DE19651525A1 - Etiketten in akustomagnetischen Diebstahlsicherungssystemen - Google Patents
Etiketten in akustomagnetischen DiebstahlsicherungssystemenInfo
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Description
Akustomagnetische Diebstahlsicherungsetiketten werden auf
Basis eines amorphen Streifens als Resonator und eines magne
tisch halbharten parallel angeordneten Streifens zur Einstel
lung der Resonanzfrequenz eingesetzt. Diese magnetoelasti
schen Streifen enthalten üblicherweise Überwachungsstreifen,
die aus einer vorzugsweise amorphen Legierung mit hoher
Magnetostriktion bestehen und die mechanisch frei in einem
Etikett beweglich sind. Diese amorphen Legierungen basieren
z. B. auf Legierungssystemen, die neben Fe auch Ni enthalten
(WO 90/03652), oder die neben Fe auch Ni und Co enthalten
(Gebrauchsmuster G 94 12 456.6) und die durch eine äußere Er
regung mit einem Wechselfeldimpuls zu longitudinalen, mecha
nischen Resonanzschwingungen angeregt werden. Aufgrund der
magnetostriktiven Kopplung bewirken die mit der Schwingung
verknüpften mechanischen Spannungen eine Magnetisierungsän
derung, welche in der Empfängerspule eine entsprechende Wech
selspannung induziert, womit das Etikett nachgewiesen werden
kann. Das Charakteristikum des Etiketts ist die Resonanzfre
quenz des amorphen Streifens, die neben der Länge des Eti
ketts auch von der Gleichfeldvormagnetisierung des parallel
angeordneten magnetisch halbharten Streifens abhängt. Die Ab
stimmung des amorphen Streifens in seiner Länge auf den Fluß
des aufmagnetisierten magnetisch halbharten Streifens be
stimmt die Resonanzfrequenz des Etiketts im aktivierten Zu
stand. Diese Resonanzfrequenz muß sich deutlich von der Reso
nanzfrequenz des amorphen Streifens ohne oder mit geringer
Gleichfeldvormagnetisierung unterscheiden, da diese Verschie
bung der Resonanzfrequenz zur Deaktivierung der Etiketten be
nötigt wird. Die Einstellung einer ausreichend großen Ver
schiebung der Resonanzfrequenz zur Deaktivierung bewirkt aber
eine nicht unerhebliche Empfindlichkeit der nachzuweisenden
Resonanzfrequenz auf Variationen der Eigenschaften sowohl des
amorphen Streifens als auch des magnetisch halbharten Strei
fens zur Vormagnetisierung (z. B. G. Herzer Patentanmeldung 95
E 9564 DE-1156).
Nach dem Stand der Technik werden amorphe Streifen und
magnetisch halbharte Streifen getrennt hergestellt und eine
Abstimmung der Eigenschaften wird für beide Streifen getrennt
vorgenommen. Dementsprechend sind die Kriterien an die einge
setzten Streifen in ihren Eigenschaften und insbesondere der
Abweichungen der Eigenschaften innerhalb von großen Lauflän
gen sehr kritisch und führen zu unbefriedigenden Ausbrin
gungswerten im gesamten Prozeß.
Nach dem Stand der Technik werden die Etiketten mit frei
schwingenden amorphen Streifen dargestellt, so daß die Eti
kettenlänge genau der halben Wellenlänge der Resonanzfrequenz
entspricht. Um zu wirtschaftlicheren Etiketten zu kommen,
kann bei der vom System vorgegebenen Resonanzfrequenz nur in
begrenztem Rahmen die Breite der Streifen reduziert werden.
Die Erfindung betrifft die Herstellung und das Design von
Etiketten zur Verwendung in Warensicherungs- und Identifizie
rungssystemen, bei denen der magnetoelastische Überwachungs
streifen einseitig fixiert ist und im System zu einer Schwin
gung mit einer 1/4-Wellenlänge der Resonanzfrequenz angeregt
wird. Im weiteren betrifft die Erfindung den Abgleich der Ei
genschaften des Etiketts während der Herstellung, so daß im
Vergleich zum Stand der Technik eine deutliche Reduzierung
der Anforderungen an die eingesetzten Streifen (vorzugsweise
amorph und magnetisch halbhart) erreicht werden kann.
