DE19733849A1 - Diebstahlsicherungsschild - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Schild, das das unerlaubte Wegnehmen eines diebstahl
überwachten Artikels meldet.
Ein Diebstahlsicherungsschild ist in der japanischen Offenlegungsschrift 8-185,584
offenbart, bei dem ein Schwingkreis eines Schildes, das an einem diebstahlüber
wachten Artikel angebracht ist, mit elektromagnetischen Wellen mit einer vorbe
stimmten Frequenz in Resonanz steht, die von einem elektromagnetischen Sender
ausgesendet werden. Eine Vorrichtung zum Nachweis des Entfernens stellt weiterhin
fest, ob das Schild von dem diebstahlüberwachten Artikel entfernt worden ist oder
nicht, und ein Informationsabschnitt, der auf ein Entfernen reagiert, steuert eine
Ausgabevorrichtung für ein Informationssignal auf der Basis des Ausgangssignals,
das mit Hilfe der Vorrichtung zum Nachweis des Entfernens des Schildes festgestellt
worden ist. Der Schwingkreis des Diebstahlsicherungsanhängers weist elektrisch
leitende Metallfolien auf, die in einer vorgegeben Form auf den beiden Seiten eines
isolierenden dielektrischen dünnen Filmes durch Ätzen oder durch einen ähnlichen
Vorgang ausgebildet sind. Dabei wird beispielsweise angegeben, ein spiralförmiges
Induktionselement einer leitenden Metallfolie und ein ebenes Musters eines kapazi
tiven Elements, das mit dem induktiven Element in der Mitte der Spirale des Induk
tionselements verbunden ist, auf den Oberflächen des dünnen Filmes auszubilden
sind. Die Vorrichtung zum Nachweis des Entfernens des Anhängers weist eine
vorstehende Betätigungsstange auf, die auf der Befestigungsfläche des Schildes
angeordnet ist und als Nachweisschalter für den Nachweis des Entfernens des
Schildes wirkt. Der Nachweisschalter ist elektrisch mit einer Energiequelle und mit
einem Summer verbunden. Der Informationsabschnitt bezüglich des Entfernens weist
einen Schaltkreis auf, der einen Nachweisschalter, eine Energiequelle und einen
Summer als Vorrichtung zur Ausgabe eines Informationstones aufweist, wobei der
Summer als Vorrichtung zur Ausgabe eines akustischen Informationssignals dient.
Wenn das Schild an einem Artikel befestigt ist, wird die Betätigungsstange durch den
Artikel in die Vorrichtung zum Nachweis zum Entfernens des Schildes gedrückt und
der Nachweisschalter ist ausgeschaltet. Wenn das Schild vom Artikel entfernt wird,
steht die Betätigungsstange vor und der Nachweisschalter wird eingeschaltet.
Eine Antenne eines Abfragesenders und eine Antenne eines Antwortsenders sind mit
einem vorbestimmten Abstand an einem Ausgang eines Ladens vorgesehen, der Arti
kel mit Diebstahlsicherungsschildern verkauft, wobei die Antennen elektrisch mit
einer Steuerungseinheit verbunden sind. Die Steuerungseinheit überträgt elektro
magnetische Wellen mit einer vorgegebenen Frequenz, die über die Antenne des
Abfragesenders in Resonanz mit dem Schwingkreis stehen, und die Kontrolleinheit
überwacht kontinuierlich die Signalhöhen, die von der Antenne des Antwortsenders
übertragen werden. Der Steuerungsabschnitt ist weiterhin mit einem Lautsprecher für
die Ausgabe eines Alarmsignales verbunden.
Wenn ein Artikel mit einem Diebstahlsicherungsschild zwischen den Antennen des
Abfragesenders und des Antwortsenders hindurchgeführt wird, stehen die elektro
magnetischen Wellen, die von der Antenne des Abfragesenders abgestrahlt werden,
in Resonanz mit dem Schwingkreis des Schildes, das an dem diebstahlüberwachten
Artikel befestigt ist, und somit empfängt die Antenne des Antwortsenders ein Signal
mit einer modellierten Höhe. Daher erzeugt der Steuerungsabschnitt mit Hilfe des
Lautsprechers einen Alarm, um Aufmerksamkeit auf den Diebstahl eines Artikels zu
erzeugen. Wenn dagegen das Schild von dem Artikel entfernt wird, steht die
Betätigungsstange vor, der Nachweisschalter wird eingeschaltet und der Summer
erzeugt einen Ton. Daher kann ein Dieb in sicherer Weise überwacht werden.
Wenn ein konventionelles Schild der zuvor beschriebenen Art an einem Artikel
befestigt ist, der eine Oberfläche aus einem elektrisch leitenden Material aufweist,
wie beispielsweise Aluminium, oder ein ferromagnetisches Material, wie beispiels
weise ein Stahlblech, verändert sich die Eigeninduktivität des Schwingkreises, so daß
der Schwingkreis eine verschiedene Resonanzfrequenz gegenüber einer Anbringung
an einem Artikel mit einer aus einem isolierenden oder nichtmagnetischen Material
bestehenden Oberfläche aufweist. Daher ist ein solches Diebstahlsicherungsschild
nicht für elektrisch leitende oder ferromagnetische Materialien geeignet.
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Diebstahlsicherungs
schild anzugeben, bei dem die Resonanzfrequenz des Schwingkreises unabhängig
vom Material der Oberfläche des Artikels ist, an dem das Diebstahlsicherungsschild
befestigt ist oder bei dem die Resonanzfrequenz hoch ist. Weiterhin besteht das
technische Problem der vorliegenden Erfindung darin, ein Diebstahlsicherungsschild
anzugeben, bei dem die Verlustwiderstandskomponente des Schwingkreises verringert
ist, der Q-Wert erhöht ist und eine scharfe Resonanz durch Verengung der Resonanz
frequenzbreite des Schwingkreises ermöglicht wird, wenn die Resonanzfrequenz hoch
ist.
Die zuvor aufgezeigten technischen Probleme sind durch Diebstahlsicherungsschilder
mit den Merkmalen des Anspruches 1 bzw. 5 gelöst.
Da das erfindungsgemäße Diebstahlsicherungsschild, das an einem diebstahlüber
wachten Artikel befestigt ist, einen Schwingkreis, der in Resonanz mit elektromagne
tischen Wellen einer spezifischen Frequenz treten kann, die von der Antenne des
Abfragesenders ausgestrahlt werden, und eine weichmagnetische Schicht aufweist,
die zwischen der Berührungsfläche des Artikels und dem Schwingkreis angeordnet
ist, wird der Schwingkreis elektromagnetisch vom Artikel, der aus einem leitfähigen
oder ferromagnetischen Material besteht durch die weichmagnetische Schicht
abgeschirmt. Daher ändert sich die Selbstinduktivität des Schwingkreises nicht
wesentlich. Mit anderen Worten ist die Resonanzfrequenz des Schwingkreises, der
an dem Artikel befestigt ist, im wesentlichen dieselbe, wie dann, wenn der
Schwingkreis an einem Artikel befestigt ist, dessen Oberfläche aus einem
isolierenden oder nicht magnetischen Material hergestellt ist.
Weiterhin ist mindestens ein Schlitz in der weichmagnetischen Schicht ausgebildet
und bewirkt somit, daß im wesentlichen auch dann keine Veränderung der
Selbstinduktivität des Schwingkreises auftritt, wenn die Resonanzfrequenz hoch ist,
weil die Wirbelströme, die in der weichmagnetischen Schicht auftreten, durch die
Schlitze abgeschirmt werden.
Wenn die weichmagnetische Schicht aus einem Verbundmaterial besteht, das Flocken
aus einem weichmagnetischen Material und einen Kunststoff aufweist, können die
Wirbelströme in der weichmagnetischen Schicht auch dann unterdrückt werden, wenn
die Frequenz der elektromagnetischen Wellen, die von der Antenne des Abfragesen
ders ausgesendet werden, hoch ist. Daher ändert sich die Selbstinduktivität des
Schwingkreises nur unwesentlich. Mit anderen Worten bleibt die Resonanzfrequenz
des Schwingkreises, der an einem Artikel befestigt ist, der eine Oberfläche aus einem
leitfähigen oder ferromagnetischen Material besitzt, im wesentlichen dieselbe, auch
wenn der Schwingkreis an einem Artikel befestigt wird, der eine Oberfläche aus
einem isolierenden oder nichtmagnetischen Material aufweist.
Wenn das weichmagnetische Material, das die weichmagnetische Schicht bildet, aus
einer amorphen Legierung, aus Permalloy, aus einem elektromagnetischen Weich
eisen, aus einem Siliziumstahlblech, aus einer Sendust-Legierung (Warenbezeichnung
für eine Fe-Legierung, die 9,5% Si und 5,5% Al enthält), aus einer Fe-Al-Legie
rung oder aus einem weichmagnetischen Ferriten besteht, wird der Schwingkreis
elektromagnetisch sicher gegenüber einem Artikel abgeschirmt, der eine Oberfläche
aus einem leitfähigen oder ferromagnetischen Material besitzt, weil diese weichma
gnetischen Materialien eine hohe Permeabilität, kleine Koerzitivkräfte und geringe
Hysterereverluste aufweisen.
Wenn eine flache Abschirmspule, die an beiden Enden kurzgeschlossen ist, zwischen
der Berührungsfläche des Artikels und dem Schwingkreis angeordnet ist, wird ein
Magnetfeld, das auf der Oberfläche des Artikels durch das in Resonanztreten des
Schwingkreises auftritt, durch ein magnetisches Feld ausgeglichen, das durch den in
umgekehrter Richtung induzierten Strom innerhalb der Abschirmspule entsteht.
Dieses gilt auch dann, wenn der Schwingkreis auf eine Artikeloberfläche aus
leitfähigem Material, wie beispielsweise Aluminium, oder aus einem ferromagneti
schen Material, wie beispielsweise Stahlblech, in Resonanz tritt. Im Ergebnis treten
keine Wirbelströme auf der Artikeloberfläche auf, so daß der Schwingkreis im
wesentlichen dieselbe Selbstinduktivität aufweist, wie wenn das Schild an einem
Artikel befestigt ist, das eine isolierende oder nichtmagnetische Oberfläche aufweist.
Wenn die Größe der Abschirmspule mindestens so groß wie die Größe der Resonanz
spule des Schwingkreises ausgestaltet ist, wird die Resonanzspule vollständig gegen
über dem Artikel durch die Abschirmspule abgeschirmt. Daher treten auch dann
keine Wirbelströme auf der Oberfläche auf, wenn der Schwingkreis in Resonanz tritt,
und die Selbstinduktivität des Schwingkreises wird nicht durch den Artikel beeinflußt
und verändert sich somit im wesentlichen nicht.
