar, dass gefälschte
Münzen oftmals schwer durch automatische Verfahren von abgenutzten Münzen zu unterscheiden
sind.
[0002] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren
zur Überprüfung einer Münze oder Medaille sowie eine verbesserte Vorrichtung zur Überprüfung
einer Münze oder Medaille zur Verfügung zu stellen. Weiterhin liegt der vorliegenden
Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Münze oder Medaille zur Verfügung
zu stellen.
[0003] Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe durch den Gegenstand und das Verfahren
der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in
den abhängigen Patentansprüchen definiert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0004] Die begleitenden Zeichnungen dienen dem Verständnis von Ausführungsbeispielen der
Erfindung. Die Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsbeispiele und dienen zusammen
mit der Beschreibung deren Erläuterung. Weitere Ausführungsbeispiele und zahlreiche
der beabsichtigten Vorteile ergeben sich unmittelbar aus der nachfolgenden Detailbeschreibung.
Die in den Zeichnungen gezeigten Elemente und Strukturen sind nicht notwendigerweise
maßstabsgetreu zueinander dargestellt. Gleiche Bezugszeichen verweisen auf gleiche
oder einander entsprechende Elemente und Strukturen.
FIG. 1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Münze oder Medaille zur Veranschaulichung
von Elementen des Verfahrens.
FIG. 2A bis 2C veranschaulichen weitere Elemente einer Münze oder Medaille zur Erläuterung
weiterer Verfahrensmerkmale.
FIG. 3 fasst ein Verfahren gemäß Ausführungsformen zusammen.
FIG. 4A bis 4C veranschaulichen das Verfahrensmerkmal der Erzeugung einer Messgröße,
die einer Häufigkeitsverteilung entspricht.
FIG. 5A bis 5C zeigen jeweils eine schematische Querschnittsansicht einer Münze gemäß
Ausführungsformen.
FIG. 6 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Teils einer Münze gemäß weiteren
Ausführungsformen.
FIG. 7 zeigt eine Vorrichtung zur Überprüfung einer Münze.
FIG. 8A und 8B veranschaulichen Querschnittsansichten von Münzen zur Erläuterung weiterer
Verfahren zur Ermittlung einer horizontalen Referenzebene.
DETAILBESCHREIBUNG
[0005] In der folgenden Detailbeschreibung wird auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen,
die einen Teil der Offenbarung bilden und in denen zu Veranschaulichungszwecken spezifische
Ausführungsbeispiele gezeigt sind. In diesem Zusammenhang wird eine Richtungsterminologie
wie "Oberseite", "Boden", "Vorderseite", "Rückseite", "über", "auf", "vor", "hinter",
"vorne", "hinten" usw. auf die Ausrichtung der gerade beschriebenen Figuren bezogen.
Da die Komponenten der Ausführungsbeispiele in unterschiedlichen Orientierungen positioniert
werden können, dient die Richtungsterminologie nur der Erläuterung und ist in keiner
Weise einschränkend.
[0006] Die Beschreibung der Ausführungsbeispiele ist nicht einschränkend, da auch andere
Ausführungsbeispiele existieren und strukturelle oder logische Änderungen gemacht
werden können, ohne dass dabei vom durch die Patentansprüche definierten Bereich abgewichen
wird. Insbesondere können Elemente von im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen
mit Elementen von anderen der beschriebenen Ausführungsbeispiele kombiniert werden,
sofern sich aus dem Kontext nichts anderes ergibt.
[0007] Der Begriff "vertikal", wie er in dieser Beschreibung verwendet wird, bezeichnet
generell die x-Richtung, wie auch in Fig. 1 gezeigt.
[0008] Die Begriffe "lateral" und "horizontal", wie in dieser Beschreibung verwendet, bezeichnet
generell eine Richtung in der y-z-Ebene, wie in Fig. 1 gezeigt.
[0009] In der vorliegenden Beschreibung werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überprüfen
einer Münze oder einer Medaille beschrieben. Weiterhin werden eine Münze oder einer
Medaille beschrieben. Sämtliche Beschreibungen von Eigenschaften einer Münze sowie
des Verfahrens sind gleichermaßen auf andere münzähnliche Elemente oder Verfahren
zur Überprüfung von münzähnlichen Elementen anwendbar, auch wenn nicht explizit auf
diese münzähnlichen Elemente Bezug genommen wird. Beispiele für weitere münzähnliche
Elemente umfassen Medaillen, Token oder Wertmarken und weitere. Aus Gründen der Einfachheit
werden im Wesentlichen die Anwendung bzw. die Eigenschaften einer Münze beschrieben.
Dabei können die Münze oder das münzähnliche Element jeweils aus metallischen Materialien
hergestellt sein. Ebenso können sie aus nicht-metallischen Materialien, beispielsweise
Kunststoffmaterialien hergestellt sein oder diese enthalten.
[0010] Münzen oder münzähnliche Elemente weisen plastische Erhebungen auf, die über drei
Flächen einer runden, ovalen und/oder beliebig eckigen Scheibe hervorstehen. Diese
Erhebungen werden als Relief bezeichnet. Dieses Relief kann beispielsweise durch Prägen
der Münze entstehen. Gemäß weiteren Herstellungsverfahren zur Herstellung einer Münze
kann das Relief aber auch durch Gießen, Sintern oder 3D-Druck hergestellt werden.
Üblicherweise wird das Relief vom sogenannten Randstab umschlossen. Dieser Randstab
hat eine oberste Kante, die oberhalb des Reliefs liegt und dieses schützt.
