DE19730694A1

DE19730694A1 - Sicherungselement für die elektronische Artikelsicherung

Info

Publication number: DE19730694A1
Application number: DE1997130694
Authority: DE
Inventors: Peter Franzen
Original assignee: Meto International GmbH
Current assignee: Meto International GmbH
Priority date: 1997-07-17
Filing date: 1997-07-17
Publication date: 1999-01-21

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherungselement für die elektronische Artikelsicherung, das derart ausgestaltet ist, daß es in zumindest zwei auf unterschiedlichen physikalischen Prinzipien basierenden elektronischen Überwachungssystemen detektiert wird.

Elektronische Sicherungselemente eines bestimmten Typs (Resonanzschwingkreise, weichmagnetische Streifenelemente oder Thinfilm-Elemente, Elemente mit hohem Barkhausen effekt) werden vielfach in Warenhäusern zur Sicherung von Waren gegen Diebstahl eingesetzt.

Resonanzschwingkreise arbeiten im Mega-Hertz-Bereich und werden üblicherweise bei 8.2 MHz zu Resonanzschwingungen und zur Aussendung eines charakteristischen Signals ange regt. Oftmals sind die Sicherungselemente integraler Teil von Klebeetiketten oder Hängeetiketten aus Karton, die an den zu sichernden Artikeln befestigt sind. Die elektro nischen Überwachungssysteme finden sich typischerweise im Ein- und Ausgangsbereich von Lagern oder Warenhäusern und lösen einen Alarm aus, wenn ein gesicherter Artikel in unerlaubter Weise die gesicherte Zone passiert. Hat ein Kunde die Ware ordnungsgemäß bezahlt, wird der Resonanz schwingkreis entweder von der Ware entfernt, oder er wird deaktiviert.

Harmonische Überwachungssysteme dienen zur Erkennung von Sicherungselementen aus weichmagnetischem Material. Zur Erzielung einer hohen Detektionsrate werden ausgeklügelte Verfahren eingesetzt, wodurch die Gefahr von Fehlalarmen effektiv herabgesetzt wird. Aus der EP 123 586 B ist folgendes Verfahren zur Detektierung von weichmagnetischen Streifenelementen oder Thinfilm-Elementen bekannt geworden: zusätzlich zu zwei Abfragefelder mit den Frequenzen f1 und f2 im kHz-Bereich wird ein Feld mit einer im Hz-Bereich liegenden Frequenz in die Abfragezone ausgesendet. Die beiden Abfragefelder mit den Frequenzen f1 und f2 regen ein in der Abfragezone befindliches weichmagnetisches Streifenelement oder Thinfilm-Element zur Remission eines charakteristischen Signals mit den Intermodulations frequenzen n.f1 ± m.f2 (n, m = 0, 1, 2, . . .) an. Das nieder frequente Abfragefeld bewirkt, daß das Sicherungselement im Takt dieses Feldes von der Sättigung in eine Richtung zur Sättigung in die andere Richtung getrieben wird. Das charakteristische Signal tritt daher periodisch mit der Frequenz des niederfrequenten Feldes auf.

Als alternative Lösung zu dem zuvor beschriebenen harmonischen Detektionssystems ist auch bekannt geworden, lediglich ein im kHz-Bereich liegendes Abfragefeld zur Erregung des Sicherungselements zu verwenden, wobei das charakteristische Signal des Sicherungselements wiederum im Takte eines niederfrequenten Feldes, das das weich magnetische Material zwischen den beiden Sättigungen hin- und hertreibt, auftritt.

Zwecks Auswertung wird die Form des charakteristischen Signals anschließend mit einer vorgegebenen Signalform verglichen. Stimmen beide überein, wird dies als uner laubter Aufenthalt eines gesicherten Artikels in der Abfragezone interpretiert; ein Alarm zeigt dem Bedien personal den Diebstahl an.