Wenn jedes Drahtsegment oder jeder Ringabschnitt der Abschirmspule zwischen je
weils zwei benachbarten Drahtsegmenten der Resonanzspule angeordnet sind, wenn
man den Schwingkreis und die Abschirmspule von oben oder unten betrachtet, ver
ringert sich die verteilte Kapazität zwischen der Resonanzspule und der Abschirm
spule, so daß Wirbelströme auf der Artikeloberfläche reduziert werden können.
Daraus ergibt sich, daß die Verlustwiderstandskomponente des Schwingkreises
verringert werden kann bzw. daß der Q-Wert vergrößert werden kann. Daher kann
die Bandbreite der Resonanzfrequenz des Schwingkreises verringert werden und der
Schwingkreis weist somit eine scharfe Resonanz auf. Die Verringerung der
Verlustwiderstandskomponente aufgrund der Hysterese des Schwingkreises und der
Anstieg des Q-Wertes können auch für hohe Resonanzfrequenzen erreicht werden.
Wenn eine nichtleitfähige, nichtmagnetische, spulenisolierende Schicht mit einer
Dicke von 5 mm oder weniger zwischen der Abschirmspule und der Resonanzspule
angeordnet wird, können die verteilten Kapazitäten zwischen der Resonanzspule und
der Abschirmspule weiter verringert werden. Daher können auch die auf der
Artikeloberfläche auftretenden Wirbelströme weiter reduziert werden, so daß der
Q-Wert weiter ansteigt und der Schwingkreis eine schärfere Resonanz aufweist.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele. In der beigefügten
Zeichnung zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt entlang der in Fig. 2 dargestellten Linie A-A eines
ersten Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Diebstahlsiche
rungsschildes
Fig. 2 einen Querschnitt entlang der in Fig. 1 dargestellten Linie B-B,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung, die einen Zustand darstellt, in dem
ein Artikel mit einem Diebstahlsicherungsschild zwischen einer Anten
ne eines Abfragesenders und einer Antenne eines Antwortsenders
durchgeführt wird,
Fig. 4 einen Querschnitt entlang der in Fig. 5 dargestellten Linie C-C eines
zweiten Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Diebstahl
sicherungsschildes,
Fig. 5 einen Querschnitt entlang der in Fig. 4 dargestellten Linie D-D,
Fig. 6 einen Querschnitt entlang der in Fig. 4 dargestellten Linie E-E,
Fig. 7 einen Querschnitt entlang der in Fig. 4 dargestellten Linie F-F,
Fig. 8 im Querschnitt ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung entsprechend dem Querschnitt von Fig. 6,
Fig. 9 im Querschnitt ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung entsprechend dem Querschnitt der Fig. 6,
Fig. 10 im Querschnitt ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung entsprechend dem Querschnitt von Fig. 6,
Fig. 11 im Querschnitt entlang der in Fig. 11 dargestellten Linie G-G ein
sechstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 12 einen Querschnitt entlang der in Fig. 11 dargestellten Linie H-H,
Fig. 13 eine Zusammenbaudarstellung eines Schwingkreises und einer
Abschirmspule eines Diebstahlsicherungsschildes,
Fig. 14 im Querschnitt eine Darstellung eines Herstellungsprozesses des
Schwingkreises und der Abschirmspule,
Fig. 15 eine Querschnittsdarstellung, die die Richtung der magnetischen
Felder darstellt, die erzeugt werden, wenn ein elektrischer Strom im
Schwingkreis fließt, der von den von der Antenne eines Abfragesen
ders abgestrahlten elektromagnetischen Wellen mit einer vorgegebenen
Frequenz induziert wird, und wenn ein induzierter Strom in der
Abschirmspule fließt, und
Fig. 16 eine Zusammenbaudarstellung eines siebten Ausführungsbeispieles der
vorliegenden Erfindung, entsprechend Fig. 13.
In den Fig. 1, 3 und 4 ist die vorliegende Erfindung in Form eines Diebstahlsiche
rungsschildes 12 bzw. 32 dargestellt, das an einem diebstahlüberwachten Artikel 11
befestigt ist. Das Diebstahlsicherungsschild 12 bzw. 32 weist einen Schwingkreis 14
auf, der in Resonanz mit elektromagnetischen Wellen einer vorbestimmten Frequenz
steht, die von einer Antenne eines Abfragesenders 13 übertragen werden.
Die Verbesserung ist nun dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht 16 bzw. 36, die
aus einem weichmagnetischen Material besteht, zwischen der Befestigungsfläche des
diebstahlüberwachten Artikels 11 und dem Schwingkreis 14 angeordnet ist.
Wenn bei einem erfindungsgemaßen Diebstahlsicherungsschild der Schwingkreis 14
an einem Artikel 11 befestigt ist, dessen Oberfläche aus einem elektrisch leitenden
Material, wie beispielsweise Aluminium, oder aus einem ferroelektrischen Material,
wie beispielsweise einem Stahlblech besteht, wobei die weichmagnetische Schicht 16
bzw. 36 dazwischen angeordnet ist, wird der Schwingkreis 14 elektromagnetisch vom
Artikel 11 durch die weichmagnetische Schicht 16 bzw. 36 abgeschirmt. Daher
verändert sich die Selbstinduktivität des Schwingkreises 14 nur wenig im Vergleich
dazu, wenn das Schild an einem Artikel befestigt ist, dessen Oberfläche aus einem
isolierenden oder nichtmagnetischen Material besteht.
Wie in den Fig. 4 bis 7 dargestellt ist, weist die weichmagnetische Schicht
mindestens einen Schlitz 36c, 36d auf. Somit werden Wirbelströme, die in der
weichmagnetischen Schicht 36 auftreten, durch die Schlitze 36c bzw. 36d auch dann
abgeschirmt, wenn die Resonanzfrequenz hoch ist und sich die Selbstinduktivität des
Schwingkreises 14 nicht wesentlich verändert, wie zuvor beschrieben worden ist.
Weiterhin weist das Diebstahlsicherungsschild eine weichmagnetische Schicht aus
einem Verbundwerkstoff auf, der aus Flocken des weichmagnetischen Materials und
aus einem Kunststoffmaterial besteht. In diesem Fall können Wirbelströme, die in
der weichmagnetischen Schicht auftreten, auch dann unterdrückt werden, wenn die
Frequenz der elektromagnetischen Strahlung, die von der Antenne des Abfrage
senders übertragen wird, hoch ist und die Selbstinduktivität des Schwingkreises
verändert sich nicht wesentlich.
Weiterhin besteht bei dem Diebstahlsicherungsschild die weichmagnetische Schicht
aus einer amorphen Legierung, aus Permalloy, aus einem elektromagnetischen
weichen Eisen, aus einem Siliziumstahlblech, aus einer Sendust-Legierung, aus einer
Fe-Al-Legierung oder aus einem weichmagnetischen Eisen.
Brauchbare amorphe Legierungen weisen Materialien mit einer hohen magnetischen
Permeabilität wie beispielsweise Legierungen auf Kobaltbasis, Legierung auf
Eisenbasis und Legierungen aus Nickelbasis auf. Allgemein gilt, daß amorphe
Legierungen 70-98 Gew.-% an Co, Fe und Ni, 2-30 Gew.-% an B, Si und P und
andere Komponenten wie Al, Mn, Cr, Nb und ähnliche Elemente aufweisen.
Beispiele von Legierungen auf Kobaltbasis weisen eine Legierung auf, die 84
Gew.-% an Co, 5,3 Gew.-% an Fe, 8,5 Gew.-% an Si und 2,2 Gew.-% an B; eine
Legierung aus 84 Gew.-% an Co, 3,3 Gew.-% an Fe, 1,3 Gew.-% an B, 9,8
Gew.-% an P und 1,6 Gew.-% an Al; eine Legierung aus 89 Gew.-% an Co, 5,3
Gew.-% an Fe, 3,3 Gew.-% an Si und 3,4 Gew.-% an B; eine Legierung aus 81,9
Gew.-% an Co, 5,1 Gew.-% an Fe, 10 Gew.-% an Si und 3 Gew.-% an B; eine
Legierung aus 80 Gew.-% an Co, 10 Gew.-% an Fe, 6 Gew.-% an Si und 4
Gew.-% an Bund eine Legierung aus 78,8 Gew.-% an Co, 5,1 Gew.-% an Fe, 6,1
Gew.-% an Si, 4,7 Gew.-% an B und 5,3 Gew.-% an Ni.
Beispiele von Legierungen auf Eisenbasis sind folgende Legierungen: Eine Legierung
aus 95,4 Gew.-% an Fe und 4,6 Gew.-% an B und eine Legierung aus 91,4 Gew.-%
an Fe, 5,9 Gew.-% an Si und 2,7 Gew.-% an B.
Ein typisches Beispiel einer Legierung auf Nickelbasis weist 94,5 Gew.-% an Ni und
5,5 Gew.-% an P auf.
Beispiele von verwendbaren Permalloys sind folgende: 78-Permalloy, 45-Permalloy,
Hipernik, Monimax, Sinlinax, Radiometal, 1040 Alloy, Mumetal, Cr-Permalloy,
Mo-Permalloy, Supermalloy, Hardperm, 36-Permalloy, Deltamax, prismatic
hysteresis permalloy, JIS PB TYPE 1 und TYPE 2, JIS PC TYPES 1 bis 3, JIS PD
TYPE 1 und TYPE 2, und JIS PE TYPE 1 und TYPE 2.
Beispiele von brauchbaren elektromagnetischen Weicheisen weisen industrielles reines
Eisen, Armcoeisen, Cioffi pures Eisen und Stahlblech mit niedrigem Kohlenstoff
anteil.
Beispiele von brauchbaren Siliziumstahlblechen weisen nicht kornorientiertes
Siliziumstahlblech und kornorientiertes Siliziumstahlblech auf.
Beispiele an brauchbaren Sendust-Legierungen und FeAl-Legierungen weisen
alperm, Hypermal (12% Al-Fe), sendust and super sendust auf.
Beispiele von brauchbaren Legierungen aus weichmagnetischem Eisen weisen
Legierungen des Mn-Mg-Types, des Mn-Zn-Types und des Ni-Zn-Types auf, die
niedrige magnetische Flußdichten aufweisen, sowie Legierungen des Mn-Zn-Types
mit hohen magnetischen Flußdichten.
