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Deaktivierbares Markierungselement zur Feststellung
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von Gegenständen in einem tiberwachungsbereich, insbesondere zur
Verhinderung von Ladendiebstählen Die Erfindung betrifft ein deaktivierbares Markierungselement
zur Feststellung von Gegenständen in einem Überwachungsbereich, in welchem ein sich
tinderndes und in dem Element eine höherfrequente, harmonische Schwingung erzeugendes
Magnetfeld angeordnet ist, insbesondere zur Verhinderung von Ladendiebstählen, bestehend
aus einem Streifen eines hochpermeablen Werkstoffs, vorzugsweise Supermalloy, und
einem hochkoerzitiven Werkstoff, vorzugsweise Vicalloy, der zur Deaktivierung der
Einwirkung eines starken, gerichteten weiteren Magnetfeldes aussetzbar ist, wobei
der hochkoerzitive Werkstoff abschnittsweise auf dem hochpermeablen Werks toffs
treifen angeordnet ist.
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Ein solches deaktivierhares Markierungselement ist bekannt aus der
US-PS 3 820 104, zu welcher noch die US-PS 3 820 103 gehört, die ein zugeordnetes
Svstera zur Feststellung des Markierungse ein'ntes in dem ü}erwachunc3sbereich genauer
erläutert.
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Bei dem deaktiviernarem Markierungselement handelt es sich um ein
an einer Ware zu befestigendes Teil, welches ganz bestimmte Eigenschaften ausweist
und so ausgebildet ist, daß eine Signalgabe ertönt, wenn eine diese Ware tragende
Person sich durch einen in der Nähe eines Ladenausgangs angeordneten berwachungsbe
reich bewegt, ohne daß dieses Markierungselement vorher einer Deaktivierung unterzogen
worden ist. Die grundsatzliche Arbeitsweise eines solchen Uberwachungssystems, die
im folgenden kurz erläutert werden soll, besteht darin, daß das Markierungselement
einen mit Bezug auf eine magnetische Durchflutung hochpermeablen Werkstoff aufweist,
der verhältnismäßig leicht in seinen Sattigungshereich gebracht werden kann; befindet
sich ein solches Markierungselement in einem naumbereich, in welchem ein magnetisches
Wechselfeld höherer Frequenz, beispielsweise 10 kHz herrscht, dann wird auch der
hochpermeable Werkstoff des Markierungselements mit entsprechender Frequenz ummagnetisiert,
was zur Erzeugung Oberwellen in diesem führt, die von entsprechenden Sensorsystemen
erfaßt werden können.
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Die Ausbildung von Oberwellen bei einem solchen Markierungselement
bei Durchschreiten des Uberwachungsbereiches läßt sich jedoch verhindern, wenn das
magnetische Wechselfeld daran gehindert wird, so auf den hochpermeablen Werkstoff
einzuwirken, daß es zur Oberwellenbildung kommt. Da die einfache Entfernung des
Markierungselements aus der Ware aus verschiedenen Gründen nicht infrage kommt,
wird so vorgegangen, daß dem hochpermeablen Werkstoff ein weiterer, hochkoerzitiver
Werkstoff zugeordnet
wird. Sctzt man diesen Werkstoff einem starken,
gerichteten Magnetfeld aus, dann wird dieser in die Form eines Permanentmagneten
gebracht und die von ihm ausgehenden Feldlinien durchsetzen auch den hochpermeablen
Werkstoff und bringen ihn in einen solchen Zustand der magnetischen Sättigung, daß
das mit Bezug auf den Sättigungszustand mit einer nur verhältnismäßig kleinen Amplitude
einwirkende magnetische Wechselfeld nicht in der Lage ist, eine Oberwellenbildung
anzuregen. Brforderlich ist aber, daß zumindest der überwiegende Teil des hochpermeablen
Werkstoffs des Markierungselements in diesen Sättigungszustand gebracht wird und
daß die Magnetisierung des hochkoerzitiven Werkstoffs, die beispielsweise beim Bezahlen
der Ware an der Kasse vorgenormnen werden kann, schnell und in einer Weise erfolgt,
die sicherstellt, daß die Deaktivierung durchgeführt ist.