[0011] Zur Prägung von Münzen werden üblicherweise Prägestempel verwendet, die eine nicht-horizontale,
sondern gewölbte Oberfläche aufweisen, um eine optimale Prägung zu erzeugen. Beispielsweise
kann je nach Prägeanstalt ein unterschiedlicher charakteristischer Prägestempel verwendet
werden, dessen Oberfläche in jeweils unterschiedlicher Weise gewölbt ist. Das Ausmaß
dieser Wölbung wird auch als Balligkeit bezeichnet.
[0012] FIG. 1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Münze 10. Die Münze 10 weist
ein Relief 15 mit mehreren hervorstehenden Bereichen auf. Das Relief 15 ist von einem
Randstab 11 umgeben. Wie in FIG. 1 erkennbar ist, erstreckt sich der Randstab 11 in
eine größere Höhe in x-Richtung als das Relief 15. Bei der Vermessung des Reliefs
15 ergibt sich das Problem, dass es üblicherweise schwierig ist, eine Referenzebene
dieser Messung zu ermitteln. Genauer gesagt kann ein Münzgrund 14, d.h. eine unterste
Fläche, gegenüber der das Relief hervorsteht, innerhalb der Münze aufgrund des Prägeprozesses
von der Balligkeit des verwendeten Prägestempels abhängen. Wie im unteren Teil der
FIG. 1 dargestellt, verläuft der Münzgrund 14 nicht in einer horizontalen Richtung,
d.h. parallel zur y-z-Ebene, sondern er ist aufgrund der Form des Prägestempels konkav
ausgebildet. Dabei kann der Grad der Konkavheit von der Balligkeit des verwendeten
Prägestempels aber auch von anderen Parametern abhängen.
[0013] Wie nachfolgend erläutert werden wird, umfasst ein Verfahren zur Überprüfung einer
Münze oder Medaille gemäß Ausführungsformen das Ermitteln einer horizontalen Referenzebene
101. Sodann wird eine Messgröße in Bezug auf die horizontale Referenzebene 101 erzeugt.
Anschließend wird aus der Messgröße ein Überprüfungsergebnis ermittelt.
[0014] Beispielsweise kann das Ermitteln einer horizontalen Referenzebene das Ermitteln
eines Randstabs 11 der Münze 10 aus einer Vielzahl dreidimensionaler Koordinaten,
die eine Oberfläche der Münze darstellen, umfassen. Beispielsweise kann die horizontale
Referenzebene 101 aus einer Abschlussebene 102 des Randstabs ermittelt werden.
[0015] Gemäß Ausführungsformen entspricht die Abschlussebene derjenigen Ebene, die den Randstab
11 weitgehend vollständig berührt, also auf dem Randstab 11 flach aufliegt und beispielsweise
einer horizontalen Verlängerung des Flankenkopfs 12 des Randstabs entspricht.
[0016] Das Verfahren kann zusätzlich das Ermitteln der Vielzahl dreidimensionaler Koordinaten
umfassen. Gemäß weiteren Ausführungsformen können diese dreidimensionalen Koordinaten
aber auch von einer separaten Vorrichtung ermittelt und durch das erfindungsgemäße
Verfahren verwendet werden.
[0017] Beispielsweise können die dreidimensionalen Koordinaten durch allgemeine Messverfahren
zum Vermessen einer dreidimensionalen Oberfläche, beispielsweise berührungslose Messverfahren,
beispielsweise optische Messverfahren wie ein Laser-Triangulationsverfahren oder ein
konfokales Messverfahren oder durch taktile Messverfahren wie Abtasten oder Profilometrie
ermittelt werden. Als Ergebnis wird eine Vielzahl dreidimensionaler Koordinaten ausgegeben,
die jeweils eine Oberfläche der Münze darstellen.
[0018] Der Randstab 11 wird aus den dreidimensionalen Koordinaten ermittelt. Üblicherweise
erstreckt sich der Randstab 11 zu einer größeren Höhe als das Relief 15. Entsprechend
kann der Randstab 11 über eine Auswertung der Maxima der Koordinaten ermittelt werden.
Sodann kann eine horizontale Referenzebene 101 aus der Abschlussebene 102 des Randstabs
11 ermittelt werden. Beispielsweise kann die Abschlussebene 102 durch eine multiple
Regression aus den dreidimensionalen Koordinaten der Randstabspunkte ermittelt werden.
[0019] Weitere Verfahren zur Ermittlung der horizontalen Referenzebene werden später unter
Bezugnahme auf die Figuren 8A und 8B erläutert.
[0020] Sodann wird eine Messgröße in Bezug auf die horizontale Referenzebene 101 erzeugt.
Beispielsweise kann der Abstand der erhabenen Teile des Reliefs 15 von der Referenzebene
101 ermittelt werden. Auf diese Weise können spezifische Merkmale der Münze 10 ermittelt
werden. Anhand dieser Merkmale lässt sich erkennen, ob die Münze eine gefälschte Münze
ist oder nicht oder ob sie lediglich abgenutzt ist. Das aus der Messgröße ermittelte
Überprüfungsergebnis kann somit "echt" oder "gefälscht", "abgenutzt (unfit)" oder
"umlauffähig (fit)" sein.