Wenn ein weichmagnetisches Material, wie es zuvor beschrieben worden ist, als
weichmagnetische Schicht bei einem Diebstahlsicherungsschild verwendet wird, kann
eine elektromagnetische Abschirmung des Schwingkreises gegenüber einem Artikel,
dessen Oberfläche aus einem leitenden oder magnetischen Material hergestellt ist, in
sicherer Weise erreicht werden, da eine hohe magnetische Permeabilität von 1,000
oder mehr, eine geringe Koerzitivkraft von 100 A/m oder weniger und ein geringer
Hysterereverlust vorhanden sind.
Weiterhin ist das erfindungsgemäße Diebstahlsicherungsschild dadurch gekennzeich
net, daß eine ebene Abschirmspule 76 vorgesehen ist, deren beiden Endanschlüsse
kurzgeschlossen sind, wobei die Abschirmspule 76 zwischen der Befestigungsfläche
des diebstahlüberwachten Artikels 11 und dem Schwingkreis 74 angeordnet ist, wie
es in den Fig. 11 und 15 dargestellt ist.
Bei diesem vorgeschriebenen Diebstahlsicherungsschild fließt dann, wenn der
Schwingkreis 74 an dem Artikel 11 befestigt ist, dessen Oberfläche aus einem
elektrisch leitenden Material, bei beispielsweise Aluminium, oder aus einem
ferroelektrischen Material besteht, wie beispielsweise ein Stahlblech, wenn
dazwischen die Abschirmspule 76 angeordnet ist und wenn der Schwingkreis 74 in
Resonanz angeregt wird, ein entgegengesetzt induzierter Strom, in der Abschirmspule
76. Ein magnetisches Feld, das auf der Oberfläche des Artikels 11 durch die
Resonanz des Schwingkreises 74 auftritt, wird durch ein magnetisches Feld
ausgeglichen, das durch den induzierten Strom entsteht, der in der Abschirmspule 76
fließt. Im Ergebnis treten keine Wirbelströme an der Oberfläche des Artikels 11 auf
und der Schwingkreis 74 weist im wesentlichen die Selbstinduktivität auf, wie wenn
das Schild mit einem Artikel verbunden ist, der eine elektrisch isolierende oder
nichtmagnetische Oberfläche aufweist.
Bei einer weiteren Ausbildung weist das Diebstahlsicherungsschild eine Abschirm
spule 76 auf, deren Größe mindestens genau so groß wie die Größe der Resonanz
spule 78 des Schwingkreises 74 ist, wie es in den Fig. 11 und 12 dargestellt ist.
Da die Resonanzspule 78 vollständig durch die Abschirmspule 76 abgeschirmt ist,
treten keine Wirbelströme auf dem Artikel 11 auf, wenn die Resonanzspule 78 in
Resonanz angeregt wird und die Selbstinduktivität des Schwingkreises 44 sich nicht
wesentlich verändert, da der Artikel 11 nur einen geringen Einfluß ausüben kann.
Weiterhin ist bei dem Diebstahlsicherungsschild jedes Drahtsegment 76a der
Abschirmspule 76 oder jeder Ringabschnitt 106a-106e der Abschirmspule 106
zwischen zwei benachbarten Drahtsegmenten 78a der Resonanzspule 78 angeordnet,
wenn der Zusammenbau des Schwingkreises 74 und der Abschirmspule 76 von oben
oder unten betrachtet wird, wie es in den Fig. 11, 12 und 16 dargestellt ist.
Bei dieser Ausgestaltung des Stahlsicherungsschildes verringert sich die verteilte
Kapazität zwischen der Resonanzspule 78 und der Abschirmspule 76 bzw. 106, so
daß die Wirbelströme, die auf der Oberfläche des Artikels 11 auftreten, verringert
werden können. Im Ergebnis kann die Verlustwiderstandskomponente des Schwing
kreises 74 abgesenkt werden. Daher steigt der Q-Wert an und der Schwingkreis 74
weist eine scharfe Resonanz auf. Selbst wenn die Resonanzfrequenz hoch ist, können
die Verlustwiderstandkomponente des Schwingkreises 74, wie beispielsweise
Hystereseverluste, abgesenkt und der Q-Wert verringert werden.
Weiterhin weist das Diebstahlsicherungsschild eine spulenisolierende Schicht 80 auf,
die aus einem nichtleitenden und nichtmagnetischen Material besteht. Die
spulenisolierende Schicht 80 weist eine Dicke von höchstens 5 mm auf und ist
zwischen der Abschirmspule 76 und der Resonanzspule 78 angeordnet, wie es in der
Fig. 11 dargestellt ist.
Bei dem zuvor beschriebenen Diebstahlsicherungsschild kann also die Spuleniso
lierschicht 80 die verteilte Kapazität zwischen der Resonanzspule 78 und der
Abschirmspule 76 absenken. Daher werden die Wirbelströme, die auf der Oberfläche
des Artikels 11 auftreten, weiter abgesenkt, so daß der Q-Wert weiter ansteigt und
der Schwingkreis 74 eine schärfere Resonanz aufweist.
Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden im
Detail mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben.
Wie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist, weist ein Schild 12, das an einem diebstahl
überwachten Artikel 11 befestigt ist, einen Schwingkreis 14 auf, der in Resonanz mit
elektromagnetischen Wellen einer spezifischen Frequenz steht, die von einer Antenne
13 eines Abfragesenders ausgestrahlt werden. Weiterhin weist der Anhänger 12 eine
weichmagnetische Schicht 16 auf, die zwischen der Berührungsoberfläche des Arti
kels 11 und dem Schwingkreis 14 angeordnet ist. Der Artikel 11 weist bei diesem
Ausführungsbeispiel einen ferromagnetischen Behälter 11a auf, der aus einem
Stahlblech hergestellt ist und Trinkwasser, Lebensmittelöl, Süßigkeiten oder
Ähnliches beinhaltet. Der Schwingkreis 14 weist eine Hauptplatte 17 auf, die aus
einem isolierenden Material wie beispielsweise Papier oder dünnem Kunststoff
hergestellt ist, eine rechteckige leitende Spule 18, die spiralförmig aus Kupfer oder
Aluminium hergestellt und auf einer Seite der Hauptplatte 17 ausgebildet ist, und
einen Kondensator 19 auf, der mit derselben Seite der Hauptplatte 17 verbunden und
elektrisch mit der Spule 18 verbunden ist (Fig. 1 und 2). Der Kondensator 19 weist
ein Paar von Elektrodenschichten 19a auf, die über eine dielektrische Schicht (nicht
dargestellt in der Zeichnung) miteinander verbunden sind. Die Spule 18 wird durch
Aufspulen und Verbinden eines isolierten Drahtes mit der Hauptplatte 17 hergestellt,
so daß eine rechteckige Spirale gebildet wird. Weiterhin kann die Spule 18 durch
Ätzdruck oder Ausstanzen eines leitenden Materials, wie beispielsweise Aluminium
oder Kupferfolie, hergestellt werden, um somit nicht notwendige Abschnitte zu
entfernen und um eine rechteckige Spirale zu bilden.
Eine weichmagnetische Schicht 16 wird durch ein beliebiges weichmagnetisches
Material gebildet, wie beispielsweise eine amorphe Legierung, Permalloy,
elektromagnetisches Weicheisen, Siliziumstahlblech, Sendust-Legierung,
Fe-Al-Legierung oder weichmagnetischer Ferrit. Die weichmagnetische Schicht 16
ist als Ebene ausgebildet, die ungefähr dieselbe Fläche wie die der Hauptplatte 17
aufweist. Die weichmagnetische Schicht 16 ist mit der Oberfläche der Hauptplatte
17 verbunden, die die Spule 18 und den Kondensator 19 aufweist, wobei die weich
magnetische Schicht 16 mit einem Bindemittel befestigt ist. Die weichmagnetische
Schicht 16, die an der Hauptplatte 17 angebracht ist, ist mit der Oberfläche des
Artikels 11, d. h. dem Stahlbehälter 11a, mit Hilfe eines Bindemittels 22 verbunden
(Fig. 1 bis 3). Im Bereich eines Ausganges eines Ladens, (nicht dargestellt in der
Zeichnung) der Artikel 11 verkauft, stehen eine Antenne 13 eines Abfragesenders
und eine Antenne 23 eines Antwortsenders in einem vorgegebenen Abstand (Fig. 3).
Die Antenne 23 des Antwortsenders ist mit einem Eingangsabschnitt einer Steuerung
24 verbunden und die Antenne 13 des Abfragesenders ist mit einem Ausgangs
abschnitt der Steuerung 24 verbunden. Ein Lautsprecher 26, der den Alarm erzeugt,
ist mit dem Ausgangsabschnitt der Steuerung 24 verbunden.
Die Steuerung 24 überträgt elektromagnetische Wellen mit einer gegebenen Fre
quenz, die in Resonanz mit dem Schwingkreis 14 steht, über die Antenne 13 des Ab
fragesenders und überwacht kontinuierlich die Signalhöhen des von der Antenne 23
des Antwortsenders empfangenen Signals. Die Signalhöhe, die dann vorliegt, wenn
die Antenne 23 des Antwortsenders direkt die elektromagnetischen Wellen von der
Antenne 13 des Abfragesenders empfängt, wird als Standardwert eingestellt. Wenn
die Antenne 23 des Antwortsenders elektromagnetische Wellen empfängt, die von der
Antenne 13 des Abfragesenders übertragen werden und in dem Schwingkreis 14 des
Anhängers 12 resonanzverstärkt werden, ist die Signalhöhe um einen vorgegebenen
Wert größer als der Standardwert. Die Steuerung 24 erzeugt dann über den Lautspre
cher ein Alarmsignal in Abhängigkeit von einer solchen Differenz in der Signalhöhe.
Die Betriebsweise des zuvor beschriebenen Diebstahlsicherungsschildes wird im
folgenden erläutert.
Wenn der Artikel 11 mit dem Diebstahlsicherungsschild 12 in illegaler Weise zwi
schen der Antenne 13 des Abfragesenders und der Antenne 23 des Antwortsenders
hindurchgeführt wird, tritt der Schwingkreis 14 des Schildes 12 in Resonanz mit den
elektromagnetischen Wellen, die von der Antenne 13 des Abfragesenders ausgestrahlt
werden. Die Selbstinduktivität des Schwingkreises 14 ändert sich dabei nicht
wesentlich, weil der Schwingkreis 14 elektromagnetisch von dem Stahlblechbehälter
11a des Artikels 11 durch die weichmagnetische Schicht 16 abgeschirmt wird. Daher
sendet der Schwingkreis 14 elektromagnetische Wellen mit einer Frequenz, die durch
die Selbstinduktivität der Spule 18 und der Kapazität des Kondensators 19 bestimmt
ist. Wenn die Antenne 23 des Antwortsenders diese elektromagnetischen Wellen
empfängt, weist die Steuerung 24 ein illegales Wegnehmen des Artikels 11 nach und
gibt durch Ansteuern des Lautsprechers 26 Alarm.
