metodo de fabricacion de monedas bimetalicas o piezas brutas.

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OFICINA ESPAÑOLA DE
PATENTES Y MARCAS
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kInt. Cl. : B44B 5/00
11 Número de publicación:
2 166 471
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ESPAÑA
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TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA
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kNúmero de solicitud europea: 96938895.8
kFecha de presentación: 04.12.1996
kNúmero de publicación de la solicitud: 0 868 315
kFecha de publicación de la solicitud: 07.10.1998
T3
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54 Tı́tulo: Método de fabricación de monedas bimetálicas o piezas brutas.
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73 Titular/es: Royal Canadian Mint
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72 Inventor/es: Truong, Hieu Cong
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74 Agente: Ungrı́a López, Javier
30 Prioridad: 05.12.1995 CA 2164495
320 Sussex Drive
Ottawa, Ontario K1A 0G8, CA
45 Fecha de la publicación de la mención BOPI:
16.04.2002
45 Fecha de la publicación del folleto de patente:
ES 2 166 471 T3
16.04.2002
Aviso:
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k
k
En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletı́n europeo de patentes,
de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina
Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar
motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de
oposición (art. 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas).
Venta de fascı́culos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 – 28036 Madrid
1
ES 2 166 471 T3
DESCRIPCION
Método de fabricación de monedas bimetálicas o piezas brutas.
Campo de la Invención
La presente invención se refiere a la fabricación de monedas bimetálicas del tipo que tienen un núcleo dispuesto en el centro de un metal
o aleación, y un elemento exterior anular de otro
metal o aleación, siendo adheridos entre sı́ los dos
por deformación plástica bajo presión.
Uno de los problemas graves asociados con
la producción de este tipo de monedas es que la
unión entre el núcleo y la porción exterior de la
moneda podrı́a ser insuficiente, particularmente
con respecto a la prevención del desplazamiento
axial o incluso la retirada de las dos secciones una
respecto a la otra.
Técnica Anterior
Para este fin, se han sugerido muchas soluciones en la técnica anterior. Por ejemplo, la
Patente de los Estados Unidos N◦ 632.938 (Greenburg) proporciona un borde interior biseladoinverso sobre el elemento anular. Se coloca inserto cilı́ndrico más grueso y más blando dentro
de la abertura y está comprimido de tal manera
que el material en exceso más blando del inserto
fluye sobre el borde biselado del elemento anular.
La solicitud Japonesa publicada (Kokai) N◦
58-3743 (Hisanobu) describe una estructura de
moneda que incluye una junta de muesca y chaveta periférica entre los dos elementos. Esta es
una proposición costosa que requiere un procedimiento de fabricación complejo que es particularmente difı́cil si debe producirse un gran número
de monedas.
Lo mismo se aplica a otras propuestas conocidas. Por ejemplo, la Patente Canadiense N◦
1.103.431 (Hisanobu y col.) muestra un método
donde dos elementos similares a las porciones de
la moneda están acoplados entre sı́ por un inserto
que está forzado por un impacto a flujo en muestras de los dos elementos. Tal producción es compleja y costosa puesto que se requiere un componente adicional para la fabricación.
La Patente Canadiense N◦ 1.195.058 (lelpo)
propone un dispositivo de interbloqueo muy de
moda en una lengüeta y ranura que es difı́cil de
aplicar en una producción en masa, debido a la
complejidad relativa de la estructura. En este
caso, el anillo exterior tiene una lengüeta circunferencial dispuesta a lo largo de su interior sobre la
que está prevista una serie de dientes. El material
más blando del inserto es forzado bajo presión sobre la lengüeta y los dientes. La lengüeta previene
la separación axial de los elementos, mientras que
los dientes previenen el movimiento giratorio relativo entre ellos.
La moneda mostrada en la Patente Canadiense N◦ 1.317.746 (Lasset y col.) es de igual
modo compleja y costosa de producir. Aquı́, uno
de los elementos, el elemento interior más duro,
está provisto con una serie de cavidades en las
que el material del anillo exterior más blando es
forzado a fluir por la operación de acuñamiento.
Una estructura bastante similar se describe
en la Solicitud de Patente Canadiense Publicada
N◦ 2.092.941 (Seuster y col.) donde se proponen
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muescas continuas y discontinuas para que sean
fabricadas en la porción de borde del núcleo para
recibir el flujo de material forzado por impacto
del anillo exterior. Como en el ejemplo precedente, la provisión de las cavidades en la periferia
del núcleo interior serı́a muy costosa puesto que
requerirı́a herramientas especiales. La diferencia
entre el diámetro interior del anillo exterior y el
diámetro exterior del núcleo es relativamente pequeña. Esto da lugar con frecuencia a dificultades cuando se desea alimentar a los núcleos en los
anillos a una alta velocidad, puesto que muchas
piezas brutas del núcleo no alcanzan su posición
en el centro, dando lugar a una frecuencia alta de
interrupción de la prensa.
La Solicitud de Patente Europea N◦ 415.892
en nombre de Lelpo describe una estructura compuesta del anillo exterior y un inserto. Una serie
de muescas espaciadas es corta perimétricamente
en la superficie del borde del anillo. Un reborde
perimétrico se forma sobre la superficie del borde
del inserto. Durante el acuñamiento, el flujo de
plástico de material tiene lugar desde el reborde
en las muescas en el anillo exterior.
La Solicitud de Patente Europea N◦ 678.251
en nombre de Kim (Poongsan Corporation) describe una moneda bimetálica y método de producción de la misma. El método implica formar
un anillo y un inserto. Una muesca está formada
sobre el borde del inserto. Se pone énfasis sobre
el espesor del inserto relativo al anillo.
