DE3715387A1

DE3715387A1 - Anlage zur magnetischen artikelueberwachung, insbesondere fuer die diebstahlsicherung

Info

Publication number: DE3715387A1
Application number: DE19873715387
Authority: DE
Inventors: Richard L Copeland
Original assignee: Sensormatic Electronics Corp
Current assignee: Sensormatic Electronics Corp
Priority date: 1986-06-30
Filing date: 1987-05-08
Publication date: 1988-01-14
Also published as: SE8700957L; BR8703291A; SE502490C2; FR2613083A1; GB8713568D0; GB2194414B; AR241468A1; FR2613083B1; GB2194414A; DE3715387C2; JPH0782592B2; SE8700957D0; JPS63118900A; CA1266311A; US4769631A

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur magnetischen Artikelüberwachung, insbesondere für die Diebstahlsicherung, mit einer Vorrichtung zum selektiven Feststellen des Vorhandenseins eines magnetischen Sicherungsanhängers oder -etiketts in einer Überwachungszone der Anlage.

Ganz allgemein bezieht sich die vorliegende Erfindung auf das Gebiet der Artikelüberwachung und beschäftigt sich insbesondere mit dem Problem, Artikel oder Waren, die mit einem auf magnetischen Prinzipien beruhenden Sicherungsanhänger oder -etikett versehen sind und sich in unerlaubter Weise innerhalb einer Überwachungszone befinden, sicher entdecken zu können.

Der Stand der Technik

Die derzeit im Handel befindlichen Systeme oder Anlagen zur Artikelüberwachung lassen sich im allgemeinen in drei Arten unterscheiden, nämlich in Anlagen vom niederfrequenten, magnetischen Typ, in Anlagen vom Radiofrequenz- Typ und schließlich in Anlagen vom elektromagnetischen Mikrowellen-/elektrostatischen Typ.

Wenn eine Überwachungszone mit ausreichend großer Ausdehnung zur Verfügung steht, dann wird im allgemeinen die Installierung einer Überwachungsanlage gewählt, der in typischer Weise entweder das Prinzip der Radiofrequenzübertragung oder der Mikrowellenübertragung oder Kombinationen dieser beiden Übertragungsmöglichkeiten zugrunde liegen.

Wenn jedoch der Fall vorliegt, daß die Überwachungszone eine verhältnismäßig enge oder schmale Ausdehnung besitzt, wie dies z. B. für den Abfertigungsbereich eines Supermarkts oder eines ähnlichen Ladenverkaufsgeschäftes zutrifft, dann wird ein magnetisches Überwachungssystem im allgemeinen vorzuziehen sein, vor allen Dingen auch deswegen, weil derartige magnetische Systeme geringere Einrichtungs- und Betriebskosten verursachen und im übrigen auch für die Arten von Waren, wie sie z. B. in einem Supermarkt angeboten werden, wesentlich effizienter sind.

Auf der anderen Seite können aber magnetische Überwachungssysteme oder -anlagen sehr leicht beispielsweise durch metallische Beschläge, metallische Ladentische, metallische Einkaufswagen oder auch durch Rausch- oder Störgeneratoren wie z. B. Laser-Produkt-Scanner oder dergl. Geräte sehr ungünstig beeinflußt werden. Derartige örtlichen Gegebenheiten können zur Erzeugung von Eigensignalen führen, welche eine wirksame und zufriedenstellende Betriebsweise eines magnetischen Diebstahl-Abschreckungssystems recht störend beeinflussen.