[0021] Wie erwähnt, kann die Referenzebene 101 beispielsweise diejenige Ebene sein, welche
flach auf dem Randstab aufliegt. Wie in FIG. 1 weiterhin veranschaulicht ist, kann
eine Vielzahl paralleler Ebenen 100 zwischen der Referenzebene 101 und einer Grundebene
105 gedanklich angeordnet werden und zur Bewertung von Eigenschaften der Münze 10
herangezogen werden. Die Grundebene 105 entspricht beispielsweise derjenigen Ebene,
die gegenüber der Referenzebene in vertikaler Richtung verschoben ist, bis von ihr
ein vorbestimmter Anteil des Reliefs geschnitten wird. Beispielsweise kann der vorbestimmte
Anteil 99% oder einen anderen vordefinierten Wert entsprechen. Wie in FIG. 1 veranschaulicht
ist, wird durch die Grundebene 105 ein großer Anteil des Reliefs erfasst oder geschnitten.
Der Begriff "Anteil des Reliefs" bezeichnet dabei den Prozentsatz der Fläche, die
mit Münzmaterial belegt ist gegenüber der Fläche, die nicht mit Münzmaterial belegt
ist. Anders ausgedrückt bezeichnet der Anteil einen Flächenanteil, bei dem die x-Koordinate
der dreidimensionalen Koordinaten größer als die x-Koordinate der Grundebene 105 ist.
[0022] Im Folgenden werden weitere Begriffe zur Beschreibung des Reliefs erläutert:
Der
Flankenkopf 12 des Randstabs entspricht dem Maximum des Randstabs in vertikaler, d.h. x-Richtung.
[0023] Der
Flankenfuß 13 entspricht dem untersten Teil einer Flanke.
[0024] Die
Höhe h bezeichnet die Verschiebung der Grundebene 105 gegenüber der Referenzebene 101.
[0025] Die
Messebene entspricht einer gegenüber der Referenzebene vertikal verschobenen Ebene.
[0026] Das
Relief ist dasjenige Volumen, welches durch Absenken der Messebene gegenüber der Referenzebene
entsteht, bis das Relief einen bestimmten Prozentsatz, beispielsweise 99% oder auch
weniger der Messebene schneidet.
[0027] Das
Reliefminimum entspricht derjenigen Höhe, bei welcher ein vorbestimmter Prozentsatz, beispielsweise
99 %, an Flächendeckung erreicht wird, wenn die Messebene gegenüber der Referenzebene
planparallel abgesenkt wird (tiefster Reliefpunkt).
[0028] Das
Reliefmaximum ist diejenige Höhe, bei welcher ein vorbestimmter Prozentsatz, beispielsweise 0,5%
des Reliefs erfasst werden, wenn die Messebene planparallel gegenüber der Referenzebene
abgesenkt wird (höchster Reliefpunkt).
[0029] Die
Reliefhöhe d entspricht der Differenz aus Reliefmaximum und Reliefminimum. Die Reliefhöhe d kann
beispielsweise bezogen auf die Referenzebene 101 ermittelt werden.
[0030] Üblicherweise ist bei Münzen ein vertikaler
Sicherheitsbereich vorgesehen, welcher kein Relief zwischen Referenzebene und Reliefmaximum aufweist.
[0031] Der
Innenkreis ist derjenige Kreis, welcher innerhalb der Menge aller Randstabflankenfüße liegt.
[0032] Dadurch, dass die Referenzebene als Abschlussebene des Randstabs ermittelt wird,
lassen sich die Messgrößen in reproduzierbarer und verlässlicher Weise ermitteln.
Entsprechend wird ein verlässliches Überprüfungsergebnis erhalten. Als Folge ist eine
quantifizierbare und reproduzierbare Bewertung der Qualität von neu ausgegebenen oder
in Umlauf befindlichen Münzen oder Medaillen möglich.
[0033] Gegenüber herkömmlichen Verfahren kann somit die Reproduzierbarkeit der Messung erhöht
werden. Insbesondere ist das Verfahren unabhängig von beispielsweise der Balligkeit
der Stempel oder Eigenschaften der Münzwerkstoffe. Auch kann das Verfahren bei fehlender
Sichtbarkeit des Münzgrunds durch das Prägebild zuverlässig durchgeführt werden. Insbesondere
ist gemäß den beschriebenen Ausführungsformen das Auswertverfahren davon unabhängig,
dass beispielsweise bei der Ermittlung der Vielzahl dreidimensionaler Koordinaten
die Münze fest auf einer Unterlage aufliegt.
[0034] Beispielsweise kann die Messgröße in Bezug auf eine gegenüber der Referenzebene in
vertikaler Richtung verschobene Grundebene 105 ermittelt werden. Dabei wird die Referenzebene
beispielsweise soweit verschoben, bis ein vorbestimmter Anteil der Reliefs erfasst
ist. Beispielsweise kann der vorbestimmte Anteil mehr als 98%, beispielsweise 99%
betragen. In diesem Fall kann die Messgröße beispielsweise einem Volumen des Reliefs
oberhalb der verschobenen Grundebene 105 entsprechen. Dies ist in den FIG. 2A, 2B
und 2C näher erläutert.
[0035] FIG. 2A zeigt eine Querschnittsansicht der Münze 10. Das Relief 15 kann beispielsweise
ein erstes geprägtes Element 151 und ein zweites geprägtes Element 152 aufweisen.