La Solicitud de Patente Europea N◦ 080.437
(Instituto Poligraphico E Zecca Dello Astato)
describe también una pieza bruta de moneda compuesta bimetálica que tiene un inserto y un anillo
exterior. La memoria descriptiva requiere que la
pared interior del anillo exterior tenga dientes en
proyección que formen la interferencia para el bloqueo del anillo con un inserto.
El inconveniente común de los métodos conocidos de la técnica anterior es que no están bien
adaptados para uso en la producción de monedas finas que tienen un espesor en el intervalo de
aproximadamente 1,0 mm a aproximadamente 1,5
mm. Adicionalmente, sus estructuras dan lugar a
problemas relacionados con la colocación exacta
y constante de los núcleos dentro de los elementos
exteriores, particularmente durante las operaciones de acuñamiento a alta velocidad.
Resumen de la Invención
Es un objeto de la presente invención avanzar en la técnica de fabricación de monedas proporcionando un método, una pieza bruta y una
moneda ası́ estructurados que sea relativamente
económico de producir y al mismo tiempo que
presente una reducción de los casos de colocación
olvidada del núcleo dentro de la abertura del anillo anular de la moneda en una producción en
masa a alta velocidad.
Otro objeto de la invención es proporcionar un
método y estructura de una pieza bruta y una moneda particularmente - pero no exclusivamenteadecuados para la fabricación de las monedas,
tı́picamente que tienen un espesor de aproximadamente 1,0 mm hasta aproximadamente 1,5 mm.
Preferentemente, pero no necesariamente el elemento del núcleo es circular y está dispuesto generalmente en el centro del elemento exterior.
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ES 2 166 471 T3
En términos generales, y como se observa en
un aspecto de la presente invención, se proporciona un método de fabricación de moneda, ficha,
medalla o similar, bimetálicas que comprenden las
etapas de:
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(a) proporcionar un elemento exterior de una
primera aleación metálica, incluyendo el
elemento exterior:
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(i) secciones de cara opuesta, generalmente paralelas espaciadas una distancia predeterminada correspondiente al
espesor inicial del elemento exterior.
(ii) un borde interior que define una abertura en el elemento exterior; y
(iii) un borde exterior;
(b) proporcionar un elemento de núcleo de una
segunda aleación metálica diferente de la
primera aleación metálica, siendo más dura
la segunda aleación metálica que la primera
aleación metálica por una cantidad relativa
predeterminada, incluyendo el núcleo:
(i) porciones de cara opuesta, generalmente paralelas espaciadas una distancia predeterminada correspondiente al
espesor inicial del elemento del núcleo,
teniendo cada porción de cara un reborde periférico que se extiende una
distancia predeterminada por encima
de su porción de cara respectiva.
(ii) un borde periférico que se extiende hacia fuera entre los rebordes, teniendo
el borde exterior una configuración en
sección transversal predeterminada:
(iii) existiendo un espacio predeterminado
entre el borde periférico y el elemento
de núcleo y el borde interior del elemento exterior, adaptado para permitir una colocación espaciada estrechamente pero libre del elemento de
núcleo en la abertura:
(c) colocar el elemento de núcleo en la abertura:
y
(d) unir plásticamente el elemento de núcleo
y el elemento exterior juntos deformando
plásticamente por presión el elemento del
núcleo y el elemento anular para provocar
que el borde periférico que se extiende hacia fuera del elemento del núcleo penetre
radialmente en la sección de borde interior
del elemento exterior.
En otro aspecto, la invención proporciona un
método de fabricación de moneda, ficha, medalla
o similar bimetálicas, que comprende las etapas
de:
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(i) secciones de cara opuesta, generalmente paralelas espaciadas una distancia predeterminada correspondiente al
espesor inicial del elemento exterior;
(ii) un borde interior que define una abertura en el elemento exterior; y
(iii) un borde exterior;
(b) proporcionar un elemento de núcleo de una
segunda aleación metálica diferente de la
primera aleación metálica, siendo más dura
la segunda aleación metálica que la primera
aleación metálica al menos por aproximadamente 8 puntos sobre la escala R30T, teniendo el elemento de núcleo porciones de
cara opuestas generalmente paralelas espaciadas una distancia predeterminada correspondiente al espesor inicial del elemento de
núcleo, siendo el espesor inicial del elemento
de núcleo substancialmente el mismo que el
espesor inicial del elemento exterior;
(c) rebordear el elemento del núcleo para formar un borde periférico de una configuración de sección transversal predeterminada, incluyendo el borde periférico porciones de reborde en o próximo a la periferia
de ambas porciones de cara que se extienden
hacia fuera hasta una porción más exterior
con el espesor del borde periférico disminuyendo desde las porciones de reborde hasta
la porción más exterior, existiendo un espacio predeterminado entre la porción más
exterior del borde periférico del elemento
de núcleo y el borde interior del elemento
de núcleo, adaptado para permitir una colocación espaciada estrechamente pero libre
del elemento de núcleo en la abertura:
(d) colocar el elemento de núcleo en la abertura
y
(e) unir plásticamente el elemento de núcleo
y el elemento exterior juntos deformando
plásticamente por presión el elemento de
núcleo y el elemento anular que provoca
que el borde periférico que se extiende hacia
fuera del elemento de núcleo penetre radialmente dentro de la sección de borde interior
del elemento exterior.
En otro aspecto pero todavı́a definido en
términos generales, la invención proporciona un
núcleo interior para uso en la fabricación de una
moneda bimetálica del tipo que tiene una porción
periférica exterior de una primera aleación y el
núcleo interior de una segunda aleación, siendo
más dura la segunda aleación que la primera
aleación por una cantidad relativa predeterminada, incluyendo el núcleo interior:
(i) una primera porción de cara, generalmente
plana y una segunda porción de cara generalmente plana:
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(a) proporcionar un elemento exterior de una
primera aleación metálica, incluyendo el
elemento exterior:
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(ii) estando espaciadas la primera y segunda
porciones de cara una distancia predeterminada correspondiente al espesor inicial del
núcleo interior;
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(iii) un borde periférico que se extiende radialmente hacia fuera que tiene una configuración en sección transversal predeterminada, incluyendo el borde periférico porciones de reborde que se extienden hacia fuera
en la periferia de ambas porciones de cara
del núcleo interno.