Wenn andererseits der Artikel 11 zu einem Ausgangsschalter für ein Zahlen des
Kaufpreises gebracht wird (nicht in der Zeichnung dargestellt), wird der Kondensator
des Schwingkreises 14 durch Aussenden starker elektromagnetischer Strahlung auf
das Schild 12 zerstört. Daher tritt der Schwingkreis 14 nicht in Resonanz und die
Steuerung 24 steuert nicht den Lautsprecher 26 an, wenn der Artikel 11 zwischen der
Antenne 13 des Abfragesenders und der Antenne 23 des Antwortsenders hindurch
geführt wird.
Obwohl bei diesem Ausführungsbeispiel ein ferromagnetischer Stahlbehälter, der
Trinkwasser, Lebensmittelöl oder Süßigkeiten enthält, als Beispiel eines Artikels
dargestellt ist, kann bei dem Ausführungsbeispiel auch ein elektrisch leitender
Aluminiumbehälter, der Trinkwasser enthält, und Artikel aus einem isolierenden,
nicht magnetischen oder einem anderen Material verwendet werden. Wenn der
Artikel ein Buch ist, kann das erfindungsgemaße Diebstahlsicherungsschild mit der
Verkaufskarte verbunden sein. Wenn beim Verkauf diese Verkaufskarte mit dem
Schild an der Ladentheke entfernt wird, wird der Lautsprecher nicht aktiviert, wenn
das Buch zwischen den Antennen des Abfragesenders und des Antwortsenders
hindurchgeführt wird.
Die Spule kann in Form einer kreisförmigen Spirale oder in jeder anderen Form
anstatt der rechteckigen Spirale des Ausführungsbeispieles ausgebildet sein.
Die weichmagnetische Schicht kann auf der Oberfläche des Artikels mit einem
Klebeband befestigt sein, das Klebeschichten auf beiden Seiten aufweist, anstatt daß
ein Bindemittel wie bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird.
Die Dicke der weichmagnetischen Schicht ist nicht begrenzt, solange sie dem
elektromagnetischen Abschirmungseffekt ausübt, wobei die Dicke vorzugsweise in
einem Bereich von 5 µm bis 500 µm im Hinblick auf eine praktizierbare Anwendung
liegt.
Die weichmagnetische Schicht kann aus einem Verbundmaterial hergestellt sein, das
Flocken eines weichmagnetischen Materials und ein Kunststoffmaterial aufweist.
Vorzugsweise ist die Dicke jeder Flocke des weichmagnetischen Materials 20 µm oder
weniger. Vorzugsweise weist das Kunststoffmaterial eine isolierende Eigenschaft
auf. Beispiele an bevorzugten Kunststoffmaterialien sind Acrylharze, Polyesterharze,
Polyvinylchloride, Polyethylene, Polystyrole und Epoxidharze.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden
anhand der Fig. 4 bis 7 beschrieben.
Dieses Ausführungsbeispiel hat denselben Aufbau wie das erste Ausführungsbeispiel,
außer daß die weichmagnetische Schicht 36, die zwischen der Berührungsfläche des
Artikels 11 und dem Schwingkreis 14 angeordnet ist, eine erste Schicht 36a und eine
zweite Schicht 36b (Fig. 4, 6 und 7) aufweist, die über eine Verbindungsschicht 20
miteinander verbunden sind. Die Verbindungsschicht 20 besteht aus einem Bindemit
tel, das auf beiden Oberflächen eines isolierenden Filmes angebracht ist. Die erste
Schicht 36a und die zweite Schicht 36b sind gegeneinander elektrisch isoliert, um ein
Leck an Wirbelströmen von einer Schicht zur nächsten Schicht zu verhindern, d. h.
von der ersten Schicht 36a zur zweiten Schicht 36b oder von der zweiten Schicht 36b
zur ersten Schicht 36a. Die erste Schicht 36a ist mit einer Mehrzahl von ersten
Schlitzen 36c versehen, die sich im wesentlichen vertikal bis zu beiden Umgren
zungen mit einem gegebenen Abstand erstrecken, außer für den sich horizontal
erstreckenden zentralen Abschnitt (Fig. 6). Die zweite Schicht 36b ist mit einer
Mehrzahl von zweiten Schlitzen 36d versehen, die sich im wesentlichen horizontal
bis zu beiden Umfangseiten mit einem gegebenen Abstand erstrecken, außer für den
für sich vertikal erstreckenden zentralen Abschnitt (Fig. 7).
Diese Schlitze 36c und 36d werden durch ein Ätzverfahren, ein Stanzverfahren, ein
Elektronenstrahlverfahren oder ein Laserschneideverfahren hergestellt. Der Grund
dafür, daß die erste Schicht 36a und die zweite Schicht 36b so ausgerichtet sind, daß
die Schlitze 36c und die Schlitze 36d im wesentlichen senkrecht zueinander liegen,
besteht im folgenden. Das Auftreten von Wirbelströmen kann am effektivsten verhin
dert werden, wenn die Richtung der Schlitze 36c oder der Schlitze 36d senkrecht zur
Spule 18 ausgerichtet ist, wobei das Auftreten der Wirbelströme nicht vollständig
verhindert werden kann, wenn die Richtung parallel zur Spule 18 ausgerichtet ist.
Daher kann die wechselweise vertikale Ausrichtung zwischen den Schlitzen 36c und
den Schlitzen 36d effektiv das Auftreten von Wirbelströmen verhindern, unabhängig
davon, wie diese Schlitze 36c und 36d relativ zur Spule 18 verdreht sind. Wenn das
Auftreten von Wirbelströmen nur durch eine weichmagnetische Schicht verhindert
wird, so verlaufen die Schlitze vorzugsweise radial, wie es mit dem vierten Aus
führungsbeispiel und in Fig. 9 dargestellt ist.
Eine Entladung tritt nicht in den Schlitzen 36c und 36d auf, auch wenn die Weiten
der Schlitze 36c und 36d verringert werden, weil die Spannung der Wirbelströme,
die in diesen Schichten 36a und 36b auftreten, gering ist. Vergrößerte Weiten der
Schlitze 36c und 36d verschlechtern den elektromagnetischen Abschirmeffekt wegen
des verringerten Volumens der weichmagnetischen Schicht 36. Daher werden im
Hinblick auf die Funktionstüchtigkeit die Weiten der Schlitze 36c und 36d minimal
eingestellt. Jedoch sind die Weiten der Schlitze 36c und 36d durch den Herstel
lungsprozeß begrenzt. Bei einem Ätzverfahren liegen die Weiten der Schlitze 36c und
36d im Bereich von 0,05 mm bis 1 mm und vorzugsweise von 0,05 mm bis 0,2 mm.
Bei einem Stanzprozeß liegen die Weiten der Schlitze 36c und 36d im Bereich von
0,1 mm bis 2 mm und vorzugsweise von 0, 1 mm bis 0,2 mm. Bei einem Elektronen
strahlverfahren liegen die Weiten der Schlitze 36c und 36d im Bereich von 1 µm bis
100 µm und vorzugsweise von 1 µm bis 10 µm. Weiterhin können die Wirbelströme
verringert werden, wenn die Dicken der ersten und zweiten Schichten 36a und 36b,
die durch die Mehrzahl der Schlitze 36c und 36d aufgeteilt werden, verringert wird.
Jedoch verringert sich das Volumen der ersten Schicht 36a oder der zweiten Schicht
36b durch ein Volumen, das dem Volumen eines einzelnen Schlitzes 36c oder 36d
multipliziert mit der Anzahl der Schlitze 36c oder 36d entspricht, wodurch der
elektromagnetische Abschirmungseffekt dieser Schichten 36a und 36b abnimmt.
Daher liegt die Anzahl der Schlitze 36c und 36d im Bereich von 1 bis 100/cm und
vorzugsweise von 5 bis 30/cm.
Die erste und die zweite Schicht 36a und 36b sind aus einem beliebigen
weichmagnetischen Material hergestellt wie beispielsweise aus einer amorphen
Legierung, Permalloy, elektromagnetischen weichen Eisen, Siliziumstahlblech,
Sendust-Legierung, Fe-Al-Legierung oder aus einem weichmagnetischen Ferrit. Die
erste und zweite Schicht 36a und 36b sind miteinander verbunden. Mit anderen Wor
ten ist die weichmagnetische Schicht 36 eben, weist im wesentlichen dieselbe Fläche
wie die Hauptplatte 17 auf und ist an derselben Seite der Hauptplatte 17 mit einem
Klebemittel 21 befestigt, an der die Spule 18 und der Kondensator 19 vorgesehen
sind. Die mit der Hauptplatte 17 verbundene weichmagnetische Schicht 36 ist an der
Oberfläche des Artikels 11, d. h. der Oberfläche des Stahlblechbehälters 11a, mit
einem Bindemittel 22 verbunden (Fig. 4 und 5).
Die Betriebsweise des Diebstahlsicherungsschildes mit dem zuvor beschriebenen
Aufbau wird im folgenden erläutert.
Wenn der Artikel 11 mit dem Diebstahlsicherungsschild 12 illegal zwischen der
Antenne des Abfragesenders (nicht in der Zeichnung dargestellt) und der Antenne des
Antwortsenders (nicht in der Zeichnung dargestellt) durchgeführt wird, tritt der
Schwingkreis 14 des Schildes in Resonanz mit den elektromagnetischen Wellen, die
von der Antenne des Abfragesenders wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, das
oben beschrieben worden ist, ausgestrahlt werden. Die Selbstinduktivität des
Schwingkreises 14 ändert sich nicht wesentlich, weil der Schwingkreis 14 elektro
magnetisch von dem Stahlblechbehälter 11a des Artikels 11 mittels der weichmagne
tischen Schicht 36 abgeschirmt ist. Ebenso ändert sich die Selbstinduktivität des
Schwingkreises 14 nicht wesentlich, wenn die Frequenz der elektromagnetischen
Wellen, die von der Antenne des Abfragesenders ausgestrahlt werden, hoch ist oder
wenn die Resonanzfrequenz des Schwingkreises 14 hoch ist, weil die ersten und
zweiten Schlitze 36c und 36d senkrecht zueinander ausgeschnitten sind und somit
Wirbelströme verhindern, die konzentrisch auf der ersten und zweiten Schicht 36a
und 36b auftreten. Daher sendet der Schwingkreis 14 elektromagnetische Wellen mit
einer Frequenz aus, die durch die Selbstinduktivität der Spule 18 und der Kapazität
des Kondensators 19 bestimmt ist. Wenn die Antenne des Antwortsenders diese
elektromagnetischen Wellen empfängt, weist die Steuerung ein illegales Entfernen
des Artikels 11 nach und setzt durch Ansteuern des Lautsprechers einen Alarm in
Gang (nicht in der Zeichnung dargestellt).