Das erste geprägte Element 151 ist in FIG. 2B näher veranschaulicht. Wie zu erkennen
ist, beträgt eine Höhe der Oberfläche des ersten geprägten Elements 151 x4 gegenüber
der Grundebene 105. Wie in FIG. 2C zu erkennen ist, erhebt sich das zweite geprägte
Element bis zu verschiedenen Höhen, beispielsweise x1, x2 und x3 gegenüber der Grundebene
105. Aus diesen Werten lässt sich nun das Volumen des ersten geprägten Elements 151
sowie des zweiten geprägten Elements 152 jeweils als Messgröße ermitteln. Dies kann
beispielsweise dreidimensional erfolgen. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann dies
auch zweidimensional in einer vorbestimmten Querschnittsebene erfolgen. Aus dem ermittelten
Volumen oder der ermittelten Fläche als Messgröße lässt sich nun ableiten, ob die
Münze gefälscht oder echt, abgenutzt oder umlauffähig ist.
[0036] Gemäß weiteren Ausführungsformen kann das jeweilige Volumen auch in Bezug auf eine
beliebige Messebene, die beispielsweise bis zu jeweils unterschiedlichen vertikalen
Abständen gegenüber der Referenzebene 101 verschoben ist ermittelt werden. In diesem
Fall kann das Volumen gegenüber dem vertikalen Abstand aufgetragen werden, wodurch
eine Messgröße erhalten wird.
[0037] Gemäß weiteren Ausführungsformen kann das jeweilige Volumen auch in Bezug auf eine
beliebige Messebene, die beispielsweise bis zu jeweils unterschiedlichen Flächendeckungsgraden
des Reliefs gegenüber der Referenzebene 101 verschoben ist ermittelt werden. In diesem
Fall kann das Volumen gegenüber dem Flächendeckungsgrad aufgetragen werden, wodurch
eine Messgröße erhalten wird.
[0038] Weiterhin kann durch dieses Verfahren das gesamte Volumen des Reliefs ermittelt werden,
was beispielsweise dem Volumen der plastischen Verformung des Prägeprozesses entsprechen
kann. Durch diese Größe kann beispielsweise zusätzlich der Verschleißgrad (unfit)
einer gültigen Münze oder auch eine Fälschung erkannt werden.
[0039] Gemäß Ausführungsformen kann beispielsweise auch eine Höhe des Sicherheitsbereichs
als Messgröße ermittelt werden. Dabei entspricht die Höhe des Sicherheitsbereichs
dem Unterschied zwischen der Abschlussebene des Randstabs, also der Referenzebene
101 und der Reliefoberkante. Das Überprüfungsergebnis kann beispielsweise fit/unfit,
d.h. umlauffähig/abgenutzt oder echt/gefälscht entsprechen.
[0040] FIG. 3 fasst ein erfindungsgemäßes Verfahren zusammen. Ein Verfahren zur Überprüfung
einer Münze oder einer Medaille umfasst das Bestimmen (S110) einer horizontalen Referenzebene
der Münze oder Medaille, das Erzeugen (S120) einer Messgröße in Bezug auf die horizontale
Referenzebene und das Ermitteln (S130) eines Überprüfungsergebnisses aus der Messgröße.
[0041] Das Bestimmen der horizontalen Referenzebene kann zusätzlich das Ermitteln (100)
eines Randstabs der Münze oder der Medaille aus einer Vielzahl dreidimensionaler Koordinaten,
die eine Oberfläche der Münze oder Medaille darstellen, umfassen. In diesem Fall entspricht
die horizontale Referenzebene einer Abschlussebene des Randstabs.
[0042] Die Figuren 4A bis 4C erläutern ein Verfahren zum Überprüfen einer Münze gemäß weiteren
Ausführungsformen. Das Verfahren beruht auf dem Vergleich einer Flächenbelegung in
Abhängigkeit von einer vertikalen Position einer Messebene mit einer Flächenbelegung,
die bei echten und umlauffähigen Münzen gewonnen wurde. Üblicherweise kann die Flächenbelegung
als Funktion einer vertikalen Position der Messebene in Abhängigkeit von der Münzstätte,
in der die Münze geprägt wurde, variieren. Auch kann die Höhe des Randstabs variieren,
je nachdem, welcher Rondenhersteller die zugehörige Ronde (Münzrohling) hergestellt
hat.
[0043] Zur Durchführung des Verfahrens kann zunächst ein Referenz-Histogramm einer echten
Münze ermittelt werden. Hierzu wird die Flächenbelegung in Abhängigkeit einer vertikalen
Position der Messebene für verschiedene Messebenen an unterschiedlichen vertikalen
Positionen einer echten Münze ermittelt. Beispielsweise kann hierbei das zuvor beschriebene
Verfahren, bei dem eine Referenzebene ermittelt wird, angewandt werden. Als Ergebnis
wird ein Referenz-Histogramm ermittelt. Dies kann beispielsweise wie in Fig. 4A gezeigt
aussehen.
[0044] In Fig. 4A entspricht die x-Achse der vertikalen Position der Messebene, die y-Achse
entspricht der prozentualen Flächenbelegung. In Fig. 4A ist ein Bereich 400 als schraffierter
Bereich angegeben, der sich aus einer Messung an einer Vielzahl von echten und umlauffähigen
Münzen ergibt. Der schraffierte Bereich 400 entspricht somit dem Streubereich oder
Toleranzbereich echter Umlaufmünzen. Der Bereich 400 zeigt einen Flächenbelegungsbereich
in Abhängigkeit von einer vertikalen Position. Ferner ist zu berücksichtigen, dass
der 0-Punkt der x-Achse der vertikalen Position der Referenzebene 101, d.h. der Abschlussebene
des Randstabs entspricht. Die erste durchgezogene Linie 405 bezeichnet eine vertikale
Position, bei der die Flächenbelegung einem ersten vorbestimmten Wert, beispielsweise
1 % entspricht. Die zweite durchgezogene Linie 406 bezeichnet eine vertikale Position,
bei der die Flächenbelegung einem zweiten vorbestimmten Wert, beispielsweise 99 %
entspricht.