En general, el borde periférico que se extiende
hacia fuera del elemento de núcleo se reduce en espesor axial en sección transversal de los rebordes
hasta su extensión radial más exterior, proporcionando ası́ un saliente de penetración de material
más duro. Durante la operación de acuñamiento,
este saliente es provocado a penetrarse en el material más blando del elemento exterior para formar
una conexión de lengüeta y ranura que resisten el
movimiento axial y/o giratorio relativo entre el
número y el elemento exterior.
El borde periférico del elemento del núcleo
puede inclinarse o estrecharse cónicamente o curvarse de forma convergente hasta una cara de
borde exterior que es generalmente perpendicular a las caras del núcleo y tiene preferentemente
una anchura de aproximadamente 50-70 % del
espesor inicial del núcleo. La configuración de
sección transversal del borde periférico en este
caso, puede ser generalmente de configuración
trapezoidal, donde las superficies anguladas se
extienden entre los rebordes y la cara de borde
exterior de un ángulo de aproximadamente 1535◦ con respecto a la cara respectiva del núcleo.
Alternativamente, el borde periférico puede estar
redondeado externamente con un radio de curvatura preferentemente desde aproximadamente 0,8
a aproximadamente 1,8 veces el espesor inicial del
núcleo. Estas configuraciones del borde exterior
del núcleo puede efectuarse en una operación de
rebordeo en cualquier momento antes de la colocación en el elemento exterior.
La invención proporciona también una moneda, medalla, ficha, cheque o similar producido
de acuerdo con los métodos descritos.
Estas y otras caracterı́sticas de la invención se
describirán más detalladamente de aquı́ en adelante con referencia a los dibujos adjuntos.
Breve Descripción de los Dibujos
La invención se describirá a continuación a
modo de ejemplo de una forma de realización preferida. Con referencia a los dibujos esquemáticos
que se acompañan, simplificados no a escala.
En los dibujos:
La figura 1 es una vista en planta superior de
una moneda bimetálica de la presente invención.
La figura 2 es una vista en sección ampliada
de una primera forma de realización de la moneda
bimetálica de la figura 1.
La figura 3 es una vista en sección transversal
más ampliada de la pieza bruta del elemento exterior de la moneda de la figura 2 como es anterior
al acuñamiento.
La figura 4 es una vista en sección transversal
más ampliada de la pieza bruta del elemento de
núcleo de la moneda de la figura como es anterior
al acuñamiento.
Las figuras 5A a 5D son representaciones esquemáticas que ilustran la moneda en la que el
elemento exterior y el elemento de núcleo de la
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forma de realización de la moneda de la figura 2
están unidas en un dispositivo para llevar a cabo
el método de la presente invención.
La figura 6 es una vista en sección transversal
de la moneda resultante de la primera forma de
realización después del acuñamiento.
La figura 7 es una vista en sección ampliada de
una segunda forman de realización de la moneda
bimetálica de la figura 1.
La figura 7A como está anterior al acuñamiento.
La figura 9 es una vista en sección transversal incluso más ampliada de la pieza bruta del
elemento de núcleo de la moneda de la figura 7
como está anterior al acuñamiento.
Las figuras 10A a 10D son representaciones
esquemáticas que ilustran la manera en la que el
elemento exterior y el elemento del núcleo de la
forma de realización de la moneda de la figura 7
están unidos en un dispositivo para llevar a cabo
el método de la presente invención; y
La figura 11 es una vista en sección transversal
de la moneda resultante de la segunda forma de
realización después del acuñamiento.
Descripción Detallada
Con referencia a la figura 1, la moneda bimetálica 10 está comprendida por un elemento
anular exterior 11 y por un elemento de núcleo
en forma de disco 12. El elemento exterior 11
está fabricado de un material suave con respecto
al elemento de núcleo 12, que tiene una baja resistencia al flujo de deformación. El elemento de
núcleo 12, por otro lado, está fabricado de un material relativamente más duro. Se apreciará que
puede utilizarse un número de diferentes aleaciones o metales que se diferencian entre sı́. La moneda 10 como se ilustra en la figura 1 muestra
un elemento exterior anular 11 con un elemento
de núcleo circular dispuesto en el centro 12. Se
apreciará adicionalmente que una forma de realización de este tipo es ejemplar y que las piezas
brutas de varias configuraciones alternativas pueden emplearse dentro del contexto de la presente
invención.
La pieza bruta del elemento anular exterior 11
comprende: como se muestra en la figura 3 una
sección de borde exterior generalmente cilı́ndrico
13. El borde cilı́ndrico 13 tiene un diámetro exterior predeterminado D1 , en el ejemplo mostrado
aproximadamente 28 mm. La sección de borde
interior 14 define una abertura 15 que tiene el
diámetro interior D2 de aproximadamente 16,3
mm. El espesor inicial, T1 del elemento exterior
11 como se mide entre las secciones de cara anular primera y segunda generalmente planas 16,
17 es aproximadamente 1,40 mm. La superficie
de la sección de borde interior 18 es generalmente
perpendicular a la primera y segunda secciones
de cara anular 16, 17. Los rebordes 18, 19 pueden estar previstos en la periferia de la primera y
segunda secciones de cara anular 16, 17, respectivamente, a modo de una operación de rebordeo
realizada sobre la pieza bruta del el elemento exterior 11. Con el fin de facilitar adicionalmente
el registro del elemento de núcleo 12 dentro de la
abertura 15, los vértices 20, 21 entre las secciones
de cara 16, 17 pueden ser ligeramente biselados,
de forma que el elemento de núcleo 12, si está lige-
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ramente descentrado durante la colocación, será
guiado en la abertura 15. Estos vértices 20, 21
pueden incluirse durante la operación de estampación que fabrica el elemento exterior 11 o por
cualquier otra técnica conocida.