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Ausbildungsformen eines solchen deaktivierbaren Markierungselements
lassen sich entnehmen beispielsweise den Fig. 8 bis 13 der schon erwähnten US-Patentschrift
3 820 104; untersucht man jedoch die dort gezeigten Markierungselemente genauer,
dann läßt sich, wie im folgenden gleich noch erläutert wird, feststellen, daß bei
der Deaktivierung bcsondere Bedingungen eingehalten werden müssen, um das Markierungselement
einwandfrei zu deaktivieren, was unbedingt erforderlich ist, damit nach ordnungsgemäßem
Bezahlen der Ware für den Käufer unmittelbar bei Verlassen des Ladenraums oder auch
zu jedem späteren Zeitpunkt keine peinlichen Situationen entstehen. Diese Deaktivierung
läßt sich werkstoffmäßig ohne weiteres heherrschen, so daß unter allen Bedingungen
sichergestellt ist, daß das Markierungselement seine Deaktivierung beibehält, es
ist aber bei den bekannten Markierungselementen erforderlich, daß das deaktivierende,
gerichtete Magnetfeld in einer ganz bestimmten
Weise zur Einwirkung
gebracht wird. Dies ist jedoch nicht unter allen Umständen möglich; auch muß damit
gerechnet werden, daß das Verkaufspersonal nicht immer genau darauf achtet, wie
mit dem Markicrungselement umzugehen ist. Nachteilig ist weiterhin bei dem bekannten
Markierungselement, daß in der Deaktivierungsanordnung, die das gerichtete Magnetfeld
erzeugt, immer nur eines der Markierungselemente zum vorgegebenen Zeitpunkt deaktiviert
werden kann, eben weil wegen der erfoiderlichen präzisen Orientierung des Markierungselements
mit Bezug auf das einwirkende gerichtete Magnetfeld bei Einbringen mehrerer Markierungselemente
in die Deaktivierungsanordnung gleichzeitig und in nicht gerichteter Beziehung zueinander
der Deaktivierunqsvorgang nicht ordnungsgemäß überwacht werden kann. Die Deaktivierungsanordnung
ist im übrigen zur Erzeuguny eines ausreichend starken gerichteten Magnetfeldes
als Elohlraum mit einer umgebenden Spulenwicklung ausgebildet, durch die kurzzeitig
aus vorher aufgeladenen Kondensatorbatterien der die erforderliche magnetische Durchflutung
erzeugende Strom fließt. Wegen der Notwendigkeit, die Kondensatorbatterien vor jedem
Deaktivierungsvorgang erneut aufzuladen, benötigt man daher für den Deaktivierungsvorgang
dann, wenn jeweils immer nur ein Markierungselement behandelt werden kann, einen
verhältnismäßig großen Zeitaufwand.
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In der Fig. 1 ist ein bekanntes Deaktivierungselement dargestellt,
welches aus einem mit 2 bezeichneten Streifen aus hochpermeablem Werkstoff besteht,
der, wie weiter vorn schon erwähnt, durch ein einwirkendes, sich änderndes Magnetfeld
zur Oberwellenbilduw; angeregt werden kann. Auf dem Streifen angeordnet sind abschnittsweise
rechteckförmige Stücke oder Teile aus hochkoerzitivem Werkstoff, die bei einwirkendem,
gerichtetem Magnetfeld zu kleinen Magneten magnetisiert werden können.
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Diese Materialstücke sind in Fig. 1 mit 3 bezeichnet. Es sei zunächst
angenommen, daß zur Deaktivierung das gerichtete Magnetfeld in der dem Pfeil A entsprechenden
Richtung (00) einwirkt. Bekanntermaßen kommt es dann zur Ausbildung von Nord- und
Südpolen auf jeden Werkstoffabschnitt 3, wie in Fig. 1 angegeben. Da die A1Jschnittc
aus hochkoerzitivem Werkstoff jeweils über etwa ihre halbe Breite über den Material
streifen 2 hinausragen und, wie in Fig. 1 gezeigt, zueinander versetzt sind, bleibt
bei dieser Magnetisierungsrichtung der überragende Teil 3a für die Magnetisierung
des ialaterialstreifens 2 zunächst ohne Bedeutung. Es ergibt sich aber eine durchaus
zufriedenstellende und ausreichende Magnetisierung des Materialstreifens, da die
magnetischen Flußlinien jeweils vom Nord- zum Siidpol in dem von den Materialabschnitten
3 überdeckten nereich und in dem Bereich des llaterialstreifens 2 fließen, der nicht
überdeckt ist, an dessen angrenzenden Randteilen jedoch jeweils unterschiedliche
Polaritäten der Mate rialabs chnitte ausgebildet sind. Dieser gewünscllte, eine
völlige Deaktivierung des Markierungselements ermöglichend Feldlinienverlauf ändert
sich jedoch dann, wenn als eine von vielen Möglichkeiten bei der Deaktivierung das
einwirkvell(le gerichtete Magnetfeld nur so zur Einwirkung gebracht wird, wie dies