Die Hysteresekurven von Sicherungselementen, die aus einem weichmagnetischen Material gefertigt sind, weisen zwischen den beiden Sättigungszuständen einen im wesentlichen linearen Verlauf auf. Daneben sind auch Sicherungselemente bekannt geworden, deren Hysteresekurven einen sprunghaften Übergang zwischen den beiden Sättigungszuständen zeigen, sobald sie durch Anlegen eines äußeren Magnetfeldes zur Änderung ihrer Sättigungsrichtung gezwungen werden. Materialien mit einem nicht stetigen Übergangsverhalten zwischen den beiden Sättigungszuständen werden als "Materialien mit hohem Barkhauseneffekt" bezeichnet. Beispielsweise werden die Eigenschaften dieser Materialien sowie die physikalischen Grundlagen des Barkhauseneffekts ausführlich in der US-PS 4,660,025 oder auch in der EP 0 448 114 A1 beschrieben. Insbesondere wird in den zitierten Schriften des Standes der Technik Bezug darauf genommen, wie durch physikalische Spezialbehandlung von weichmagnetischem Materials dieses in ein Material mit einem hohen Barkhauseneffekt überführt werden kann.

Sicherungselemente mit hohem Barkhauseneffekt werden durch entsprechende Abfragefelder zur Aussendung eines charakteristischen Signals angeregt, dessen Form eklatant vom charakteristischen Signal eines weichmagnetischen Streifenelementes oder Thinfilm-Elementes abweicht. Die Folge hiervon ist, daß ein Artikel, der ein Sicherungs element aus weichmagnetischem Material trägt, nicht in einem Barkhausen-Überwachungssystem erkannt wird; andererseits wird ein Artikel, der mit einem Sicherungs element mit hohem Barkhauseneffekt versehen ist, nicht in einem harmonischen Überwachungssystem erkannt.

Da der Frequenzbereich der Abfragefelder von Resonanz systemen einerseits und harmonischen bzw. Barkhausen-Systemen andererseits um mehrere Größenordnungen auseinander liegt, ist die Detektion von Resonanzschwing kreisen in harmonischen oder Barkhausen-Überwachungs systemen ebenso unmöglich wie die Detektion von weich magnetischen Sicherungselementen oder Sicherungselementen mit hohem Barkhauseneffekt in Resonanzsystemen.

Aus der EP 0 601 506 B1 ist es bekannt geworden, einen Artikel gleichzeitig mit einem weichmagnetischen Sicherungselement und einem Resonanzschwingkreis zu versehen. Ein derartig gesicherter Artikel ist daher sowohl in einem Resonanz-Überwachungssystem als auch in einem harmonischen System nachweisbar. Die bekannt gewordene Lösung ist jedoch ziemlich teuer, da jeder Artikel mit zwei unterschiedlichen Sicherungselementen versehen werden muß. Weiterhin ist die im Stand der Technik beschriebene Lösung nicht universell einsetzbar; sie versagt aus den zuvorgenannten Gründen in Barkhausen-Überwachungssystemen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kosten günstiges Sicherungselement vorzuschlagen, das in beliebigen Überwachungssystemen detektiert wird.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Resonanzschwing kreis vorgesehen ist, der zumindest teilweise aus einem weichmagnetischen Material mit hoher Permeabilität und geringer Koerzitivkraft und/oder aus einem Material mit hohem Barkhauseneffekt besteht. Vorzugsweise handelt es sich bei dem weichmagnetischen Material um Permalloy oder um ein Thinfilm-Material, wie es beispielsweise in der EP 0 295 028 B1 beschrieben ist. Selbstverständlich sind auch alle anderen Materialien mit den erforderlichen physikalischen Eigenschaften für die Herstellung des erfindungsgemäßen Sicherungselements verwendbar.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungs gemäßen Sicherungselements ist vorgesehen, daß der Resonanzschwingkreis aus zwei Spulen besteht, die zumindest teilweise überlappen, wobei zwischen den beiden Spulen eine dielektrische Schicht angeordnet ist. Bei der dielek trischen Schicht kann es sich z. B. um eine Beschichtung oder um ein Laminat handeln.