Como se muestra en la figura 4, el elemento
de núcleo 12 para uso en la fabricación de la moneda 10 ilustrada en la figura 2 tiene una primera
porción de cara circular generalmente plana 22
y una segunda porción de cara circular generalmente plana 23. El espesor inicial T2 del elemento
de núcleo 12, que en el ejemplo mostrado es aproximadamente 1,40 mm. Las porciones de cara 22,
23 tiene cada una un reborde 24, 25 dispuesto alrededor de sus periferias. Un borde periférico se
extiende radialmente hacia fuera entre los rebordes 24, 25 hasta un diámetro exterior máximo D3
del núcleo 12. Los diámetros D2 y D3 y sus tolerancias dependen de los materiales implicados
y del tamaño de los componentes. La consideración funcional es que el núcleo 12 debe deslizarse fácilmente en la abertura 15 durante la fabricación a alta velocidad. Al mismo tiempo, el
espacio no puede ser muy grande, de otro modo,
serı́a insuficiente la interferencia entre los dos materiales.
En la forma de realización mostrada en las
figuras 2 a 6, el borde periférico 26 tiene una
sección transversal generalmente trapezoidal, que
estrecha cónicamente o se reduce en espesor de los
rebordes 24, 25 hasta un borde de cara exterior
27. El borde de cara exterior 27 es generalmente
perpendicular a la primera y segunda porciones de
cara 22, 23 y su anchura W1 es menor que el espesor del elemento exterior inicial T1 . Puesto que
el espesor de núcleo inicial T2 es preferentemente
el mismo substancialmente que el espesor del elemento exterior inicial T1 , sigue que la anchura
de cara del borde exterior W1 será generalmente
menor que el espesor de núcleo inicial T2 . En general, la anchura de cara de borde exterior W1
deberı́a ser como máximo 50-70 % del espesor de
núcleo inicial T2 como se explicará más detalladamente de aquı́ en adelante. La interfaz entre la
cara de borde exterior 27 y los rebordes 24, 25, son
superficies anguladas 28, 29. Una de las funciones
de estas superficies anguladas 28, 29 es facilitar
la colocación del elemento del núcleo 12 dentro
de la abertura 15 del elemento exterior 11 antes
del acuñamiento. Preferentemente, el ángulo encerrado alfa, donde las superficies en ángulo 28,
29 se forman con las porciones de cara correspondientes 22, 23 es del orden de aproximadamente
15-35◦. Los rebordes 24, 25 tienen en esta forma
de realización, un perfil de sección transversal generalmente triangular, siendo su lateral más exterior substancialmente continuo con las superficies
en ángulo 28, 29 del borde periférico 26. Los rebordes 24, 25, pueden proporcionarse junto con la
configuración del borde periférico 26 en la misma
operación de acuñamiento.
Las figuras 5A y 5D ilustran esquemáticamente la manera en la que el elemento del núcleo 12 y
el elemento exterior 11 están unidos. Cuando se
produce la moneda bimetálica 11 mostrada en la
figura 2, el elemento anular 11 está colocado (figura 5A) en un collar de prensa que incluye una
sección de collar 30 correspondiente a la configu-
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ración exterior del elemento exterior 11, un troquel inferior 31 y un troquel superior 32. Deberı́a
indicarse en este punto que los dos troqueles 31,
32 están adaptados para moverse dentro y fuera
de la cavidad definida por la sección de collar
constante 30. Las caras de impacto 33, 34 de los
troqueles 31, 32 son cada una de ellas redondeadas ligeramente de forma convexa. El radio del
redondeo es muy grande, dando lugar a la diferencia R entre el punto más hacia delante de la cara
33, 34 y su punto más hacia atrás (siendo normalmente el último próximo a la periferia del troquel
31, 32) estando en el orden de apenas 0,01-0,25
mm, dependiendo del tamaño de la moneda.
En la forma de realización mostrada, los dos
troqueles 31, 32 son partes fijadas a una prensa de
acuñamiento. En tales prensas, es importante que
los componentes de la pieza bruta de las monedas
producidas sean suministrados a una muy alta velocidad, aunque de forma fiable, a la sección del
collar 30. En la técnica anterior, esto posee un
problema debido a la tolerancia relativamente pequeña entre los diámetros del núcleo 12 (D3 ) y el
de la abertura 15 (D2 ). Como se menciona anteriormente, el caso de que el núcleo 23 no alcance
una posición adecuada en la abertura perspectiva
15 antes de que la carrera del(los) troquel(es) fue
relativamente alto y dio lugar a una alta frecuencia de la interrupción de la prensa y baja productividad.
La invención presenta un simple y efectiva solución al problema. El borde periférico que se
extiende hacia fuera 26 y, más particularmente,
la superficie en ángulo 29 presenta una reducción
del diámetro del núcleo próximo a la cara 23 que
es la primera para alcanzar elemento anular 11
ya en la placa de alimentación o placa de disco.
Esta configuración proporciona un efecto de “embudo” en la guı́a del núcleo 12 en la abertura 15.
Si los bordes biselados 20, 21 se ha previsto alrededor de la abertura 15 del elemento exterior,
esto incrementa adicionalmente la efectividad de
una colocación segura y consistente.