der Richtung des Pfeiles B entspricht. In diesem Fall werden die Materialabschnitte
3 magnetisch so polarisiert, wie dies die in Klammern gesetzten, sich auf Süd- und
Nordpol beziehenden Angaben (S) und (N) angeben. Es ist bei dieser möglichen Einwirkung
des gerichteten deaktivierenden Magnetfeldes entsprechend der Fig. 13 der US-Patentschrift
3 820 104 nicht beachtet worden, daß sich zwar auf dem Materialstreifen 2 wiederum
entgegengesetzte Polaritäten des Magnetfeldes ausbilden, daß aber der passive Bereich
jedes so gebildeten kleinen Magneten, der sich zwischen den äußeren Polen befindet,
wie bei 4 angedeutet auf
einer Randkante des Materialstreifens 2
befindet und jeweils ein Pol jedes gebildeten magnetischen Materialabschnitts frei
nach außen ragt und mit dem Materialstreifen 2 keine Verbindung hat. Der andere
aktive Pol liegt aber ebenfalls nur auf einer Randkante des hochpermeablen Werkstoffs
und für einen gewünschten Fluß zwischen den hartmagnetischen Abschnitten 3 kann
daher überhaupt nur eine Streuflußwirkung ausgenutz werden. Die magnetischen Feldlinien
im Materlaistreifen 2 verlaufen dann so, wie bei 5 jeweils in idealisierter Form
angedeutet. Unterhalb der Materialabschnitte 3 bzw, im von diesen lIaterialabschnitten
überhochpermeablem deckten Bereich des Materialstreifens 2 aus / Werkstoff ergibt
sich im übrigen eine kaum nennenswerte magnetische Feldlinienverteilung, da die
magnetischen Feldlinien, um zum jeweils anderen Pol des gleichen Abschnitts zu gelangen,
sich wie ersichtlich durch Luft oder ein anderes Material erstrecken müssen, welches
einen hohen magnetischen Widerstand aufweist. Dies bedeutet mit anderen Worten,
daß sich in dem 21aterialstreifen 2 nach Deaktivierung durch das Magnetfeld B erhebliche
Bereiche ausbilden, die durch die strichpunktierten Linien 6 in etwa beschrieben
sind und in denen keine ausreichend hohe Magnetfeldlinienverteilung herrscht, da
diese bei der Deaktivierung nicht oder nicht zuverlässig genug in den Sättigungszustand
gebracht worden sind. Diese Bereiche sind dann in der Lage, wie weiter vorn schon
erwähnt, auf das später einwirkende magnetische Wechselfeld anzusprechen Ergänzend
sei darauf hingewiesen, daß, wie sich bei Untersuchungen herausgestellt hat, die
Aufteilung des hochkoerzitiven Werkstoffs in einzelne Abschnitte unbedingt erforderlich
ist, da ein einziger durchgehender Materialstreifen aus hochkoerzitivem Werkstoff
nicht in der Lage ist, einen zugeordneten Materialstreifen aus hochpermeablem Werkstoff
ausreichend sicher in einen solchen Sättigungszustand zu bringen, daß das Ansprechen
auf ein magnetisches Wechselfeld ausgeschlossen ist. Zusammenfassend läßt sich daher
feststellen,
daß bei den bekannten Markierungselementen der Deaktivierungsvorgang
abhängig ist von der jeweiligen Orientierung des Markierungselements zum einwirkenden,
gerichteten Magnetfeld und sich daher von der Orientierung abhängige, nicht immer
einwandfreie eaktivierungszustände des Markierungselements ergeben können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen
und ein deaktivierbares Markierungselement zu scjiaffen, welches in jeder Orientierung
zum einwirkenden gerichteten Magnetfeld sicher und zuverlässig deaktiviert werden
kann und bei dem außerdem noch eine Ersparnis des verhtiltnismtißig teuren hochkoerzitiven
Werkstoffs erzielt werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von dem eingangs
genannten Markierungselement und besteht erfindungsgemäß darin, daß die Breite der
hartmagnetischen Werkstoffabschnitte in etwa gleich ist der Breite des hochpermeablen
Werkstoffstreiofens daß das Verhältnis von Breit des Werkstoffstreifens zur Länge
der Werkstoffabschnitte maximal 1:4 betragt, daß der Minimalabstand zwischen zwei
aufeinanderfolgenden, auf dem Werkstoffstreifen angeordneten Werkstoffabschnitten
so bemessen ist, daß der Fluß der magnetischen Feldlinien bei Deaktivierung mit
einem in Längsrichtung (00) einwirkenden rlagnet feld durch den weichmagnetischen
Werkstoff und nicht durch den durch diesen Abstand gebildeten LuftsPalt verläuft,
daß der Maximalabstand sich bestimmt durch einen ausreichenden Streufluß in diesem
bei Deaktivierung mit einem in Querrichtung (900) ein wirkenden Magnetfeld und daß
die Werkstoffabschnitte auf dem Werkstoffstreifen im wesentlichen deckend ohne Uberstände
angeordnet sind.