Wenn andererseits der Artikel 11 zu einer Ladentheke am Ausgang (nicht in der
Zeichnung dargestellt) für ein Zahlen des Kaufpreises gebracht wird, wird der
Kondensator 19 des Schwingkreises 14 durch Aussenden starker elektromagnetischer
Strahlung auf das Schild 32 zerstört. Daher tritt der Schwingkreis 14 nicht mit der
elektromagnetischen Strahlung in Resonanz und die Steuerung steuert nicht den
Lautsprecher an, wenn der Artikel 11 zwischen der Antenne des Abfragesenders und
der Antenne des Antwortsenders hindurchgeführt wird.
Obwohl zwei weichmagnetische Schichten, d. h. die erste und zweite weichmagneti
sche Schicht, bei diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen sind, können auch drei
oder mehr weichmagnetische Schichten vorgesehen sein. In diesem Fall ist es
bevorzugt, daß individuelle weichmagnetische Schichten vorgesehen sind, so daß
deren entsprechende Schlitze einen vorgegebenen Winkel aufweisen.
Fig. 8 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Dieses Ausführungsbeispiel hat denselben Aufbau wie das erste Ausführungsbeispiel,
außer daß eine erste Schicht 46a und eine zweite Schicht 46b (nicht in der Zeichnung
dargestellt) der weichmagnetischen Schicht 46 mit einer Mehrzahl von ersten
Schlitzen 46c und einer Mehrzahl von zweiten Schlitzen (nicht in der Zeichnung
dargestellt) versehen sind, die parallel mit einem gegebenen Abstand angeordnet
sind, so daß die erste Schicht 46a und die zweite Schicht in eine Mehrzahl von
Rechtecken aufgeteilt ist. Die ersten Schlitze 46c und die zweiten Schlitze werden
auf der ersten Schicht 46a und der zweiten Schicht durch Ätzen einer weichmagneti
schen Folie ausgebildet, die auf einen isolierenden Film aufgeklebt ist.
Die Betriebsweise des Diebstahlsicherungsschildes mit einem derartigen Aufbau ist
im wesentlichen dieselbe wie die Betriebsweise des ersten Ausführungsbeispiels und
daher wird eine detaillierte Beschreibung weggelassen.
Fig. 9 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In diesem Ausführungsbeispiel sind eine Mehrzahl von Schlitzen 56c radial von
einem nicht mit Schlitzen versehenen Abschnitt 56e in der Mitte der weichmagneti
schen Schicht 56 ausgebildet. Diese Schlitze 56c werden einem Ätzverfahren, einem
Stanzverfahren, einem Elektronenstrahl-Scan-Verfahren, einem Laserschneideverfah
ren oder einem ähnlichen Verfahren hergestellt.
Bei dem Diebstahlsicherungsschild mit dem zuvor aufgezeigten Aufbau ist der Effekt,
Wirbelströme zu verhindern, geringer als bei der weichmagnetischen Schicht des
zweiten Ausführungsbeispieles, da die Anzahl der Schlitze 56c eingeschränkt ist. Da
jedoch die Schlitze keine magnetische Anisotrophie aufweisen, können die Wirbel
ströme durch eine einzige weichmagnetische Schicht 56 unterdrückt werden und die
Richtungen der Schlitze 56c ist nicht beschränkt, wenn eine Mehrzahl von weich
magnetischen Schichten 56 verwendet werden. Da die Betriebsweise im wesentlichen
wie beim zweiten Ausführungsbeispiel ist, wird eine detaillierte Beschreibung
weggelassen.
Fig. 10 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel weisen die Mehrzahl von Schlitzen 46c in der
weichmagnetischen Schicht 66 lange Schlitze 66d, die sich radial vom zentral
angeordneten, nicht mit Schlitzen versehenen Abschnitt erstreckend ausgebildet sind,
und kurze Schlitze 66e auf, die radial zwischen den langen Schlitzen 66d ausgebildet
sind. Die lange Schlitze 66d erstrecken sich von dem zentral angeordneten, nicht mit
Schlitzen versehenen Abschnitt 66f bis zum äußeren Rand der weichmagnetischen
Schicht 66 wie bei dem vierten Ausführungsbeispiel, das oben beschrieben worden
ist. Die kurzen Schlitze 66e sind zwischen den langen Schlitzen 66d vorgesehen,
wobei das äußere Ende jedes kurzen Schlitzes 66e sich bis zum äußeren Rand der
weichmagnetischen Schicht 66 erstreckt, wobei jedoch die inneren Enden nicht den
zentral angeordneten, nicht mit Schlitzen versehenen Abschnitt 66f erreichen.
Bei dem Diebstahlsicherungsschild mit dem zuvor beschriebenen Aufbau weisen die
Schlitze 66e keine Richtfähigkeit und keine magnetische Anisotrophie auf, so daß
Wirbelströme mit einer einzigen weichmagnetischen Schicht 66 verhindert werden
können. Dabei verringern die kurzen Schlitzen 66e, die zwischen den langen
Schlitzen 66d ausgebildet sind, die Abstände zwischen den Schlitzen und verhindern
in effizienterer Weise das Auftreten von Wirbelströmen.
Fig. 11 bis 15 zeigen ein sechstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel. In den
Fig. 11 bis 15 sind die Teile, die dieselbe Funktion wie in den Fig. 1 bis 3
aufweisen, mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Schild 72 mit einem Schwingkreis 74
versehen, der in Resonanz mit elektromagnetischen Wellen einer speziellen Frequenz
treten kann, die von einer Antenne eines Abfragesenders ausgestrahlt werden.
Weiterhin weist das Schild 72 eine flache, spiralförmige Abschirmspule 76 auf, die
zwischen der Berührungsfläche des Artikels 11 und dem Schwingkreis 74 angeordnet
ist. Der Schwingkreis 74 weist eine dielektrische Schicht 77 auf, die aus einem
isolierenden Material, wie beispielsweise Papier oder dünner Kunststoff gebildet ist.
Weiterhin weist der Schwingkreis 74 eine quadratische, flache und spiralförmige
Resonanzspule 78 auf, die an der Bodenfläche der dielektrischen Schicht 77 vorge
sehen ist. Weiterhin ist eine erste Elektrodenschicht 79a Teil des Schwingkreises 74,
die an der Bodenfläche der dielektrischen Schicht 77 angeordnet ist und elektrisch
mit der Resonanzspule 78 verbunden ist. Schließlich ist eine zweite Elektrodenschicht
79b an der oberen Oberfläche der dielektrischen Schicht 77 vorgesehen, um der
ersten Elektrodenschicht 79a gegenüberzustehen (Fig. 11 bis 13). Die erste
Elektrodenschicht 79a, die dielektrische Schicht 77 und die zweite Elektrodenschicht
79b wirken als Kondensator 79. Die dielektrische Schicht 77 ist weiterhin mit einem
Loch 77a ausgerüstet, das der inneren Seite der Resonanzspule 78 gegenüberliegt
(Fig. 13). Die zweite Elektrodenschicht 79b ist mit einem Anschlußdraht 79c ver
sehen, dessen Spitze dem Durchgangsloch 77a gegenübersteht (Fig. 11 und 13). Die
Resonanzspule 78, die erste Elektrodenschicht 79a, die zweite Elektrodenschicht 79b
und der Anschlußdraht 79c sind aus elektrisch leitendem Material wie beispielsweise
Aluminium oder Kupfer hergestellt. Durch schichtkreises Anordnen der Resonanz
spule 78, der ersten Elektrode 79a und der zweiten Elektrode 79b mit dem sich durch
die dielektrische Schicht 77 erstreckenden Anschlußdraht 79c ist das innere Ende der
Resonanzspule 78 elektrisch mit der Spitze des Anschlußdrahtes 79c durch das
Durchgangsloch 77a verbunden (Fig. 11).
Die Abschirmspule 76 ist in einer quadratischen, flachen und spiralförmigen Form
ausgebildet, wobei ein leitfähiges Material wie beispielsweise Aluminium oder
Kupfer verwendet wird (Fig. 11 bis 13). Dabei ist bevorzugt, daß die Abschirmspule
76 größer als die Resonanzspule 78 ist. Es ist weiterhin bevorzugt, daß jedes
Drahtsegment 76a der Abschirmspule 76 zwischen zwei benachbart angeordneten
Drahtsegmenten 78a der Resonanzspule 78 angeordnet sind, wenn die Schicht aus
dem Schwingkreis 74 und der Abschirmspule 76 von oben oder unten betrachtet wird
(Fig. 12). Das bedeutet, daß es bevorzugt ist, daß die Drahtabschnitte 76a der
Abschirmspule 76 und die Drahtabschnitte 78a der Resonanzspule 78 dieselbe
Ganghöhe aufweisen und daß das äußere Segment 76a der Abschirmspule 76
geringfügig größer als das äußere Segment 78a der Resonanzspule 78 ausgestaltet ist.
Der Grund dafür, daß die Abschirmspule 76 größer als die Resonanzspule 78
ausgestaltet ist, besteht darin, daß die elektromagnetische Abschirmung zwischen der
Resonanzspule 78 und dem Artikel 11 mit Hilfe der Abschirmspule 76 sichergestellt
werden soll. Der Grund dafür, das jedes Drahtsegment 76a der Abschirmspule 76
und jedes Drahtsegment 78a der Resonanzspule 78 gegeneinander verschoben sind,
besteht darin, daß die verteilte Kapazität zwischen der Abschirmspule 76 und der
Resonanzspule 78 verringert und somit der Q-Wert vergrößert wird.
An der Bodenfläche der Abschirmspule 78 ist ein Kurzschlußdraht 82 vorgesehen,
der sich durch eine kurzschlußisolierende Schicht 81 erstreckt (Fig. 13). Die Schicht
81 zur Isolierung des Kurzschlusses ist aus einem isolierenden Material hergestellt,
wie beispielsweise Papier oder eine dünne Kunststoffplatte, und der Kurzschlußdraht
82 ist aus einem leitenden Material hergestellt, wie beispielsweise Aluminium oder
Kupfer. Die Schicht 81 zur Isolierung des Kurzschlusses ist mit ersten und zweiten
Durchgangslöchern 81a und 81e ausgestattet (Fig. 13), wobei die Durchgangslöcher
81a und 81b an Positionen angeordnet sind, die die äußeren und inneren Enden der
Abschirmspule 76 entsprechend gegenüberstehen. Beide Enden des Kurzschlußdrahtes
82 sind so gebogen, daß sie mit den ersten und zweiten Durchgangslöchern 81a und
81b übereinstimmen. Wenn die Abschirmspule 76 und der Kurzschlußdraht 82 durch
die kurzschlußisolierende Schicht 81 hindurch kontaktiert werden, werden die inneren
und äußeren Enden der Abschirmspule 76 elektrisch durch den Kurzschlußdraht 82
verbunden (Fig. 11).