Cuando se inicia la operación de la prensa
(indicado esquemáticamente en la figura 5B), los
troqueles 31, 32 se ponen en contacto en primer
lugar con el elemento de núcleo 12 y, más especı́ficamente, los rebordes 24, 25 del elemento de
núcleo debido al radio de curvatura R de los troqueles 31, 32 (ver figura 5A). Esto provoca que
los rebordes 24, 25 se compriman y su material
fluya de uno respecto a otro y hacia fuera, lo que
empuja o tira del material en el borde periférico
26 para fluir radialmente hacia fuera. Puesto que
el material del elemento de núcleo 12 es más duro
que el material del elemento exterior 11, el borde
periférico 26 del núcleo 12 penetrará dentro de
la sección de borde interna 14 del elemento exterior 11 (ver figura 5C). A medida que esto ocurre,
el material del elemento exterior es prevenido de
fluir axialmente debido a los lı́mites de los troqueles superior e inferior 32, 31 (ver figura 5D).
El material adicional en los rebordes 24, 25 deberı́a ser suficiente para completar reducción en
el material en el borde periférico y la diferencia
total en el material debido al espacio entre el elemento exterior 11 y el núcleo 12. De esta manera,
el espesor del elemento a partir del cual el mate5
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rial fluye esencialmente, en este caso el espesor
inicial del núcleo T2 , no necesita ser uniformemente mayor que el otro espesor del elemento, en
este caso, T1 inicial del elemento exterior. Por
supuesto, la configuración y dimensiones exactas
elegidas serán dependientes de los materiales seleccionados, sus durezas relativas y resistencias a
flujo y el espesor final deseado T4 de la moneda
resultante (ver figura 6) equilibrada por la necesidad de asegurar el registro adecuado del núcleo
dentro del elemento exterior durante las operaciones de acuñamiento de alta velocidad y para
asegurar una unión segura de los dos elementos.
Obviamente, el impacto por acuñamiento que da
lugar al flujo de las aleaciones reduce también el
espesor final de los dos componentes de la moneda
en el centro o próximo al centro. Esto es relativamente difı́cil de medir de una forma exacta debido
al contorno sobre cada una de las caras de la moneda acabada. No obstante, haciendo referencia
a los ejemplos presentados anteriormente, el espesor final T4 en la región de la penetración de la
aleación del núcleo en la sección de borde interno
14 del elemento exterior es aproximadamente 1,24
mm.
Como se indica anteriormente, el material de
aleación del cual está fabricado el elemento de
núcleo 12, deberı́a ser más duro que el material
a partir del cual el elemento exterior 11 está fabricado para asegurar suficiente penetración del
material de núcleo en el material del elemento
exterior y, de este modo, asegurar la resistencia a
la conexión adecuada. La diferencia real en la dureza ası́ requerida es difı́cil de especificar debido
a la variedad de los factores implicados, tal como
la configuración y la dimensión de los componentes. Preferentemente, existirá una diferencia de
dureza al menos a aproximadamente 8 puntos sobre la escala R30T.
Por tanto, se establece una adhesión firme de
acuerdo con el método de la invención entre el
elemento exterior 11 y el núcleo 12. La fuerza
del material de núcleo relativamente duro en la
sección de borde interior 14 del elemento exterior
11 da lugar a una conexión de lengüeta y ranura
que bloquea efectivamente el núcleo 12 contra el
desplazamiento axial relativo al elemento anular
exterior 11. Esta interferencia de los dos materiales previene efectivamente la rotación relativa
entre el elemento exterior 11 y el núcleo 12.
El borde periférico 26 puede ser de configuración diferente a los rebordes 24, 25 En la forma
de realización de la moneda 110 mostrada en las
figuras 7 a 11, el elemento exterior 111 es substancialmente el mismo que el elemento exterior 11
de la forma de realización previa, teniendo un espesor inicial T11 . El elemento de núcleo 112 es
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generalmente el mismo que el elemento de núcleo
12 ya que tiene primera y segunda porciones de
cara generalmente planas, opuestas 122, 123 que
tienen dispuesto en o próximo a sus periferias, un
reborde respectivo 124, 125. No obstante, en este
caso, los rebordes 124, 125 tienen un perfil de
sección transversal curvado que cumple de manera uniforme y continua con el borde periférico
126 que es redondeado radialmente hacia fuera.
El borde periférico perfilado presenta todavı́a una
reducción del diámetro del núcleo próximo a la
cara 123 que es el primero en alcanzar el elemento anular 111 ya en la placa de alimentación
o placa de disco (ver figura 10A). Como con la
superficie en ángulo 29 de la forma de realización
previa, esto facilita el registro del núcleo 112 dentro de la abertura 115 del elemento exterior 111
durante operaciones de acuñamiento de alta velocidad. La magnitud adecuada del radio de curvatura del borde periférico 126 depende de nuevo
de las consideraciones de material y dimensiones
de los componentes implicados - muy planos dará
lugar a una profundidad de penetración insuficiente, mientras que muy “puntiagudos” requerirán un volumen de reborde más substancial. Sin
embargo, se ha encontrado que un radio de curvatura entre aproximadamente 0,8 a aproximadamente 1,8 veces el espesor inicial T12 del elemento
de núcleo, da lugar a una conexión segura entre
el elemento de núcleo interior 112 y el elemento
exterior 111.
Las figuras 10A - 10D ilustran la manera en
que el material el elemento de núcleo es provocado a penetrar en el borde interior 114 del elemento exterior 111, para dar lugar a una moneda
bimetálica 110 como se muestra en la figura 11
del espesor final T14 .
Estos técnicos en la materia apreciarán que las
formas de realización descritas pueden ser modificadas, hasta un mayor o menor grado, sin separarnos de la invención. Por ejemplo, aunque se
ha mostrado y descrito la fabricación de una moneda que tiene un elemento exterior anular y un
núcleo en forma de disco dispuesto en el centro,
el elemento exterior y el núcleo puede ser de cualquier configuración generalmente plano, donde la
configuración de la abertura en el elemento exterior corresponde estrechamente con la configuración exterior del elemento de núcleo. El método
de la invención no está limitado solamente a la
producción de monedas, sino igualmente de cheques, fichas, medallas y similares. Por lo tanto, se
apreciará que pueden realizarse varias modificaciones y/o sustituciones a la misma sin separarse
del espı́ritu y del alcance de la invención como se
define en las reivindicaciones adjuntas.