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Die besondere, jeweils zueinander versetzt und den Material
streifen
überragend getroffene Anordnung der Materialabschnitte au£ dem Materialstreifen
ist bei dem bekannten Markierungselement deshalb gex-zählt worden, damit sichergestellt
ist, daß sowohl bei Einwirken des deaktivierenden Maynetfelds in L.ingsrichtullg
als auch in Querrichtung über dem Material streifen stets sich abwechselnde magnetische
Pole durch die WerkstoEfabschnitte gebildet sind; die Erfindung beruht aber auf
der überraschenden Erkenntnis, daß dies nicht erforderlich ist und daß man gerade
bei auf dem Materialstreifen deckenc angeordneten Werks toffals chnitten aus hochkoerzitivem
Werkstoff dann eine bei jeder Orientierung voll wirksame Deaktivierung des -^larkicrungselements
erreicht, wenn die anderen, im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Bedingungen
gleichfalls eingehalten werden.
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Da die seitlich den Materialstreifen überragenden Werkstoffanteile
des hochkoerzitiven Materials wegfallen können, spart man erhebliche Mengen dieses
Materials ein und erzielt gleichzeitig ein in jeder Orientierung sicher deaktivierbares
Markierungselement.
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der
Darstellung der Fig. 2 nunmehr im einzelnen genauer erläutert.
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In Fig. 2 ist der Materialstreifen mit dem Bezugszeichen 2a versehen;
die diesen zugeordneten, beispielsweise mit hilfe eines Klebmittels an diesem befestigten
Werkstoffabschnitte sind mit dem Bezugszeichen 3a versehen. Die Werkstoffabschnitte
3a sind zueinander in einem Abstand 7 angeordnet, auf den weiter unten noch genauer
eingegangen wird.
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Es ergibt sich folgender Wirkungsmechanismus bei Deaktivierung eines
solchen Markierungselements. Wirkt das deaktivierende Magnetfeld in Richtung des
Pfeiles A, wie weiter vorn schon mit Bezug auf das bekannte Harkierungselement erläutert
worden ist, ein, dann bilden sich die Nord- und Südpole auf den Werkstoffabschnitt
3a wie in Fig. 2 angegeben aus, und es ergibt sich eine entsprechende Durchflutung
des zugeordneten Materialstreifens 2a aus hochpermeablem Werkstoff, die am besten
der Darstellung der Fig. 3 entnommen wird. Die magnetischen Feldlinien verlaufen
jeweils vom Nord- zum Südpol des eigenen Werkstoffabschnittes wie auch jeweils zu
den entgegengesetzten Polen der angrenzenden Werkstoffabschnitte 3a stets völlig
durch das Material des Werkstoffstreifens 2a, so daß dessen so weit Magnetisierungszustand
/ in den Sättigungsbereich verschoben wird, daß ein mc;glicherweise später einwirkendes
magnetisches Wechselfeld nicht mehr zur Oberwellenbildung fUhren kann.
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Uberraschend ist nun aber, daß auch bei einwirkendem Magnetfeld in
Querrichtung zur Deaktivierung entsprechend dem Pfeil B ein praktisch geschlossener
Magnetisierungszustand im Werkstoffstreifen 2a erreicht werden kann. Es kommt auch
hier wieder zur Ausbildung der magnetischen Nord- und Südpole (S) und (N), wie die
in Klammern gesetzten Bezeichnungen in Fig. 2 angeben. Das bedeutet, daß das sich
direkt unterhalb der Werkstoffabschnitte 3a befindende Material des Werkstoff streifens
2a voll magnetisiert wird, denn die von den Polen (S) und (N) ausgehenden magnetischen
Feldlinien durchsetzen den darunterliegenden Materialbereich völlig, wie die Schnittdarstellung
der Fig. 2a zeigt.