Alternativ ist vorgesehen, daß der Resonanzschwingkreis aus einer Spule und einem Kondensator mit zwei zumindest teilweise überlappend ausgebildeten Kondensatorflächen besteht, wobei zwischen den beiden Kondensatorflächen eine dielektrische Schicht angeordnet ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungs gemäßen Sicherungselements ist eine Deaktivierung für den Resonanzschwingkreis und/oder das weichmagnetische Material und/oder das Material mit hohem Barkhauseneffekt vorge sehen. Das weichmagnetische Material und das Material mit hohem Barkhauseneffekt lassen sich dadurch deaktivieren, daß ihnen Abschnitte eines halbhart- oder hartmagnetischen Materials (geringe Permeabilität, hohe Koerzitivkraft) zugeordnet werden. Wird das halbhart- oder hartmagnetische Material durch Anlegen eines entsprechend starken Magnetfeldes in die Sättigung getrieben, so unterbindet es nachfolgend eine Reaktion des weichmagnetischen Sicherungselements bzw. des Barkhausen-Sicherungselements auf ein äußeres Abfragefeld. Thinfilm-Sicherungselemente lassen sich - wie in der EP 0 412 137 B1 beschrieben - durch Aufbringen einer gelochten Nickelfolie deaktivieren.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sicherungselements schlägt vor, daß die Deaktivierung des Resonanzschwingkreises durch eine Verstimmung oder eine Zerstörung des Resonanzschwingkreises erfolgt. Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Deaktivierung von Resonanzschwingkreisen bekannt geworden. Als Beispiel sei die in der EP 0 181 237 beschriebene Lösung erwähnt.

Der Resonanzschwingkreis wird - wie allgemein bekannt - ent weder mittels eines Etchverfahrens oder eines Stanzverfahrens hergestellt.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherungselements,

Fig. 2 eine Explosionszeichnung einer zweiten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sicherungselements,

Fig. 3 eine Explosionszeichnung eines erfindungsgemäßen deaktivierbar ausgestalteten Sicherungselements und

Fig. 4 das in Fig. 2 dargestellte Sicherungselement mit dielektrischer Zwischenschicht.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherungselements 9. Das Sicherungselement 9 ist mit einem Resonanzschwingkreis 1 ausgestattet, der aus einer Spule 7 mit mehreren Windungen und aus einem Kondensator 8 besteht. Der Kondensator 8 weist zwei gegenüber liegende Kondensator flächen 5 auf, die durch eine dielektrische Schicht (nicht dargestellt) voneinander getrennt sind. Der Resonanz schwingkreis 1 ist auf einer Trägerschicht 10 angeordnet.

Damit das Sicherungselement 9 auch in einem harmonischen Überwachungssystem und/oder einem Barkhausen-Überwachungs system detektiert werden kann, ist zumindest ein Teil des Resonanzschwingkreises 1 aus einem weichmagnetischen Material 2 und/oder einem Material mit hohem Barkhauseneffekt 3 gefertigt. Im explizit dargestellten Fall besteht der gesamte Resonanzschwingkreis 1 aus einem weichmagnetischen Material 2.

In Fig. 2 ist eine Explosionszeichnung einer zweiten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sicherungselements 9 zu sehen. Der Resonanzschwingkreis 1 besteht aus zwei Spulen 7, die zumindest teilweise überlappend zu beiden Seiten einer dielektrischen Schicht/Beschichtung 4 angeordnet sind. Ein Teil der äußeren Windung der einen Spule 7 besteht aus einem weichmagnetischen Material 2 bzw. einem Material mit hohem Barkhauseneffekt 3.