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REIVINDICACIONES
1. Un método de fabricación de una moneda, ficha, medalla o similar bimetálica, que comprende las etapas de:
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(a) proporcionar un elemento exterior de una
primera aleación metálica, incluyendo el
elemento exterior:
(i) secciones de cara opuesta, generalmente paralelas espaciadas una distancia predeterminada correspondiente al
espesor inicial del elemento exterior.
(ii) un borde interior que define una abertura en el elemento exterior; y
(iii) un borde exterior;
(b) proporcionar un elemento de núcleo de una
segunda aleación metálica diferente de la
primera aleación metálica, siendo más dura
la segunda aleación metálica que la primera
aleación metálica por una cantidad relativa
predeterminada, incluyendo el núcleo:
(i) porciones de cara opuesta, generalmente paralelas espaciadas a una distancia predeterminada correspondiente al espesor inicial del elemento del
núcleo, teniendo cada porción de cara
un reborde periférico que se extiende
una distancia predeterminada por encima de su porción de cara respectiva;
(ii) un borde periférico que se extiende hacia fuera entre los rebordes, teniendo
el borde exterior una configuración en
sección transversal predeterminada:
(iii) existiendo un espacio predeterminado
entre el borde periférico y el elemento
de núcleo y el borde interior del elemento exterior, adaptado para permitir una colocación espaciada estrechamente pero libre del elemento de
núcleo en la abertura:
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(c) colocar el elemento de núcleo en la abertura:
y
(d) unir plásticamente el elemento de núcleo y
el elemento exterior juntos,
caracterizado porque
dicha segunda aleación de metal es más dura
que dicha primera aleación de metal en una cantidad relativa predeterminada, y porque el elemento de núcleo y el elemento exterior están unidos juntos por deformación plástica por presión
del elemento de núcleo y el elemento exterior,
para provocar que dicho borde periférico que se
extiende hacia fuera de dicho elemento de núcleo
penetre radialmente dentro de la sección de borde
interno de dicho elemento exterior.
2. El método de la reivindicación 1, donde dicha cantidad relativa predeterminada de dureza
entre dicha primera aleación de metal y dicha segunda aleación de metal es al menos aproximadamente 8 puntos sobre la escala R30T.
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3. El método de la reivindicación 2, donde
la configuración en sección transversal predeterminada de dicho borde periférico del elemento de
núcleo es generalmente trapezoidal y comprende
una cara de borde exterior y una superficie ángulo
que se extiende entre dicha cara de borde exterior
y cada dicho reborde.
4. El método de la reivindicación 3, donde
la anchura de dicha cara de borde exterior es de
aproximadamente 50-70 % del espesor inicial del
elemento de núcleo.
5. El método de la reivindicación 4, donde
cada dicha superficie en ángulo se extiende entre
dicha cara de borde exterior y su respectivo reborde en un ángulo de aproximadamente 15-35◦
con respecto a la porción de cara respectiva del
núcleo.
6. El método de la reivindicación 1, donde
la configuración en sección transversal predeterminada de dicho borde periférico del elemento de
núcleo incluye una cara de borde exterior que es
generalmente perpendicular a dichas porciones de
cara y, extendiéndose entre dicha cara de borde
exterior y cada dicho reborde está una superficie
de interfaz.
7. El método de la reivindicación 6, donde
la anchura de dicha cara de borde exterior es de
aproximadamente 50-70 % del espesor inicial del
elemento de núcleo.
8. El método de la reivindicación 7, donde
cada una de dicha superficie de interfaz se extiende entre dicha cara de borde exterior y su
reborde respectivo en un ángulo de aproximadamente 15-35◦ con respecto a la porción de cara
respectiva del núcleo.
9. El método de la reivindicación 8, donde dicho reborde tiene un perfil en sección transversal
generalmente rectangular.
10. El método de la reivindicación 2, donde
la configuración en sección transversal predeterminada de dicho borde periférico del elemento de
núcleo tiene una superficie exterior redondeada.
11. El método de la reivindicación 10, donde
el radio de curvatura de dicha superficie exterior
redondeada es de aproximadamente 0,8 a aproximadamente 1,8 veces el espesor inicial del elemento de núcleo.
12. El método de la reivindicación 11, donde
dicho reborde tiene un perfil en sección transversal redondeado estando su superficie generalmente continua con la superficie exterior redondeada de dicho borde periférico.
13. El método de la reivindicación 1, donde
los espesores iniciales del núcleo y el elemento exterior son los mismos.
14. El método de la reivindicación 1, donde
los rebordes y configuración del borde periférico
son producidos en una operación para rebordear.
15. El método de la reivindicación 1, donde la
etapa (d) es efectuada mientras se acuña el elemento de núcleo y el elemento exterior en un collar por una herramienta de acuñamiento curvada
convexa para comenzar ası́ el acuñamiento del elemento del núcleo antes del inicio del acuñamiento
del elemento exterior, por lo que da lugar al
acuñamiento en flujo de dicha segunda aleación
metálica hacia principalmente y dentro de la
sección de borde interior que definen dicha aber7
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tura, uniendo ası́ los dos elementos entre sı́ de una
forma de lengüeta y ranura.
16. El método de la reivindicación 15, donde
dicha herramienta de acuñamiento curvada convexa se acopla primero en los rebordes del elemento del núcleo provocando que el material de
los rebordes fluya y de este modo empuje dicho
borde periférico hacia fuera y dentro de dicha
sección de borde interior.