[0045] Weiterhin wird die Flächenbelegung in Abhängigkeit von einer vertikalen Position
einer zu überprüfenden Münze ermittelt. Ein Beispiel für eine erhaltene Messkurve
ist in Fig. 4B mit 415 bezeichnet. In Fig. 4B sind wiederum die erste und zweite durchgezogenen
Linien 405, 406 der echten Münze angegeben. Weiterhin ist der Flächenbelegungsbereich
400 der echten Münze gezeigt. Wie zu erkennen ist, sind sowohl eine erste als auch
eine zweite vertikale Position (dargestellt durch Linien 407, 408), bei der die Flächenbelegung
dem ersten bzw. zweiten vorbestimmten Wert entspricht, von der zugehörigen ersten
bzw. zweiten vertikalen Position (dargestellt durch Linien 405, 406) der echten Münze
verschieden. Weiterhin hat die Funktion 415, die die Flächenbelegung in Abhängigkeit
von der vertikalen Position angibt, eine andere Steigung als der Flächenbelegungsbereich
400 der echten Münze.
[0046] Fig. 4C zeigt eine weitere Messkurve 415 im Vergleich mit einem Flächenbelegungsbereich
400 von echten Münzen. In Fig. 4C sind ebenfalls die erste und zweite durchgezogenen
Linien 405, 406 der echten Münze angegeben. Wie zu erkennen die zweite vertikale Position
(dargestellt durch Linie 408), bei der die Flächenbelegung dem zweiten vorbestimmten
Wert entspricht, von der zugehörigen zweiten vertikalen Position (dargestellt durch
Linie 406) der echten Münze verschieden. Weiterhin schneidet die Funktion 415, die
die Flächenbelegung in Abhängigkeit von der vertikalen Position angibt, an manchen
Stellen den Flächenbelegungsbereich 400 der echten Münze und verläuft an anderen Stellen
außerhalb des Flächenbelegungsbereichs 400 der echten Münze. Entsprechend hat die
Funktion 415 mindestens abschnittsweise eine andere Steigung als der Flächenbelegungsbereich
400 der echten Münze.
[0047] FIG. 5A zeigt eine Querschnittsansicht durch eine Münze 10 mit einem ersten geprägten
Sicherheitselement oder Relief 153. FIG. 5A veranschaulicht weiterhin den Randstab
11 der Münze, den Flankenkopf des Randstabs sowie eine Referenzebene 101. Das in FIG.
5A weiterhin gezeigte erste reliefartige Sicherheitselement 153 weist eine Oberfläche
auf, die nicht parallel zu der horizontalen Referenzebene verläuft. Vielmehr kann
beispielsweise die Oberfläche des ersten geprägten Sicherheitselements 153 in konvexer
Form ausgebildet sein. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Oberfläche des ersten
geprägten Sicherheitselements 153 konvexe und konkave Bereiche aufweisen.
[0048] Wie in FIG. 5B dargestellt ist, kann das zweite geprägte Sicherheitselement 154 eine
konkave Oberfläche aufweisen. Die in den FIG. 5A und 5B dargestellte Münze enthält
somit ein Relief, welches eine Oberfläche aufweist, die nicht parallel zu einer Referenzebene
der Münze verläuft. Dabei entspricht die Referenzebene 101 derjenigen Ebene, die flach
auf dem Randstab aufliegt und die Abschlussebene des Randstabs 11 bildet.
[0049] Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Münze ein erste geprägtes Sicherheitselement
153 und ein zweites geprägtes Sicherheitselement 154 aufweisen. Beispielsweise kann
das erste geprägte Sicherheitselement 153 einen konvexen Oberflächenbereich aufweisen.
Das zweite geprägte Sicherheitselement 154 kann einen konkaven Oberflächenbereich
aufweisen. Auf diese Weise kann beispielsweise das Histogramm, d.h. die Flächenbelegung
in Abhängigkeit von vertikaler Position der Referenzebene, eine charakteristische
Form haben. Die charakteristische Form des Histogramms ist von außen nicht ohne weiteres
erkennbar.
[0050] Wie dargestellt kann das Prägeprofil und insbesondere das Histogramm für die beschriebene
Untersuchungsmethode charakteristisch gemacht werden. Beispielsweise können die Sicherheitselemente
ein charakteristisches Oberflächenprofil aufweisen. Dieses charakteristische Oberflächenprofil
kann durch das beschriebene Verfahren zur Überprüfung ermittelt bzw. nachgewiesen
werden. Auf diese Weise lässt sich anhand eines für den Betrachter visuell nicht erkennbaren
Sicherheitsmerkmals feststellen, ob die Münze echt oder gefälscht ist. Wird beispielsweise
ein charakteristisches Oberflächenprofil verwendet, das ein charakteristisches Histogramm
hat, so kann auf einfache Weise die Echtheit einer Münze überprüft werden. Ein charakteristisches
Histogramm kann beispielsweise Stufen an bestimmten Stellen aufweisen, an denen die
Flächenbelegung sprunghaft ansteigt.
[0051] Gemäß weiteren Ausführungsformen kann der Randstab 11 der Münze ein charakteristisches
Profil aufweisen, wie beispielsweise in FIG. 6 veranschaulicht ist. FIG. 6 zeigt eine
Querschnittsansicht durch eine Münze, bei dem der Randstab eine spezielle Form aufweist.