Folgende Ausführungsbeispiele beschreiben die erfindungsge
mäßen Etiketten und deren Herstellung:
Auf einen doppelseitig klebenden Streifen der Breite 12 mm wird ein magnetisch halbhartes Material der Breite 6 mm und der Dicke 62 µm aus SEMIVAC 90 aufgebracht, welches im auf magnetisierten Zustand über seine Remanenz Br = 1,2 T einen Fluß von ca. 730 nWb in einen geschlossenen Magnetkreis ein bringt. Auf dieses magnetisch halbharte SEMIVAC 90 wird ein amorpher Streifen aus VITROVAC 7250 (Fe-Co-Ni-Si-B-C) der Breite 6 mm und der Dicke 25 µm durch Punktschweißen be festigt, wobei in dem amorphen Streifen durch eine Wärmebe handlung im Feld eine lineare Magnetisierungskurve, eine de finierte Magnetostriktion (hieraus folgen die magnetoelasti schen Resonanzverhalten) und eine Querkrümmung eingestellt wurden. Die Punktschweißfixierungen bestehen aus einem oder mehreren Schweißpunkten nebeneinander, die jeweils in einem Abstand von exakt 23 mm den Amorphstreifen auf dem SEMIVAC 90 fixieren. An diesem Verbundstreifen wird anschließend neben der Punktschweißstelle ein beide Streifen erfassendes Loch ausgestanzt, so daß der Amorphstreifen nur noch einseitig durch eine oder mehrere Punktschweißstellen fixiert ist und eine frei schwingende Länge von 19 mm hat. In den folgenden Fertigungsschritten wird der magnetisch halbharte Streifen aufmagnetisiert und die Resonanzfrequenz des amorphen Strei fens gemessen. In einem geschlossenen Regelkreis wird aus der gemessenen Resonanzfrequenz die genaue Positionierung der Stanzlöcher zu den folgenden Punktschweißstellen errechnet, so daß eine enge Tolerierung der Resonanzfrequenz (z. B. 58 kHz ± 100 Hz) auch mit größeren Standardabweichungen beider Streifen erzielbar ist, sofern die Variation der Eigenschaf ten über Längen eintritt, die im Vergleich zur Etikettenlänge (ca. 20 mm) lang ist. In einem Beispiel konnten Flußänderun gen des magnetisch halbharten Streifens von ± 20% ausgere gelt werden, während bei konventionellen Etiketten bereits ± 5% zu Problemen in der Fertigung führen. Die Etikettenferti gung wird abgeschlossen durch das Aufsetzen eines Plastikpro filteils, welches das frei schwingende Ende des Amorphstrei fens gegen mechanische Manipulationen in der Anwendung schützt.
Auf einen doppelseitig klebenden Streifen der Breite 12 mm wird ein magnetisch halbhartes Material der Breite 6 mm und der Dicke 62 µm aus SEMIVAC 90 aufgebracht, welches im auf magnetisierten Zustand über seine Remanenz Br = 1,2 T einen Fluß von ca. 730 nWb in einen geschlossenen Magnetkreis ein bringt. Auf dieses magnetisch halbharte SEMIVAC 90 wird ein amorpher Streifen aus VITROVAC 7250 (Fe-Co-Ni-Si-B-C) der Breite 6 mm und der Dicke 25 µm durch Punktschweißen be festigt, wobei in dem amorphen Streifen durch eine Wärmebe handlung im Feld eine lineare Magnetisierungskurve, eine de finierte Magnetostriktion (hieraus folgen die magnetoelasti schen Resonanzverhalten) und eine Querkrümmung eingestellt wurden. Die Punktschweißfixierungen bestehen aus einem oder mehreren Schweißpunkten nebeneinander, die jeweils in einem Abstand von exakt 23 mm den Amorphstreifen auf dem SEMIVAC 90 fixieren. An diesem Verbundstreifen wird anschließend neben der Punktschweißstelle ein beide Streifen erfassendes Loch ausgestanzt, so daß der Amorphstreifen nur noch einseitig durch eine oder mehrere Punktschweißstellen fixiert ist und eine frei schwingende Länge von 19 mm hat. In den folgenden Fertigungsschritten wird der magnetisch halbharte Streifen aufmagnetisiert und die Resonanzfrequenz des amorphen Strei fens gemessen. In einem geschlossenen Regelkreis wird aus der gemessenen Resonanzfrequenz die genaue Positionierung der Stanzlöcher zu den folgenden Punktschweißstellen errechnet, so daß eine enge Tolerierung der Resonanzfrequenz (z. B. 58 kHz ± 100 Hz) auch mit größeren Standardabweichungen beider Streifen erzielbar ist, sofern die Variation der Eigenschaf ten über Längen eintritt, die im Vergleich zur Etikettenlänge (ca. 20 mm) lang ist. In einem Beispiel konnten Flußänderun gen des magnetisch halbharten Streifens von ± 20% ausgere gelt werden, während bei konventionellen Etiketten bereits ± 5% zu Problemen in der Fertigung führen. Die Etikettenferti gung wird abgeschlossen durch das Aufsetzen eines Plastikpro filteils, welches das frei schwingende Ende des Amorphstrei fens gegen mechanische Manipulationen in der Anwendung schützt.