17. Un método de fabricación de una moneda, ficha, medalla o similar bimetálica, que comprende las etapas de:
(a) proporcionar un elemento exterior de una
primera aleación metálica, incluyendo el
elemento exterior:
(i) secciones de cara opuesta, generalmente paralelas espaciadas una distancia predeterminada correspondiente al
espesor inicial del elemento exterior;
(ii) un borde interior que define una abertura en el elemento exterior; y
(iii) un borde exterior;
(b) proporcionar un elemento de núcleo de una
segunda aleación metálica diferente de la
primera aleación metálica, siendo más dura
la segunda aleación metálica que la primera
aleación metálica al menos por aproximadamente 8 puntos sobre la escala R30T, teniendo el elemento de núcleo porciones de
cara opuestas generalmente paralelas espaciadas una distancia predeterminada correspondiente al espesor inicial del elemento de
núcleo, siendo el espesor inicial del elemento
de núcleo substancialmente el mismo que el
espesor inicial del elemento exterior;
(c) rebordear el elemento del núcleo para formar un borde periférico de una configuración de sección transversal predeterminada, incluyendo el borde periférico porciones de reborde en o próximo a la periferia
de ambas porciones de cara que se extienden
hacia fuera hasta una porción más exterior
con el espesor del borde periférico disminuyendo desde las porciones de reborde hasta
la porción más exterior, existiendo un espacio predeterminado entre la porción más
exterior del borde periférico del elemento
de núcleo y el borde interior del elemento
de núcleo, adaptado para permitir una colocación espaciada estrechamente pero libre
del elemento de núcleo en la abertura:
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(d) colocar el elemento de núcleo en la abertura;
y
(e) unir plásticamente el elemento de núcleo y
el elemento exterior juntos,
caracterizado porque
dicha segunda aleación de metal es más dura
que dicha primera aleación de metal por al menos aproximadamente 8 puntos sobre la escala
R30T, y porque el elemento de núcleo y el elemento exterior están unidos juntos deformando
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plásticamente por presión el elemento del núcleo
y el elemento exterior para hacer que dicho borde
periférico que se extiende hacia fuera de dicho
elemento de núcleo penetre radicalmente en la
sección de borde interior de dicho elemento exterior.
18. El método de la reivindicación 17, donde
la etapa (e) se efectúa mientras se acuña el elemento de núcleo y el elemento exterior en un collar por la herramienta de acuñamiento curvada
convexa para comenzar ası́ el acuñamiento del elemento de núcleo antes del inicio del acuñamiento
del elemento exterior, por lo que el acuñamiento
da lugar a flujo de dicha segunda aleación de metal principalmente hacia y dentro de la sección de
borde interior que define dicha abertura, uniendo
ası́ los dos elementos entre sı́ de una manera de
lengüeta y ranura.
19. El método de la reivindicación 18, donde
dicha herramienta de acuñamiento curvada convexa se acopla en primer lugar en los rebordes
del elemento de núcleo provocando que el material de las porciones de reborde fluya y empujen
ası́ dicho borde periférico hacia fuera y dentro de
dicha sección de borde interior de dicho elemento
exterior.
20. El método de la reivindicación 17, donde
la configuración en sección transversal predeterminada de dicho borde periférico del elemento de
núcleo es generalmente trapezoidal y comprende
una cara de borde exterior y una superficie en
ángulo que se extiende entre dicha cara de borde
exterior y cada dicha porción de reborde.
21. El método de la reivindicación 18, donde
la anchura de dicha cara de borde exterior es de
aproximadamente 50-70 % del espesor inicial del
elemento de núcleo.
22. El método de la reivindicación 20, donde
cada dicha superficie en ángulo se extiende entre dicha cara de borde exterior y su porción de
reborde respectiva en un ángulo de aproximadamente 15-35◦ con respecto a la porción de cara
respectiva del núcleo.
23. El método de la reivindicación 17, donde
la configuración en sección transversal predeterminada de dicho borde periférico del elemento de
núcleo incluye una cara de borde exterior que es
generalmente perpendicular a dichas porciones de
cara y, que se extiende entre dicha cara de borde
exterior y cada dicha porción de reborde es una
superficie de interfaz.
24. El método de la reivindicación 23, donde
la anchura de dicha cara de borde exterior es de
aproximadamente 50-70 % del espesor inicial del
elemento de núcleo.
25. El método de la reivindicación 24, donde
cada dicha superficie de interfaz se extiende entre dicha cara de borde exterior y su porción de
reborde respectiva en un ángulo de aproximadamente 15 - 35◦ con respecto a la porción de cara
respectiva del núcleo.
26. El método de la reivindicación 25, donde
dicha porción de reborde tiene un perfil en sección
transversal generalmente triangular.
27. El método de la reivindicación 17, donde
la configuración de sección transversal predeterminada de dicho borde periférico del elemento de
núcleo tiene una superficie exterior redondeada.
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28. El método de la reivindicación 27, donde
el radio de curvatura de dicha superficie exterior
redondeada es de aproximadamente 0,8 a 1,8 veces el espesor inicial del elemento de núcleo.
29. El método de la reivindicación 28, donde
dicha porción de reborde tiene un perfil en sección
transversal redondeado, siendo su superficie generalmente continua con la superficie exterior redondeada de dicho borde periférico.