Die zuvor erwähnte Spulenisolierungsschicht 80 ist zwischen der Abschirmspule 76
und der Resonanzspule 78 angeordnet (Fig. 11 bis 13). Die Spulenisolierungsschicht
80 ist aus einem nichtmagnetischen und nicht leitenden Papier oder einer entspre
chenden dünnen Kunststoffplatte hergestellt. Dabei beträgt die Dicke der Schicht
vorzugsweise 5 mm oder weniger und vorzugsweise liegt die Dicke im Bereich von
0,1 mm bis 1 mm, um die verteilte Kapazität zwischen der Resonanzspule 78 und
der Abschirmspule 78 zu gewährleisten. Solch eine spulenisolierende Schicht 80
verringert die Verlustwiderstandskomponente des Schwingkreises 74, vergrößert
somit den Q-Wert und unterdrückt eine Abnahme der Selbstinduktivität des Schwing
kreises 74 aufgrund der Abschirmspule 76. Der Grund für die Begrenzung der Dicke
der spulenisolierenden Schicht 80, die zuvor beschrieben worden ist, liegt wie folgt
darin: eine dickere spulenisolierende Schicht 80 beeinflußt weiter den Q-Wert und
die Selbstinduktivität. Jedoch bewirkt eine zu dicke Schicht ein Vorstehen des
Schildes 72 vom Artikel 11, so daß die Handhabung schwierig wird und das äußere
Erscheinungsbild verschlechtert wird. Eine Anzeigeplatte 78 wie beispielsweise ein
Preisschild (nicht in der Zeichnung dargestellt) für die Darstellung des Preises mit
Zahlen oder mit einem Strichcode ist auf der oberen Fläche der zweiten Elektroden
schicht 90b und dem Verbindungsdraht 79c befestigt. Weiterhin ist eine Verbin
dungsschicht 89 an der Bodenfläche des Kurzschlußdrahtes 82 befestigt, der sich
durch die isolierende Schicht 88 erstreckt (Fig. 11). Die Anzeigeplatte 87 und die
bodenseitig angeordnete isolierende Schicht 88 werden aus einem isolierenden Mate
rial wie beispielsweise aus Papier oder aus einer dünnen Kunststoffplatte hergestellt.
An einem Ausgang eines Ladens (nicht in der Zeichnung dargestellt), der die Artikel
11 verkauft, stehen die Antenne eines Abfragesenders (nicht in der Zeichnung darge
stellt) und die Antenne eines Antwortsenders (nicht in der Zeichnung dargestellt) in
einem vorgegebenen Abstand wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Die Antenne
des Antwortsenders ist mit einem Eingangsabschnitt einer Steuerung (nicht in der
Zeichnung dargestellt) verbunden und die Antenne des Abfragesenders ist mit einem
Ausgangsabschnitt der Steuerung verbunden. Ein Lautsprecher (nicht in der
Zeichnung dargestellt) ist mit dem Ausgangsabschnitt der Steuerung verbunden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Resonanzspule und die Abschirmspule in
einer quadratischen, flachen und spiralförmigen Form ausgebildet. Die Spulen kön
nen ebenso in einer rechteckigen, kreisförmigen oder in einer anderen Form ausge
bildet sein, solange sie flach und spiralförmig sind. Wenn das Schild zwischen der
Anzeigeplatte und dem Artikel angeordnet ist, ist es bevorzugt, daß das Schild qua
dratisch oder rechteckig und geringfügig kleiner als die Anzeigeplatte ausgestaltet ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Abschirmspule größer als die Resonanzspule.
Die Abschirmspule kann dieselbe Größe wie die Resonanzspule aufweisen, solange
keine Wirbelströme in dem Artikel auftreten, wenn die Resonanzspule in Resonanz
tritt und sich die Selbstinduktivität des Schwingkreises nicht verändert.
Ein Ausführungsbeispiel eines Herstellungsverfahrens eines Diebstahlsicherungsschil
des mit einem solchen zuvor beschriebenen Aufbau wird im folgenden beschrieben.
Ein Paar von elektrisch leitfähigen Folien 91 und 92, die aus einer Aluminiumfolie
oder aus einer Kupferfolie bestehen, wird auf beiden Seiten einer spulenisolierenden
Schicht 80 aufgetragen (Fig. 14a). Die leitfähige Folie 91 auf der oberen Fläche der
spulenisolierenden Schicht 80 wird mit einem widerstandsfähigen Beschichtungsfilm
93 bedeckt, dessen Form mit der Resonanzspule 78 und der ersten Elektrodenschicht
79a entspricht. Weiterhin wird die leitfähige Folie 92 auf der unteren Fläche der
spulenisolierenden Schicht 80 mit einem widerstandsfähigen Beschichtungsfilm 94
belegt, dessen Form der der Abschirmspule 76 entspricht (Fig. 14b). Die Abschnitte
der leitenden Folien 91 und 92, die nicht mit den widerstandsfähigen Beschichtungs
filmen 93 und 94 bedeckt sind, werden mit Hilfe einer Ätzlösung entfernt, beispiels
weise wird dafür eine wäßrige Natriumhydroxidlösung für die Aluminiumfolie oder
eine wäßrige Eisenchloridlösung für die Kupferfolie verwendet. Danach werden die
widerstandsfähigen Beschichtungsfilme 93 und 94 entfernt (Fig. 14c). Durch ein sol
ches Ätzverfahren werden die Resonanzspule 78 und die erste Elektrodenschicht 79a
auf einer Seite der spulenisolierenden Schicht 80 gebildet. Die Abschirmspule 76
wird auf der anderen Seite ausgebildet.
Eine zweite Elektrodenschicht 79b und ein Anschlußdraht 79c werden auf der Boden
seite einer Anzeigeplatte 87 durch Ätzen hergestellt und ein Kurzschlußdraht 82 wird
auf der oberen Fläche der den Boden isolierenden Schicht 88 durch Ätzen ausgebil
det. Ein Durchgangsloch 77a (Fig. 13) wird an einer vorbestimmten Position an
einer dielektrischen Schicht 77 ausgebildet und erste und zweite Durchgangslöcher
81a und 82b (Fig. 13) werden an vorbestimmten Positionen in entsprechender Weise
in einer kurzschlußisolierenden Schicht 81 ausgebildet. Dann wird ein Bindemittel
(nicht in der Zeichnung dargestellt) auf beiden Seiten der dielektrischen Schicht 77
und der kurzschlußisolierenden Schicht 81 aufgetragen.
Eine Abdeckplatte 87, die mit einer zweiten Elektrodenschicht 79b und einem
Anschlußdraht 79c ausgestattet ist, die dielektrische Schicht 77, die spulenisolierende
Schicht 80, die mit der Resonanzspule 78, der ersten Elektrodenschicht 79a und der
Abschirmspule 76 ausgestattet ist, die kurzschlußisolierende Schicht 81, die den
bodenisolierende Schicht 88 mit dem Anschlußdraht 82 und eine Verbindungsschicht
29 werden in dieser Anordnung aufeinandergestapelt und unter einem vorgegebenen
Druck verklebt (Fig. 11). Da mit diesem Verfahren in effizienter Weise ein Schild
72 hergestellt werden kann und da dieses Verfahren eine akkurate Ausrichtung
zwischen der Resonanzspule 78 und der Abschirmspule 76 ermöglicht, können die
Resonanzcharakterristiken des Schildes 72 konstant gehalten.
Die Resonanzspule und die Abschirmspule haben jeweils eine flache, spiralförmige
Form und können durch Aufwickeln eines isolierten Drahtes oder durch Stanzen
eines leitfähigen Bleches hergestellt werden, wie beispielsweise einer Aluminiumfolie
oder einer Kupferfolie.
Die Betriebsweise des Diebstahlsicherungsschildes mit dem zuvor beschriebenen
Aufbau wird im folgenden erläutert.
Wenn der Artikel 11 mit dem Diebstahlsicherungsschild 72 in illegaler Weise zwi
schen der Antenne des Abfragesenders (nicht in der Zeichnung dargestellt) und der
Antenne des Antwortsenders (nicht in der Zeichnung dargestellt) hindurchgeführt
wird, tritt der Schwingkreis 74 des Schildes 72 in Resonanz mit den elektromagneti
schen Wellen, die von der Antenne 13 des Abfragesenders ausgestrahlt werden, so
daß ein Wechselstrom in der Resonanzspule 78 fließt. Dieser elektrische Strom
erzeugt ein Resonanzmagnetfeld, wie mit den durchgezogenen Pfeilen in Fig. 14 um
die Resonanzspule 78 herum dargestellt ist. Ein induzierter Strom fließt in der
Abschirmspule 76 in umgekehrter Richtung im Vergleich zur Resonanzspule 78 und
erzeugt ein Abschirmen des magnetischen Feld, wie mit den unterbrochenen Pfeilen
um die Abschirmspule 76 herum dargestellt ist. Das Resonanzmagnetfeld und das
magnetische Abschirmfeld bilden sich auf der Oberfläche des Artikels 11 einander
entgegengerichtet aus und gleichen sich somit aus. Daher treten auf der Oberfläche
des Artikels 11 keine Wirbelströme auf, so daß sich die Selbstinduktivität des
Schwingkreises 14 nicht wesentlich verändert im Vergleich zu einem Schild, das an
einem Artikel mit einer isolierenden oder nichtmagnetischen Oberfläche angebracht
ist. Im Ergebnis sendet der Schwingkreis 74 elektromagnetische Wellen mit einer
Frequenz aus, die durch die Selbstinduktivität der Resonanzspule 78 und der
Kapazität des Kondensators 79 bestimmt ist. Wenn die Antenne des Antwortsenders
elektromagnetischen Wellen empfängt, weist die Steuerung (nicht in der Zeichnung
dargestellt) ein illegales Entfernen des Artikels 11 nach und gibt durch Ansteuerung
des Lautsprechers (nicht in der Zeichnung dargestellt) Alarm.