Eine weitere Ausführung der erfindungsgemäßen Etiketten
substituiert den Punktschweißvorgang durch das Aufbringen von
quer aufgeklebten doppelseitig klebenden Streifen, die ent
sprechend den Punktschweißstellen die Fixierung des amorphen
Streifens in gleichmäßigen Abständen sicherstellt. Der wei
tere Fertigungsprozeß verläuft analog.
Claims (27)
1. Verwendung eines magnetoelastisch anregbaren Etiketts in
Überwachungs- und Identifizierungssystemen,
wobei das Etikett aus einem magnetisch halbharten Streifen
zur Deaktivierung und vorzugsweise aus einem amorphen Strei
fen als Resonator besteht,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Resonator einseitig fixiert ist und die Re
sonanzschwingung mit einer 1/4-Wellenlänge angeregt wird.
2. Verwendung eines Etiketts nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet,
daß die Legierung des amorphen Streifens entsprechend der
folgenden Formel
zusammengesetzt ist:
Fea Cob Nic Six By Mz,
wobei M ein oder mehrere der Elemente der Gruppe IV bis VII des Periodensystems einschließlich C, Ge und P bedeutet und die Anteile in at% folgenden Bedingungen genügen:
a liegt zwischen 20 und 74
b liegt zwischen 0 und 50
c liegt zwischen 0 und 50
mit der Maßgabe b + c < 5 ist
x liegt zwischen 0 und 10
y liegt zwischen 10 und 20
z liegt zwischen 0 und 5
mit der Maßgabe, daß die Summe x + y + z zwischen 12 und 24 liegt.
Fea Cob Nic Six By Mz,
wobei M ein oder mehrere der Elemente der Gruppe IV bis VII des Periodensystems einschließlich C, Ge und P bedeutet und die Anteile in at% folgenden Bedingungen genügen:
a liegt zwischen 20 und 74
b liegt zwischen 0 und 50
c liegt zwischen 0 und 50
mit der Maßgabe b + c < 5 ist
x liegt zwischen 0 und 10
y liegt zwischen 10 und 20
z liegt zwischen 0 und 5
mit der Maßgabe, daß die Summe x + y + z zwischen 12 und 24 liegt.
3. Verwendung eines Etiketts nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Legierung des amorphen Streifens entsprechend der
folgenden Formel zusammengesetzt ist:
Fea Cob Nic Six By Mz,
wobei M ein oder mehrere der Elemente der Gruppe IV bis VII des Periodensystems einschließlich C, Ge und P bedeutet und die Anteile in at% folgenden Bedingungen genügen:
a liegt zwischen 20 und 74
b liegt zwischen 0 und 25
c liegt zwischen 0 und 50
mit der Maßgabe b + c < 5 ist
x liegt zwischen 0 und 10
y liegt zwischen 10 und 20
z liegt zwischen 0 und 5
mit der Maßgabe, daß die Summe x + y + z zwischen 12 und 24 liegt.
Fea Cob Nic Six By Mz,
wobei M ein oder mehrere der Elemente der Gruppe IV bis VII des Periodensystems einschließlich C, Ge und P bedeutet und die Anteile in at% folgenden Bedingungen genügen:
a liegt zwischen 20 und 74
b liegt zwischen 0 und 25
c liegt zwischen 0 und 50
mit der Maßgabe b + c < 5 ist
x liegt zwischen 0 und 10
y liegt zwischen 10 und 20
z liegt zwischen 0 und 5
mit der Maßgabe, daß die Summe x + y + z zwischen 12 und 24 liegt.
4. Verwendung eines Etiketts nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Legierung des amorphen Streifens entsprechend der
folgenden Formel zusammengesetzt ist:
Fea Cob Nic Six By Mz,
wobei M ein oder mehrere der Elemente der Gruppe IV bis VII des Periodensystems einschließlich C, Ge und P bedeutet und die Anteile in at% folgenden Bedingungen genügen:
a liegt zwischen 20 und 74
b liegt zwischen 0 und 15
c liegt zwischen 0 und 50
mit der Maßgabe b + c < 5 ist
x liegt zwischen 0 und 10
y liegt zwischen 10 und 20
z liegt zwischen 0 und 5
mit der Maßgabe, daß die Summe x + y + z zwischen 12 und 24 liegt.
Fea Cob Nic Six By Mz,
wobei M ein oder mehrere der Elemente der Gruppe IV bis VII des Periodensystems einschließlich C, Ge und P bedeutet und die Anteile in at% folgenden Bedingungen genügen:
a liegt zwischen 20 und 74
b liegt zwischen 0 und 15
c liegt zwischen 0 und 50
mit der Maßgabe b + c < 5 ist
x liegt zwischen 0 und 10
y liegt zwischen 10 und 20
z liegt zwischen 0 und 5
mit der Maßgabe, daß die Summe x + y + z zwischen 12 und 24 liegt.