Insbesondere ist die Randstabflanke 11a stufenförmig ausgebildet. Entlang einer vertikalen
Richtung sind in der Randstabflanke beispielsweise 2 Stufen 111, 112 gebildet. Die
Stufe 111 ist in Höhe h1, die Stufe 112 ist in Höhe h2 gebildet, wobei h1 und h2 jeweils
gegenüber der Referenzebene 101 gemessen sind. Die Höhe h3 entspricht der Höhe h des
Randstabs 11. Die Anzahl der Stufen 111 kann beliebig sein. Weiterhin kann die Stufe
jeweils mindestens teilweise eine horizontale oder auch nicht horizontale, beispielsweise
konkave oder konvexe Oberfläche aufweisen. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die
Stufe einen planaren oder ebenen aber nicht horizontalen Oberflächenbereich aufweisen.
Das Höhenprofil des Randstabs 12 lässt sich durch das beschriebene Verfahren zur Überprüfung
einer Münze ermitteln bzw. nachweisen. Auf diese Weise kann anhand eines für den Betrachter
visuell nicht erkennbaren Sicherheitsmerkmals festgestellt werden, ob die Münze echt
oder gefälscht ist.
[0052] Darüber hinaus können entsprechende Höhenprofilabschnitte sich kreisförmig entlang
des Randstabs erstrecken und segmentiert ausgeführt sein. Auf diese Weise können sie
eine Art Kodierung oder Barcode darstellen. Diese Kodierung kann als weiteres Sicherheitsmerkmal
ausgewertet werden.
[0053] Gemäß weiteren Ausführungsformen können die beschriebenen Sicherheitsmerkmale miteinander
kombiniert werden. Weiterhin können ähnliche Stufen auch an Seitenflanken des Reliefs
vorgesehen werden.
[0054] FIG. 7 zeigt eine Vorrichtung 20 zur Überprüfung einer Münze oder Medaille 10 gemäß
Ausführungsformen. Die Vorrichtung 20 umfasst eine Einrichtung 22 zum Bestimmen einer
horizontalen Referenzebene 101, eine Einrichtung 23 zum Erzeugen einer Messgröße in
Bezug auf die horizontale Referenzebene 101, und eine Einrichtung 24 zum Ermitteln
eines Überprüfungsergebnisses aus der Messgröße. Beispielsweise kann die Vorrichtung
20 zusätzlich eine Messvorrichtung 25 zum Erfassen der Vielzahl dreidimensionaler
Koordinaten umfassen. Diese Messvorrichtung 25 kann wie vorstehend ausgeführt geeignet
sein, ein Messverfahren zum Vermessen einer dreidimensionalen Oberfläche durchzuführen.
Die Einrichtung 22 zum Bestimmen einer horizontalen Referenzebene kann beispielsweise
eine Einrichtung 21 zum Ermitteln eines Randstabs 11 der Münze 10 aus einer Vielzahl
dreidimensionaler Koordinaten, die eine Oberfläche der Münze 10 darstellen, umfassen.
Beispielsweise kann die horizontale Referenzebene einer Abschlussebene des Randstabs
11 entsprechen. Die Vorrichtung 20 kann weiterhin eine Anzeigevorrichtung 26 zur Visualisierung
beispielsweise des ermittelten Überprüfungsergebnisses oder der Messgröße umfassen.
Gemäß weiteren Ausgestaltungen kann das Überprüfungsergebnis auch an ein weiteres
Gerät übermittelt werden.
[0055] Figur 8A veranschaulicht eine Querschnittsansicht einer Münze 10 zur Erläuterung
weiterer Verfahren zur Ermittlung einer horizontalen Referenzebene 101. Gemäß Ausführungsformen
kann die horizontale Referenzebene 101 aus einer Abschlussebene 102 des Randstabs
11 ermittelt werden. Beispielsweise kann die horizontale Referenzebene 101 der oberen
oder unteren Abschlussebene 102, 103 des Randstabs 11 entsprechen. Gemäß weiteren
Ausführungsformen kann die horizontale Referenzebene auch aus einer Mittelung über
die obere und die untere Abschlussebene 102, 103 des Randstabs 11 ermittelt werden.
[0056] Figur 8B veranschaulicht eine Querschnittsansicht einer Münze 10 zur Erläuterung
von Verfahren zur Ermittlung einer horizontalen Referenzebene 101 gemäß weiteren Ausführungsformen.
Wie in Figur 8B dargestellt ist, kann die horizontale Referenzebene 101 auch aus einer
Abschlussebene 104 eines Reliefs 151 ermittelt werden. Das Verfahren kann also zusätzlich
das Ermitteln einer Abschlussebene 104 eines Reliefs 151 umfassen. Beispielswiese
kann das Relief 151 eine horizontale Oberfläche haben. Gemäß weiteren Ausführungsformen
kann das Relief 151 auch eine konkave Oberfläche haben, wie beispielsweise in Fig.
5B gezeigt ist. In diesem Fall kann beispielsweise eine Abschlussebene über den Rand
oder Maxima des Reliefs 151 definiert sein. Beispielsweise ist bei Durchführung des
Überprüfungsverfahrens bekannt, wie genau die Reliefs 151 ausgestaltet sind. Daher
kann das Verfahren entsprechend angepasst werden.
[0057] Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Ermittlung der horizontalen Referenzebene
101 das Bestimmen einer vertikalen Begrenzung 106 der Münze umfassen. Die horizontale
Referenzebene 101 kann dann senkrecht zu der vertikalen Begrenzung 106 verlaufen.
Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Ermittlung der horizontalen Referenzebene
101 das Bestimmen einer Auflagefläche 108 der Münze 10 umfassen. Beispielsweise kann
die Münze bei Durchführung des Verfahrens auf einem Förderband oder einer anderen
Auflagefläche 108 aufliegen. Die Oberfläche des Förderbands oder die andere Auflagefläche
108 kann dann der horizontalen Referenzebene 101 entsprechen.
[0058] Obwohl hierin spezifische Ausführungsformen veranschaulicht und beschrieben worden
sind, werden Fachleute erkennen, dass die gezeigten und beschriebenen spezifischen
Ausführungsformen durch eine Vielzahl von alternativen und/oder äquivalenten Ausgestaltungen
ersetzt werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Die Anmeldung
soll jegliche Anpassungen oder Variationen der hierin diskutierten spezifischen Ausführungsformen
abdecken. Daher wird die Erfindung nur durch die Ansprüche und deren Äquivalente beschränkt.
[0059] Weitere Grundlagen für die Patentansprüche sowie weitere Aspekte dieser Offenbarung
sind wie folgt:
- 1. Verfahren zur Überprüfung einer Münze (10) oder einer Medaille, umfassend
Ermitteln (S110) einer horizontalen Referenzebene (101) der Münze (10) oder Medaille;
Erzeugen (S120) einer Messgröße in Bezug auf die horizontale Referenzebene (101);
und
Ermitteln (S130) eines Überprüfungsergebnisses aus der Messgröße.
- 2. Verfahren nach Aspekt 1, bei dem das Ermitteln einer horizontalen Referenzebene
(101) das Ermitteln (S100) eines Randstabs (11) der Münze (10) oder der Medaille aus
einer Vielzahl dreidimensionaler Koordinaten, die eine Oberfläche der Münze oder Medaille
darstellen, umfasst und die horizontale Referenzebene (101) aus einer Abschlussebene
(102, 103) des Randstabs (11) ermittelt wird.
- 3. Verfahren nach Aspekt 1, bei dem das Ermitteln einer horizontalen Referenzebene
(101) das Ermitteln einer Abschlussebene (104) eines Reliefs (151, 152) der Münze
(10) umfasst.
- 4. Verfahren nach Aspekt 1, bei dem das Ermitteln einer horizontalen Referenzebene
(101) das Bestimmen einer Auflagefläche (108) der Münze (10) umfasst.
- 5. Verfahren nach Aspekt 1, bei dem das Ermitteln einer horizontalen Referenzebene
(101) das Bestimmen einer vertikalen Begrenzung (106) der Münze (10) oder Medaille
umfasst, wobei die horizontale Referenzebene (101) als eine zur vertikalen Begrenzung
(106) der Münze (10) oder Medaille senkrecht verlaufende Ebene ermittelt wird.
- 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Aspekte, bei dem die Messgröße in Bezug
auf eine gegenüber der Referenzebene (101) in vertikaler Richtung verschobene Ebene
ermittelt wird, wobei die Ebene so weit verschoben wird bis die Ebene einen vorbestimmten
Anteil eines Reliefs der Münze schneidet.
- 7. Verfahren nach Aspekt 6, bei dem die gegenüber der Referenzebene (101) in vertikaler
Richtung verschobene Ebene eine Grundebene ist und der vorbestimmte Anteil größer
als 90 % ist.
- 8. Verfahren nach Aspekt 6 oder 7, bei dem die Messgröße einem dreidimensionalen Volumen
des Reliefs oberhalb der verschobenen Ebene entspricht.
- 9. Verfahren nach Aspekt 6 oder 7, bei dem die Messgröße einer zweidimensionalen Fläche
des Reliefs oberhalb der verschobenen Ebene in einer bestimmten vertikalen Schnittebene
entspricht.
- 10. Verfahren nach einem der Aspekte 1 bis 5, bei dem die Messgröße einer Flächenbelegung
in Abhängigkeit von einer vertikalen Position einer Messebene an verschiedenen vertikalen
Positionen der Messebene entspricht.
- 11. Vorrichtung (20) zur Überprüfung einer Münze oder Medaille (10), umfassend
eine Einrichtung (22) zum Bestimmen einer horizontalen Referenzebene (101) der Münze
oder Medaille (10);
eine Einrichtung (23) zum Erzeugen einer Messgröße in Bezug auf die horizontale Referenzebene
(101); und
eine Einrichtung (24) zum Ermitteln eines Überprüfungsergebnisses aus der Messgröße.
- 12. Vorrichtung nach Aspekt 11, bei dem die Einrichtung (22) zum Bestimmen einer horizontalen
Referenzebene (101) eine Einrichtung (21) zum Ermitteln eines Randstabs (11) der Münze
(10) aus einer Vielzahl dreidimensionaler Koordinaten, die eine Oberfläche der Münze
(10) darstellen, umfasst und die horizontale Referenzebene (101) aus einer Abschlussebene
(102) des Randstabs ermittelt wird.
- 13. Verfahren zum Überprüfen einer Münze, umfassend:
Ermitteln einer Flächenbelegung in Abhängigkeit von einer vertikalen Position einer
Messebene der Münze an verschiedenen vertikalen Positionen der Messebene, wodurch
eine Messkurve ermittelt wird;
Vergleichen der Messkurve mit einem Referenz-Histogramm einer echten Münze, wodurch
ein Überprüfungsergebnis ermittelt wird.
- 14. Verfahren nach Aspekt 13, bei dem das Referenz-Histogramm eine Überlagerung von
Messkurven an unterschiedlichen echten Münzen ist.