Jedes Drahtsegment 76a der Abschirmspule 76 ist zwischen jeweils benachbart ange
ordneten Drahtsegmenten 78a der Resonanzspule 78 vorgesehen, wenn die Schichten
des Schwingkreises 74 und der Abschirmspule 78 von oben oder unten betrachtet
werden. Weiterhin ist eine nichtleitende und nichtmagnetische spulenisolierende
Schicht 80 mit vorgegebener Dicke zwischen der Abschirmspule und der Resonanz
spule 78 angeordnet, wie zuvor beschrieben worden ist. Daher wird die verteilte
Kapazität zwischen der Resonanzspule 78 und der Abschirmspule 76 verringert, auch
wenn elektromagnetische Wellen mit hoher Frequenz von der Antenne des Abfrage
senders ausgesandt werden, also auch dann, wenn die Resonanzfrequenz des
Schwingkreises 74 hoch ist. Im Ergebnis werden die Wirbelströme, die auf der Ober
fläche des Artikels 11 auftreten, weiter reduziert und der Q-Wert erhöht, so daß ein
schmaleres Resonanzfrequenzband und eine scharfe Resonanz des Schwingkreises 74
erreicht wird. Dementsprechend tritt der Schwingkreis des Schildes 72 nur mit
elektromagnetischen Wellen in Resonanz, die eine spezifische Wellenlänge aufweisen
und die von der Antenne des Abfragesenders ausgestrahlt werden. Weiterhin tritt der
Schwingkreis 74 nicht mit elektromagnetischen Wellen in Resonanz, die eine
geringfügig andere Wellenlänge aufweisen und die von einer anderen Antenne eines
Abfragesenders ausgestrahlt werden, so daß eine irrtümliche Betätigung des
Lautsprechers verhindert werden kann.
Wenn der Artikel 11 zu einem Ausgangsschalter für die Zahlung des Kaufpreises
(nicht dargestellt in der Zeichnung) gebracht wird, wird der Kondensator 79 des
Schwingkreises 74 zerstört und kurzgeschlossen, indem eine starke elektromagne
tische Strahlung auf das Schild 72 ausgestrahlt wird oder indem der Kondensator
erhitzt wird. Danach tritt der Schwingkreis 74 nicht in Resonanz, wenn der Artikel
11 zwischen der Antenne des Abfragesenders und der Antenne des Antwortsenders
hindurchgeführt wird.
Obwohl die Selbstinduktivität der Resonanzspule durch die Verwendung der
Abschirmspule verringert wird, kann eine Resonanzspule, die auf die Resonanz
frequenz reagiert, wenn keine Abschirmspule verwendet wird, vorbereitet werden,
indem die Anzahl der Windungen der Resonanzspule oder die Kapazität des
Kondensators erhöht werden.
Fig. 16 zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In Fig. 16
sind die Teile, die dieselbe Funktion wie in Fig. 13 aufweisen, mit denselben
Bezugszeichen gekennzeichnet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel weist das Diebstahlsicherungsschild einen ähnlichen
Aufbau wie bei dem zuvor beschriebenen sechsten Ausführungsbeispiel auf, außer
daß eine Abschirmspule 106 eine Mehrzahl von ersten bis vierten quadratischen,
ringförmigen Abschnitten 106a bis 106d aufweist, die unterschiedliche Größen
aufweisen und konzentrisch angeordnet sind, wobei weiterhin ein quadratischer,
zentrischer Abschnitt 106e vorgesehen ist. Jeder Ringabschnitt hat eine Windung. Es
ist bevorzugt, daß der quadratische zentrische Abschnitt 106e in der Mitte einer
Resonanzspule 78 angeordnet ist und daß der erste bis vierte Ringabschnitt 106a bis
106d ungefähr zwischen den Drahtabschnitten 78a der Resonanzspule 78 angeordnet
sind. Der quadratische, zentrische Abschnitt 106e wird als Ring betrachtet, der einen
inneren Durchmesser gleich Null aufweist, bei dem der quadratische Umfang eine
Funktion wie eine Abschirmspule aufweist.
Da die Abschirmspule 106 einfache Ringe aufweist, die nur eine Windung aufweisen,
kann es durch ein einfacheres Ätzverfahren im Vergleich zu den spiralförmigen
Abschirmspulen des zuvor erwähnten sechsten Ausführungsbeispiels hergestellt
werden. Jeder Ringabschnitt ist weiterhin nicht auf eine quadratische Form begrenzt,
sondern er kann auch eine rechteckige, kreisförmige oder sonstige Form aufweisen.
Weiterhin ist auch die Anzahl der Windungen bei diesem Ausführungsbeispiel nicht
eingeschränkt.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden im Detail anhand von Beispielen und
Vergleichsbeispielen erläutert.
Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, wurde die Hauptplatte 17, die 40 mm lang,
40 mm breit und 0,1 mm dick ist, aus Papier als isolierendes Material für einen
Schwingkreis 14 eines Schildes 12 hergestellt, das an einem Artikel 11 befestigt
wird. Eine rechteckige Spule 18, die aus neunfach spiralförmig gewickelten isolierten
Draht mit einem Durchmesser von 0,2 mm hergestellt wurde, wurde an einer Seite
der Hauptplatte 17 befestigt. Die Länge der Spule betrug 30 mm auf der äußeren Sei
te und 10 mm auf der inneren Seite. Der Kondensator 19 wurde nicht mit beiden En
den mit der Spule 18 verbunden, weil sich die Resonanzfrequenz des Schwingkreises
14 wegen Änderungen in der Selbstinduktivität der Spule 18 verändert, wenn das
Material des Artikels 11 sich ändert, und weil Kapazität des Kondensators 19 sich
nicht mit dem Material des Artikels 11 ändert. Eine weichmagnetische Schicht 16
wurde an einer Seite der Hauptplatte 17 befestigt, so daß die Spule 18 zwischen
beiden angeordnet ist. Die weichmagnetische Schicht 16 weist bei der Legierung mit
80 Gew.-% an Co, 10 Gew.-% an Fe, 6 Gew.-% an Si und 4 Gew.-% an B auf und
wurde mit einer Länge von 40 mm, einer Breite von 40 mm und einer Dicke von
25 µm ausgebildet, um ein Schild 12 des Beispieles 1 zu bilden.
Ein Schild des Beispieles 2 wurde wie in Beispiel 1 hergestellt, jedoch weist die
weichmagnetische Schicht ein Verbundmaterial bestehend aus Flocken aus einer
amorphen Legierung auf Kobaltbasis und aus einem Acrylharz auf. Die weich
magnetische Schicht wurde mit einer Länge von 40 mm, einer Breite von 40 mm und
einer Dicke von 0,6 mm ausgebildet. Die amorphe Legierung auf Kobaltbasis weist
80 Gew.-% Co, 10 Gew.-% an Fe, 6 Gew.-% an Si und 4 Gew.-% an B auf. Die
Flocken dieser Legierung weisen einen Durchmesser von 0,05 mm bis 0,5 mm und
eine Dicke im Bereich von 5 µm bis 50 µm auf.
Ein Schild wurde wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch die weichmagnetische
Schicht mit einer Länge von 40 mm, einer Breite von 40 mm und einer Dicke von
0,05 mm ausgebildet wurde, wobei ein Permalloy verwendet wurde, wie beispiels
weise JIS PC TYPE 1.
Wie in den Fig. 4 bis 7 dargestellt ist, wurde eine Hauptplatte 17, die 40 mm lang,
40 mm breit und 0,1 mm dick ist, aus einem Papier als nichtleitendes und nicht
magnetisches Material hergestellt. Eine quadratische, flache und spiralförmige Spule
18, die durch neunfaches Aufwickeln eines oberflächenisolierten Drahtes mit einem
Durchmesser von 0,2 mm hergestellt wurde, wurde an einer Fläche der Hauptplatte
17 befestigt. Die Spule 18 weist eine äußere Abmessung von 30 mm und eine innere
Abmessung von 10 mm auf. Ein Kondensator, der in Fig. 5 dargestellt ist, wurde
nicht an beiden Enden der Resonanzspule 18 angeschlossen, und zwar aus denselben
Gründen wie bei dem Beispiel 1.
Eine weichmagnetische Schicht 36 wurde an der Hauptplatte 17 so befestigt, daß die
Spule 18 zwischen der weichmagnetischen Schicht 36 und der Hauptplatte 17 ange
ordnet ist. Die weichmagnetische Schicht 36 besteht aus einer ersten Schicht 36a,
einer zweiten Schicht 36b, einer dritten Schicht (nicht in der Zeichnung dargestellt)
und einer vierten Schicht (nicht in der Zeichnung dargestellt). Die erste Schicht und
die zweite Schicht bestehen aus einer Legierung mit 80 Gew.-% an Co, 10 Gew.-%
an Fe, 6 Gew.-% an Si und 4 Gew.-% an B und wurde mit einer Länge von 40 mm,
einer Breite von 40 mm und einer Dicke von 25 µm ausgebildet. Die erste Schicht
36a wurde mit einer Mehrzahl von ersten Schlitzen 36c mit einem gegebenen
Abstand in vertikaler Richtung außer für einen rechteckigen zentralen Abschnitt in
Querrichtung versehen. Die zweite Schicht 36b wurde mit einer Mehrzahl von
zweiten Schlitzen 36d mit einem vorgegebenen Abstand in Querrichtung außer für
einen rechteckigen, zentralen Bereich entlang der vertikalen Richtung versehen.
Die dritte Schicht wurde mit einer Mehrzahl von dritten Schlitzen (nicht in der
Zeichnung dargestellt) in der Art wie bei den ersten Schlitzen 36c versehen und die
vierte Schicht wurde mit einer Mehrzahl von vierten Schlitzen (nicht in der
Zeichnung dargestellt) in der Art wie bei den zweiten Schlitzen 36d versehen. Die
Breiten und die Abstände zwischen den ersten bis vierten Schlitzen waren für alle
Schlitze dieselben, obgleich die Richtungen dieser Schlitze jeweils voneinander
unterschiedlich waren. Diese Schlitze hatten eine Breite von 0,15 mm, eine Länge
von 35 mm und einen Abstand von 0,85 mm. Die Breite des rechteckigen, nicht mit
Schlitzen versehenen zentralen Abschnittes betrug 2 mm. Die erste Schicht 36a und
die dritte Schicht wiesen insgesamt 78 vertikale Schlitze 36c auf (39 Schlitze für
jeweils die obere und die untere Seite) und die zweite Schicht 36b und die vierte
Schicht wiesen insgesamt 78 horizontale Schlitze 36d auf (39 Schlitze jeweils für die
rechte und die linke Seite). Die erste bis vierte Schicht wurden miteinander mit Hilfe
einer Verbindungsschicht 20 verbunden, die elektrisch isolierend ist, um ein Schild
32 des Beispieles 4 zu bilden.