5. Verwendung eines Etiketts nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei dem amorphen Streifen durch eine Wärmebehandlung im
Magnetfeld eine Magnetisierungsschleife eingestellt wurde,
die so flach ist, daß bei einer Änderung der Lage des Eti
ketts die durch das Erdfeld bedingte Änderung der Resonanz
frequenz kleiner als 1 kHz ist und daß die Magnetisierungs
schleife andererseits so steil eingestellt ist, daß der Un
terschied der Resonanzfrequenz ohne bzw. mit Vormagnetisie
rung größer als 1 kHz ist.
6. Verwendung eines Etiketts nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei dem amorphen Streifen eine Querkrümmung eingestellt
wird, so daß der Kontakt zwischen amorphem Streifen und
magnetisch halbhartem Streifen neben der
Fixierung nur Liniencharakter hat.
7. Verwendung eines Etiketts nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die frei schwingende Länge des amorphen Streifens zwi
schen 15 und 25 mm liegt, die Breite des Streifens zwischen
0,5 und 25 mm ist und die Dicke zwischen 15 und
40 µm liegt.
8. Verwendung eines Etiketts nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der amorphe Streifen ausreichende Duktilität besitzt, um
durch Stanzvorgänge auf Länge ohne Splittern abgelängt zu
werden.
9. Verwendung eines Etiketts nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der magnetisch halbharte Streifen im aufmagnetisierten
Zustand durch Störfelder < 20 A/cm weniger als 5% seiner In
duktion verliert.
10. Verwendung eines Etiketts nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der magnetisch halbharte Streifen im aufmagnetisierten
Zustand durch Störfelder < 10 A/cm weniger als 5% seiner In
duktion verliert.
11. Verwendung eines Etiketts nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der magnetisch halbharte Streifen durch Felder von 400 A/cm
auf 5% an die Sättigungsinduktion gebracht werden kann.
12. Verwendung eines Etiketts nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der magnetisch halbharte Streifen durch Felder von 200 A/cm
auf 5% an die Sättigungsinduktion gebracht werden
kann.
13. Verwendung eines Etiketts nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der magnetisch halbharte Streifen durch Felder von 50 A/cm
auf 5% an die Sättigungsinduktion gebracht werden kann.
14. Verwendung eines Etiketts nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der magnetisch halbharte Streifen Koerzitivfeldstärken
zwischen 10 A/cm und 60 A/cm aufweist.
15. Verwendung eines Etiketts nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der magnetisch halbharte Streifen Koerzitivfeldstärken
zwischen 10 A/cm und 30 A/cm aufweist.
16. Verwendung eines Etiketts nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der magnetisch halbharte Streifen eine Remanenz Br < 1,0
T aufweist.
17. Verwendung eines Etiketts nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der magnetisch halbharte Streifen eine Remanenz Br < 1,2
T aufweist.
18. Verwendung eines Etiketts nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der magnetisch halbharte Streifen Dicken zwischen 25 µm
und 100 µm aufweist.
19. Verwendung eines Etiketts nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Breiten des amorphen und des magnetisch halbharten
Streifens nicht mehr als 20% voneinander abweichen.
20. Verfahren zur Herstellung eines Etiketts nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der magnetisch halbharte und der vorzugsweise amorphe
Streifen in gleichmäßigen Abständen aneinander fixiert werden
und im Folgeschritt der ¼-Wellenresonator durch Durchstanzen
beider Streifen erzeugt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß der magnetisch halbharte Streifen über eine Klebeschicht
in dem Etikett befestigt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fixierung des ¼-Wellenresonators (amorpher Streifen)
durch eine oder mehrere Punkt-schweißung(en) vorgenommen
wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fixierung des ¼-Wellenresonators (amorpher Streifen)
durch eine Klebeschicht vorgenommen wird.
22. Verfahren nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Länge der ¼-Wellenresonatoren beim Stanzen durch die
Messung der Resonanzfrequenzen der vorhergehenden Etiketten
gesteuert wird.
23. Verfahren nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß über dem Resonator (vorzugsweise amorpher Streifen) ein
Plastikprofil fixiert wird, welches ein freies longitudinales
Schwingen des Resonators sicherstellt.
24. Verfahren nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Länge ¼-Wellenresonatoren beim Stanzen durch die
Messung der Resonanzfrequenzen der vorhergehenden Etiketten
gesteuert wird.
25. Verfahren nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß über dem Resonator (vorzugsweise amorpher Streifen) ein
Plastikprofil fixiert wird, welches ein freies longitudinales
Schwingen des Resonators sicherstellt.
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Applications Claiming Priority (1)
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| DE19651525A DE19651525A1 (de) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | Etiketten in akustomagnetischen Diebstahlsicherungssystemen |
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