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Es kommt aber auch in den überdeckungsfreien Abstandsbereichen 7 des
Werkstoffstreifens 2a noch zu einer ausreichenden magnetischen
Durchflutung,
denn wie bei 8 in Fig. 2 angegeben, drängen an den Randbereichen 9 von aneinandergrenzenden
Werkstoffabschnitten 3a die magnetischen Feldlinien auch in den Zarischenabstandshereich,
so daß sich hier ein erheblicher Streufluß ergibt, mit einer nur schmalen mittleren
neutralen Zone 10.
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Der Grund für diesen Streufluß liegt nicht zuletzt darin, daß die
sehr starke magnetische Durchflutung der Hatcrialbereiche, die sich deckend unterhalb
der Werkstoffabschnitte 3a befinden, dort den magnetischen Widerstand so eit ansteigen
läßt, daß die magnetischen Feldlinien sich einen Weg geringeren Widerstands durch
das angrenzende, im Abstand 7 liegende Material die Pemeahilitt des hochpermeablen
Werkstoffs suchen, da dort das noch höher ist als in den direkt unterhalb oder angrenzend
zu den Werkstoffabschnitten 3a liegenden Bereichen, die stark in die Sättigung gefahren
sind.
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Ein wesentliches Merkmal der Erfindung liegt daher darin, daß die
Breite, also die sich in Querrichtung erstreckende Dimension der Werkstoffabschnitte
3a nur so breit ist wie die Breite des entsprechenden zugeordneten Materialstreifens,
wobei die Werkstoffabschnitte 3a auf dem Materialstreifen 2a so angeordnet sind,
daß sich eine im wesentlichen symmetrische Uberdekkung ergibt.
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Der Abstand 7 zwischen den Werkstoffabschnitten 3a auf dem Materialstreifen
2a bestimmt sich aus zwei unterschiedlichen Gegebenheiten. Der maximale Abstand
ist so zu bemessen, daß die neutrale Zone 10 ausreichend klein gehalten ist bzw.
mit anderen Worten ausgedrückt, daß die Streuflußbereiche 8 angrenzend an jeden
Randbereich 9 der Werkstoffabschnitte 3a den Abstand 7 im wesentlichen überdecken
und auch dort für eine ausreichende magnetische Sättigung sorgen.
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Der Minimalabstand bestimmt sich aus dem Erfordernis, daß das Gesamtsystem
aus einem einstückigen längeren erkstoffstreifen aus hochpermeablem Material und
den einzelnen, aufgelegten oder zugeordneten Werkstoffabschnitten 3a nicht reagieren
darf wie ein einziger einstückiger Stabmagnet, was der Fall wäre, wenn unter Abstellung
auf die praktische technologische Ausführung der Abstand so klein wäre, daß die
magnetischen Feldlinien den durch diesen Abstand gebildeten Luftspalt überbrücken
und nicht mehr das entsprechende Material des Werkstoffstreifens 2a durchsetzen.
In diesem Falle wird sich die gesamte Feldlinienverteilung, wie in Fig. 3 gezeigt,
erheblich ändern, und eine sichere Deaktivierung ist nicht mehr zu erzielen. Der
Grund dafür daß die magnetischen Feldlinien bei Unterschreiten eines vorgegebenen
Minimalabstands lieber den Luftspalt überbrücken als durch das zugeordnete hochpermeable
Material zu fließen, liegt dann, daß die Werkstoffabschnitte in irgendeiner Weise
auf dem hochpermeablen Werkstoffstreifen 2a befestigt werden müssen, beispielsweise
durch einen Klebertund daß sich auf diese Weise auch einen ergibt, welches zu dem
r des Weicheisens erheblich unterschiedlich ist, von den magnetischen Feldlinien
aber zweimal, wie ersichtlich, durchsetzt werden muß.
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Bei praktischen Ausführungsbeispielen liegt daher der Abstand 7 zwischen
aneinandergrenzenden Werkstoffabschnitten3a im Bereich zwischen 1 bis 2 mm.
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Neben den weiter vorn schon erwähnten Vorteilen wie beliebiger Orientierungsrichtung
bei der Deaktivierung und einer gewissen Materialeinsparung des hochkoerzitiven
Werkstoffs ergibt sich auch der Vorteil einer vereinfachten herstellung, da die
einzelnen Materialabschnitte nicht sorgfältig versetzt gegenüber einer Mittellinie
angeordnet zu werden brauchen; auch läßt sich
das Markierungselement,
was immer erwünscht ist, schmaler ausbilden.
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