Wie in den Fig. 11 bis 13 dargestellt ist, wurde eine ebene spulenisolierende Schicht
80, die 40 mm lang, 40 mm breit und 0,1 mm dick ist, aus einem Papier als nicht
leitendes und nichtmagnetisches Material hergestellt. Eine quadratische, flache und
spiralförmige Resonanzspule 78, die durch neunfaches Aufwickeln eines oberflächen
isolierten Leitungsdrahtes mit einem Durchmesser von 0,2 mm gebildet wurde,
wurde auf der oberen Fläche der spulenisolierenden Schicht 80 befestigt. Die Reso
nanzspule 78 weist eine äußere Abmessung von 30 mm und eine innere Abmessung
von 10 mm auf. Ein Kondensator 79, der in den Fig. 11 bis 13 dargestellt ist, wurde
nicht mit beiden Enden an der Resonanzspule 78 aus denselben Gründen wie beim
Beispiel 1 verbunden. Eine quadratische, flache und spiralförmige Abschirmspule 76,
die durch neunfaches Aufwickeln eines Drahtes, wie zuvor beschrieben worden ist,
gebildet wurde, wurde an der unteren Fläche der spulenisolierenden Schicht 80
befestigt und beide Enden der Abschirmspule 76 wurden mit einem Kurzschlußdraht
82 kurzgeschlossen. Eine kurzschlußisolierende Schicht 81 wurde zwischen der
Abschirmspule 76 und dem Kurzschlußdraht 82 angeordnet. Eine Anzeigeplatte 87,
eine isolierende Grundschicht 88 und eine Verbindungsschicht 89, wie sie in Fig. 1
dargestellt wurden, wurden nicht zusammengefügt. Dieses sich daraus ergebende
Schild wird als Beispiel 5 bezeichnet.
Ein Schild 72 wurde wie in Beispiel 5 hergestellt, außer daß eine Acrylschicht von
0,95 mm Dicke als spulenisolierende Schicht 80, wie sie in den Fig. 11 bis 13
dargestellt ist, verwendet wurde.
Ein Schild wurde wie in Beispiel 4 hergestellt, außer daß keine Schlitze in den ersten
bis vierten weichmagnetischen Schichten (nicht in der Zeichnung dargestellt)
ausgebildet wurden.
Ein Schild wurde wie in Beispiel 1 hergestellt, außer daß keine weichmagnetische
Schicht vorgesehen wurde (nicht in der Zeichnung dargestellt).
Ein Schild ohne eine Abschirmspule wurde wie in Beispiel 5 hergestellt (nicht in der
Zeichnung dargestellt).
Schilder der Beispiele 1 bis 3 und das Vergleichsbeispiel 1 wurden auf einer
Acrylplatte mit 1 mm Dicke, auf einer Aluminiumplatte mit 1 mm Dicke und auf
einer Stahlplatte mit 1 mm Dicke angeordnet. Die Selbstinduktivität der
Resonanzspule jedes Schildes wurde mit Hilfe eines RF impedance analyzer 49191A
(hergestellt von Yokogawa Hewlett-Packard) gemessen, während die Frequenz
verändert wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
Tabelle 1
Die Tabelle 1 demonstriert, daß das Schild des Vergleichsbeispieles 1 höhere Selbst
induktivitäten für die Frequenzen der elektromagnetischen Strahlung aufweist, wenn
es auf einer Acrylplatte angeordnet ist, als dann, wenn es auf einer Aluminiumplatte
angeordnet ist. Im Gegensatz dazu verändern sich die Selbstinduktivitäten der
Schilder der Beispiele 1 bis 3 nur geringfügig, wenn sie auf der Acrylplatte, der
Aluminiumplatte oder der Stahlplatte bei den gegebenen Frequenzen angeordnet sind.
Daher weisen die Schilder der Beispiele 1 bis 3 im wesentlichen dieselbe
Resonanzfrequenz für elektromagnetische Strahlungen einer gegebenen Frequenz auf,
auch wenn sie mit Artikeln aus unterschiedlichen Materialien verbunden sind.
Schilder des Beispieles 1 und des Beispieles 7 wurden auf einer Acrylplatte mit
1 mm Dicke, einer Aluminiumplatte mit 1 mm Dicke und einer Stahlplatte mit 1 mm
Dicke angeordnet. Die Spule jedes Schildes wurde mit einem RF-impedance analyzer
49191A (hergestellt von Yokogawa Hewlett-Packard) verbunden und die Selbst
induktivität L und der Q-Wert der Spule wurden gemessen, während die Frequenz
verändert wurde. Der Q-Wert ist definiert durch die Formel w L/r, wobei w die
Kreisfrequenz darstellt. Es ist bekannt, daß die Resonanzbreite mit höherem Q-Wert
verringert wird, da die Verluste durch Wirbelströme reduziert werden. Der Q-Wert
kann direkt von dem RF-impedance analyzer 49191A (hergestellt von Yokogawa
Hewlett-Packard) ausgelesen werden, wie oben beschrieben wurde, die Ergebnisse
sind in der Tabelle 2 dargestellt.
Tabelle 2
Die Tabelle 2 demonstriert, daß die Schilder der Beispiele 1 und 7 im wesentlichen
dieselben Selbstinduktivitäten für verschiedene Frequenzen der elektromagnetischen
Strahlung aufweisen, wenn sie auf einer Acrylplatte oder auf einer Aluminiumplatte
angeordnet werden, und der Q-Wert des Schildes von Beispiel 1 ist signifikant größer
als der Q-Wert des Schildes des Vergleichsbeispieles 1. Diese Ergebnisse zeigen, daß
das Schild des Beispieles 1 niedrigere Verluste aufgrund von Wirbelströmen und
daher eine schärfere Resonanzbreite im Vergleich mit dem Schild von Beispiel 7
aufweist.
Schilder der Beispiele 5 und 6 und des Vergleichsbeispieles 2 werden auf einer
Acrylplatte mit 1 mm Dicke, einer Aluminiumplatte mit 1 mm Dicke und auf einer
Stahlplatte mit 1 mm Dicke angeordnet. Die Selbstinduktivität L und der Q-Wert der
Resonanzspule jedes Schildes wurden mit Hilfe eines RF-impedance analyzer 49191A
(hergestellt von Yokogawa Hewlett-Packard) gemessen, während die Frequenz
verändert wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 3 dargestellt.
Tabelle 3
Die Tabelle 3 demonstriert, daß das Schild des Vergleichsbeispieles 2
unterschiedliche Selbstinduktivitäten bei den gegebenen Frequenzen aufweist, wenn
es auf einer Acrylplatte, einer Aluminiumplatte oder einer Stahlplatte angeordnet ist.
Im Gegensatz dazu verändern sich die Selbstinduktivitäten der Resonanzspule jedes
Schildes des Beispieles 5 und 6 nur geringfügig für die Acrylplatte, die
Aluminiumplatte und die Stahlplatte bei jeder gegebenen Frequenz.
Die Q-Werte der Schilder der Beispiele 5 und 6 auf der Acrylplatte sind geringer als
die des Vergleichsbeispieles 2, wogegen die Q-Werte der Schilder der Beispiele 5
und 6 auf der Aluminiumplatte und auf der Stahlplatte signifikant höher als
diejenigen des Vergleichsbeispieles 2 sind. Die Q-Werte des Beispieles 6 sind
weiterhin höher im Vergleich zum Beispiel 5. Diese Ergebnisse zeigen auf, daß die
Schilder der Beispiele 5 und 6 niedrige Verlustwiderstandkomponenten aufgrund von
Wirbelströmen und scharfe Resonanzbreiten aufweisen.
11
Artikel
12,
32
,
72
Schild
13
Antenne eines Abfragesenders
14
74
Schwingkreis
16,
36
,
46
,
56
,
66
weichmagnetische Schicht
36
c,
36
d,
46
c,
56
c,
66
c Schlitz
76,
106
Abschirmspule
76
a Drahtsegment der Abschirmspule
78
Resonanzspule
78
a Drahtsegment der Resonanzspule
80
spulenisolierende Schicht
106
a-
106
e Ringabschnitt der Abschirmspule
Claims (8)
1. Diebstahlsicherungsschild (12, 32) für eine Befestigung an einem
diebstahlüberwachten Artikel (11),
- - mit einem Schwingkreis (14), der in Resonanz mit elektromagnetischen Wellen einer vorbestimmten Frequenz tritt, die von einer Antenne (13) eines Abfragesenders ausgestrahlt werden,
- - wobei eine weichmagnetische Schicht (16, 36, 46, 56) aus einem weich magnetischen Material zwischen der Oberfläche des diebstahlüberwachten Artikels (11) und dem Schwingkreis (14) angeordnet ist.
2. Schild nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weichmagnetische
Schicht (36, 46, 56) mindestens einen Schlitz (36c, 36d, 46c, 56c) aufweist.
3. Schild nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die weich
magnetische Schicht aus einem Verbundmaterial besteht, das Flocken des
weichmagnetischen Materials und ein Kunststoffmaterial aufweist.
4. Schild nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
weichmagnetische Material, das die weichmagnetische Schicht bildet, aus einer
amorphen Legierung, einem Permalloy, einem elektromagnetischen Weichei
sen, einem Siliziumstahlblech, einer Sendust-Legierung, einer Fe-Al-Legierung
oder einem weichmagnetischen Ferriten besteht.
5. Diebstahlsicherungsschild (72) für eine Befestigung an einem
diebstahlüberwachten Artikel (11),
- - mit einem Schwingkreis (74), der in Resonanz mit elektromagnetischen Wellen einer vorbestimmten Frequenz tritt, die von einer Antenne (13) eines Abfragesenders ausgestrahlt werden,
- - wobei eine ebene Abschirmspule (76, 106), deren beiden Enden kurzgeschlossen sind, zwischen der Oberfläche des diebstahlüberwachten Artikels (11) und dem Schwingkreis (74) angeordnet ist.
6. Schild nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmspule (76,
106) eine Größe aufweist, die mindestens so groß wie die Größe einer
Resonanzspule (78) des Schwingkreises (74) ist.
7. Schild nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes
Drahtsegment (76a) der Abschirmspule (76, 106) oder jeder Ringabschnitt
(106a-106e) zwischen jeweils benachbarten Drahtsegmenten (78a) der
Resonanzspule (78) angeordnet sind, wenn die Schichten des Schwingkreises
(74) und der Abschirmspule (78) von oben oder unten betrachtet werden.
8. Schild nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine
nichtleitende, nichtmagnetische, spulenisolierende Schicht (80) mit einer Dicke
von höchstens 5 mm zwischen der Abschirmspule (76) und der Resonanzspule
(78) angeordnet ist.
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