30. Un método de fabricación de moneda, ficha, medalla o similar, bimetálica que comprende
las etapas de:
(a) fabricar un elemento exterior generalmente
anular a partir de una primera aleación de
metal, incluyendo dicho elemento exterior
generalmente anular:
(i) una sección de borde exterior generalmente cilı́ndrica que tiene un diámetro
exterior predeterminado;
(ii) una sección de borde interior generalmente cilı́ndrica que tiene un diámetro interior predeterminado, que define una abertura circular dispuesta en
el centro en dicho elemento anular; y
(iii) una primera sección de cara anular generalmente plana y una segunda sección de cara anular opuesta, generalmente plana, estando espaciadas dichas secciones de cara anulares a una
distancia predeterminada que corresponde al espesor inicial de dicho elemento anular exterior;
adaptado para permitir un emplazamiento estrechamente espaciado pero
libre del elemento de núcleo en dicha
abertura;
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(c) colocar dicho elemento de núcleo en forma
de disco en la abertura;
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(b) fabricar un elemento de núcleo configurado
en forma de disco a partir de una segunda
aleación de metal diferente de dicha primera
aleación de metal, incluyendo dicho núcleo:
(i) una primera porción de cara generalmente plana y una segunda porción de
cara opuesta, generalmente plana;
(ii) estando espaciadas dichas primera y
segunda porciones de cara a una distancia predeterminada que corresponde al espesor inicial de dicho elemento de núcleo, teniendo cada porción de
cara un reborde periférico que se extiende a una distancia predeterminada
por encima de su porción de cara respectiva;
(iii) un borde periférico que se extiende hacia fuera entre los rebordes, teniendo
dicho borde exterior una forma predeterminada de la sección transversal; y
(iv) una sección de borde periférico de configuración y de dimensión predeterminadas de la sección transversal, que se
extiende entre las secciones de cara y
que tiene un diámetro exterior máximo
predeterminado;
(v) existiendo un espacio predeterminado entre el diámetro exterior máximo predeterminado el elemento de núcleo y dicho diámetro interior predeterminado del elemento anular exterior,
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(d) unir plásticamente el elemento de núcleo y
el elemento anular juntos,
caracterizado porque
dicha segunda aleación de metal es más dura
que dicha primera aleación de metal por una cantidad relativa predeterminada, y porque
el elemento de núcleo y el elemento anular
están adheridos juntos deformando plásticamente
por presión del elemento del núcleo y el elemento anular para provocar que dicha sección de
borde de dicho elemento de núcleo para penetrar rápidamente en la sección de borde interior
cilı́ndrico de dicho elemento anular para formar
una conexión de lengüeta y ranura entre ellos.
31. El método de la reivindicación 30, donde
dicha cantidad relativa predeterminada de dureza
entre dicha primera aleación de metal y dicha segunda aleación de metal es al menos aproximadamente 8 puntos sobre la escala R30T.
32. El método de la reivindicación 31, donde
la configuración en sección transversal predeterminada de dicho borde periférico del elemento de
núcleo es generalmente trapezoidal y comprende
una cara de borde exterior y una superficie en
ángulo que se extiende entre dicha cara de borde
exterior y cada dicho reborde.
33. El método de la reivindicación 32, donde
la anchura de dicha cara de borde exterior es de
aproximadamente 50-70 % del espesor inicial del
elemento de núcleo.
34. El método de la reivindicación 33, donde
cada dicha superficie en ángulo se extiende entre
dicha cara del borde exterior y su respectivo reborde en un ángulo de aproximadamente 15-35◦
con respecto a la porción de cara respectiva del
núcleo.
35. El método de la reivindicación 30, donde
la configuración en sección transversal predeterminada de dicho borde periférico del elemento de
núcleo incluye una cara de borde exterior que es
generalmente perpendicular a dichas porciones de
cara y, extendiéndose entre dicha cara de borde
exterior y cada dicho reborde es una superficie de
interfaz.
36. El método de la reivindicación 35, donde
la anchura de dicha cara de borde exterior es de
aproximadamente 50-70 % del espesor inicial del
elemento de núcleo.
37. El método de la reivindicación 36, donde
cada dicha superficie de interfaz se extiende entre
dicha cara de borde exterior y su respectivo reborde en un ángulo de aproximadamente 15-35◦
con respecto a la porción de cara respectiva del
núcleo.
38. El método de la reivindicación 37, donde
dicho reborde tiene un perfil en sección transversal generalmente triangular.
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39. El método de la reivindicación 31, donde
la configuración en sección transversal predeterminada de dicho borde periférico del elemento de
núcleo tiene una superficie exterior redondeada.
40. El método de la reivindicación 39, donde
el radio de curvatura de dicha superficie exterior
redondeada es de aproximadamente 0,8 a 1,8 veces el espesor inicial del elemento de núcleo.
41. El método de la reivindicación 40, donde
dicho reborde tiene un perfil en sección transversal redondeado, estando su superficie generalmente continua con la superficie exterior redondeada de dicho borde periférico.
42. El método de la reivindicación 30, donde
los espesores iniciales del núcleo y el elemento exterior son los mismos.
43. El método de la reivindicación 30, donde
los rebordes y la configuración del borde periférico
se producen en una operación de rebordeado.
44. El método de la reivindicación 30, donde la etapa (d) es realizada mientras se acuña el
elemento de núcleo y el elemento anular exterior
en un collar por una herramienta de acuñamien-
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to curvada convexa para comenzar ası́ el acuñamiento del elemento de núcleo antes del inicio del
acuñamiento del elemento anular exterior, por lo
que el acuñamiento da lugar a un flujo de dicha
segunda aleación de metal principalmente hacia y
dentro la sección de borde interior definiendo dicha abertura, uniendo ası́ los dos elementos entre
sı́ de una manera de lengüeta y ranura.
45. El método de la reivindicación 44, donde
dicha herramienta de acuñamiento curvada convexa se acopla primero a los rebordes del elemento
de núcleo provocando que el material de los rebordes fluya y empuje ası́ dicho borde periférico hacia fuera y hacia dentro de dicha sección de borde
interior de dicho elemento anular exterior.
46. El método de la reivindicación 30, donde
dicha abertura circular incluye bordes biselados
entre dicha sección de borde interior cilı́ndrico y
cada dicha sección de cara anular.
47. Una moneda, ficha, medalla o similar, bimetálica fabricada de acuerdo con el método de
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 46.
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NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva
del art. 167.2 del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposición Transitoria del RD
2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicación
del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a España y solicitadas antes del
7-10-1992, no producirán ningún efecto en España
en la medida en que confieran protección a productos quı́micos y farmacéuticos como tales.
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Esta información no prejuzga que la patente esté o
no incluı́da en la mencionada reserva.
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