Fig. 3 zeigt eine Explosionszeichnung eines erfindungs gemäßen Sicherungselements 9, welches deaktivierbar ausgestaltet ist. Der prinzipielle Aufbau des Sicherungs elements 9 entspricht dem des in Fig. 2 dargestellten Sicherungselements 9. Jedoch sind auf dem Teil der Spule 7, die aus einem weichmagnetischen Material 2 bzw. einem Material mit hohem Barkhauseneffekt 3 gefertigt ist, Abschnitte eines halbhart- oder hartmagnetischen Deaktivatormaterials 6 angeordnet. Diese Abschnitte 6 unterbinden im Sättigungszustand eine Reaktion des weichmagnetischen Materials 2 bzw. des Materials mit hohem Barkhauseneffekt 3 auf das Abfragefeld in einer entsprechend gesicherten Überwachungszone.

Die Deaktivierung des Resonanzschwingkreises 1 erfolgt im einfachsten Fall durch Anlegen eines entsprechend hohen Energiefeldes. Zwischen den beiden überlappenden Kondensator-/Spulenbereichen (8; 7) kommt es an beliebiger Stelle zu einer Entladung durch die dielektrische Schicht 4 hindurch. Als Folge dieser Entladung durch die dielektrische Schicht 4 hindurch wird der Resonanz schwingkreis kurzgeschlossen. Im dargestellten Fall besteht die dielektrische Schicht 4 übrigens aus einer Folie, die auf zumindest eine der beiden Spulen 7 auflaminiert ist.

Fig. 4 zeigt das in Fig. 2 dargestellte Sicherungselement 9 mit einer dielektrischen Folie 4 als Zwischenschicht.

Bezugszeichenliste

1

Resonanzschwingkreis

2

weichmagnetisches Material

3

Material mit hohem Barkhauseneffekt

4

dielektrische Schicht

5

Kondensatorfläche

6

Abschnitt aus halbhart- oder hartmagnetischem Material

7

Spule

8

Kondensator

9

Sicherungselement

10

Trägerschicht

Claims

1. Sicherungselement für die elektronische Artikel sicherung, das derart ausgestaltet ist, daß es in zumindest zwei auf unterschiedlichen physikalischen Prinzipien basierenden elektronischen Überwachungssystemen detektiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Resonanzschwingkreis (1) vorgesehen ist, der zumindest teilweise aus einem weichmagnetischen Material (2) mit hoher Permeabilität und geringer Koerzitivkraft und/oder aus einem Material mit hohem Barkhauseneffekt (3) besteht.

2. Sicherungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonanzschwingkreis (1) aus zwei Spulen (7) besteht, die zumindest teilweise überlappen, wobei zwischen den beiden Spulen (7) eine dielektrische Schicht (4) angeordnet ist.

3. Sicherungselement nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß der Resonanzschwingkreis aus einer Spule (7) und einem Kondensator (8) mit zwei zumindest teilweise überlappend ausgebildeten Kondensatorflächen (5) besteht, wobei zwischen den beiden Kondensatorflächen (5) eine dielektrische Schicht (4) angeordnet ist.

4. Sicherungselement nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem weichmagnetischen Material (2) um ein Thinfilm-Material handelt.

5. Sicherungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Deaktivierung für den Resonanzschwingkreis (1) und/oder das weichmagnetische Material (2) und oder das Material mit hohem Barkhauseneffekt (3) vorgesehen ist.

6. Sicherungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Deaktivierung in einer Verstimmung oder einer Zerstörung des Resonanzschwingkreises (1) besteht.

7. Sicherungselement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß bezüglich des weichmagnetischen Materials (2) oder des Materials mit hohem Barkhauseneffekt (3) Deaktivierungsab schnitte eines halbhart- oder hartmagnetischen Materials (6) derart angeordnet sind, daß sie im Sättigungszustand eine Reaktion des weichmagnetischen Materials (2) in einem harmonischen Überwachungssystem bzw. in einem Barkhausen-Überwachungssystem unterbinden.

8. Sicherungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem weichmagnetischen Thinfilm-Material (2) als Deaktivierungsmaterial eine Lochfolie aus halbhart- oder hartmagnetischem Material, vorzugsweise aus Nickel, aufgebracht ist.

9. Sicherungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Resonanzschwingkreis (1) um ein im Etchverfahren oder im Stanzverfahren hergestelltes Schaltungsmuster handelt.