- 15. Verfahren nach Aspekt 13 oder 14, wobei das Vergleichen der Messkurve das Auswerten
einer ersten Position und das Auswerten einer zweiten Position umfasst, wobei die
erste Position jeweils einer Flächenbelegung bei einem ersten vorbestimmten Grenzwert
und die zweite Position jeweils einer Flächenbelegung bei einem zweiten vorbestimmten
Grenzwert entspricht.
- 16. Verfahren nach einem der Aspekte 13 bis 15, bei dem das Vergleichen der Messkurve
einen Vergleich einer Steigung der Messkurve mit der Steigung des Referenz-Histogramms
umfasst.
- 17. Verfahren nach einem der Aspekte 13 bis 16, bei dem das Vergleichen das Prüfen,
ob die Messkurve das Histogramm schneidet, umfasst.
- 18. Computerprogrammprodukt, welches geeignet ist, das Verfahren der Aspekte 1 bis
10 und 13 bis 17 auszuführen.
- 19. Münze oder Medaille (10) mit einem Relief (15, 153, 154), welches eine Oberfläche
aufweist, die nicht parallel zu einer horizontalen Referenzebene (101) der Münze oder
Medaille (10) verläuft.
- 20. Münze oder Medaille nach Aspekt 19, bei dem die Oberfläche einen gegenüber der
Referenzebene (101) konkaven Bereich aufweist.
- 21. Münze oder Medaille nach Aspekt 19, bei dem die Oberfläche einen gegenüber der
Referenzebene (101) konvexen Bereich aufweist.
- 22. Münze oder Medaille nach Aspekt 19, die ein Relief aufweist, welches ein erstes
und ein zweites Sicherheitselement (153, 154) aufweist, wobei ein Oberflächenbereich
des ersten Sicherheitselements konvex ist und ein Oberflächenbereich des zweiten Sicherheitselements
konkav ist.
- 23. Münze oder Medaille (10) mit einem Randstab (11), dessen Flanke (11a) eine oder
mehrere Stufe (n) (111, 112) aufweist.
- 24. Verfahren zur Herstellung einer Münze oder Medaille mit Ausbilden eines Reliefs
auf einer Oberfläche der Münze oder Medaille, wobei das Relief eine charakteristische
Verteilung der Flächenbelegung in Abhängigkeit von einer vertikalen Position einer
Messebene aufweist.
1. Münze oder Medaille (10) mit einem Randstab (11), dessen Flanke (11a) eine oder mehrere
Stufe (n) (111, 112) aufweist, oder mit einem Relief, dessen Seitenflanken eine oder
mehrere Stufen aufweist.
2. Münze oder Medaille (10) nach Anspruch 1, wobei die Stufe(n) des Randstabs mit entsprechenden
Höhenprofilabschnitten sich kreisförmig entlang des Randstabs erstrecken und segmentiert
ausgeführt sind.
3. Münze oder Medaille (10) nach Anspruch 2, wobei die Segmentierung eine Kodierung oder
einen Barcode darstellt.
4. Münze oder Medaille (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Stufen mindestens
teilweise eine horizontale Oberfläche aufweisen.
5. Münze oder Medaille (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Stufen mindestens
teilweise eine nicht horizontale Oberfläche aufweisen.
6. Münze oder Medaille (10) nach Anspruch 5, wobei die nicht horizontale Oberfläche konkav
oder konvex ist.
7. Münze oder Medaille (10) nach Anspruch 5, wobei die nicht horizontale Oberfläche planar
oder eben ist.
8. Münze oder Medaille (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Relief
(15, 153, 154), welches eine Oberfläche aufweist, die einen gegenüber einer horizontalen
Referenzebene (101) der Münze oder Medaille (10) konvexen Bereich aufweist.
9. Münze oder Medaille (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ein Relief aufweist,
welches ein erstes und ein zweites Sicherheitselement (153, 154) aufweist, wobei ein
Oberflächenbereich des ersten Sicherheitselements konvex ist und ein Oberflächenbereich
des zweiten Sicherheitselements konkav ist.
10. Münze oder Medaille (10) mit einem Relief (15, 153, 154), welches eine Oberfläche
aufweist, die einen gegenüber einer horizontalen Referenzebene (101) der Münze oder
Medaille (10) konvexen Bereich aufweist.
11. Münze oder Medaille (10) nach Anspruch 10, die ein Relief aufweist, welches ein erstes
und ein zweites Sicherheitselement (153, 154) aufweist, wobei ein Oberflächenbereich
des ersten Sicherheitselements konvex ist und ein Oberflächenbereich des zweiten Sicherheitselements
konkav ist.
12. Verfahren zur Herstellung einer Münze oder Medaille mit Ausbilden eines Reliefs auf
einer Oberfläche der Münze oder Medaille, wobei das Relief eine charakteristische
Verteilung der Flächenbelegung in Abhängigkeit von einer vertikalen Position einer
Messebene aufweist.
13. Verfahren zum Überprüfen einer Münze, umfassend:
Ermitteln einer Flächenbelegung in Abhängigkeit von einer vertikalen Position einer
Messebene der Münze an verschiedenen vertikalen Positionen der Messebene, wodurch
eine Messkurve ermittelt wird;
Vergleichen der Messkurve mit einem Referenz-Histogramm einer echten Münze, wodurch
ein Überprüfungsergebnis ermittelt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem das Referenz-Histogramm eine Überlagerung von
Messkurven an unterschiedlichen echten Münzen ist.
15. Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch
einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren der Ansprüche 13 oder 14 auszuführen.