Bei verschiedenen Betriebseinrichtungen, die mit magnetischen Überwachungssystemen ausgestattet sind, ergab sich daher die Notwendigkeit, sämtliche in der Nähe befindlichen Metallbeschläge oder dergl. zu entfernen, um die Möglichkeit derartiger Störungen (Interferenzen) auf ein Minimum herabzusetzen. Aber auch das Vorhandensein eines magnetischen Sicherungsanhängers oder -etiketts in an die vorgegebene Überwachungszone angrenzenden Bereichen, jedoch noch außerhalb dieser Überwachungszone, kann zu Auslösungen von Fehlalarm führen. Infolgedessen ist festzustellen, daß magnetische Überwachungssysteme oder -anlagen trotz einer Reihe von Vorteilen bei ihrem Einsatz in Supermärkten oder in ähnlichen Einzelhandelsgeschäften und dergl. einige beträchtlichen Nachteile besitzen. Es ist daher sehr wünschenswert, über ein magnetisches System zu verfügen, bei dem selbst die Anwesenheit von metallischen Gegenständen oder sonstigen Umgebungs-Störgeneratoren nicht zu Interferenzen mit der Entdeckung der tatsächlichen, zur Diebstahlabschreckung bzw. -abwehr dienenden Sicherungsanhänger oder -etiketten innerhalb des Kontrollbereichs führt.

Mit Rücksicht auf die Tatsache, daß im allgemeinen, z. B. in einem Supermarkt, die Weite des von einem Kunden zu passierenden Durchganges bei der Abfertigung verhältnismäßig eng begrenzt ist, ist es zusätzlich auch noch erwünscht, daß die Artikelüberwachungsanlage einschließlich ihrer Sende- und Empfangsantennen so wenig Platz wie nur möglich beansprucht, damit der üblicherweise vorhandene Durchgang nicht noch mehr eingeengt wird.

Im Hinblick auf den im vorangehenden geschilderten Sachverhalt liegt der vorliegenden Erfindung somit als Hauptaufgabe zugrunde, eine verbesserte Anlage zur magnetischen Artikelüberwachung zu schaffen, die insbesondere auch zum Einbau und zur Inbetriebnahme unter Umgebungsbedingungen sehr gut geeignet ist, unter denen ein hoher Rausch- bzw. Störpegel sowie das Vorhandensein von Metallteilen in Kauf genommen werden müssen.

Ausgehend von einer magnetischen Artikelüberwachungsanlage der eingangs definierten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die Kombination der Merkmale gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2-10.

Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, die Ausbildung einer Einrichtung anzugeben, die in vorteilhafter Weise zur Verwendung und zum Betreiben innerhalb einer Vorrichtung zum selektiven Feststellen des Vorhandenseins eines magnetischen Sicherungsanhängers oder -etiketts in einer Überwachungszone, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 11, geeignet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination der im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 11 aufgeführten Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Einrichtung ergeben sich aus den Ansprüchen 12-14.

Im Unterschied zu den Konstruktions- und Betriebsweisen bekannter Artikelüberwachungsanlagen vom magnetischen Typ werden bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Anlage erste und zweite, voneinander verschiedene magnetische Materialien vorgesehen, von denen das erste Material bei den zu überwachenden Artikeln angewendet wird und das zweite Material für die Zwecke der Abschirmung der Überwachungszone dient, wobei die Auswahl dieser ersten und zweiten magnetischen Materialien unter dem Gesichtspunkt getroffen wird, daß diese beiden Materialien eine jeweils unterschiedliche zeitweise Ansprechempfindlichkeit gegenüber dem in der Überwachungszone herrschenden Magnetfeld aufweisen. Hierbei wird ein derartiges Magnetfeld durch ein zeitveränderliches Signal aufgebaut, das in bevorzugter Weise sinusförmig ist, d. h. das durch aufeinander folgende positive und negative Ausschläge mit jeweils dazwischen liegendem Nulldurchgang gekennzeichnet ist. Alternativ läßt sich aber auch ein impulsförmiges oder gepulstes Signal verwenden.

Das erste magnetische Material, d. h. das Material des Sicherungsanhängers oder des Markers, besitzt hauptsächlich eine Ansprechempfindlichkeit gegenüber dem Magnetfeld bei dem oder in der Nähe des Nulldurchgangs- Stromes des zeitveränderlichen Signals.

Das zweite magnetische Material, d. h das Abschirmungs- Material, weist erwünschterweise eine hauptsächliche Ansprechempfindlichkeit gegenüber dem Magnetfeld bei den oder in der Nähe der Spitzen der jeweiligen positiven und negativen Ausschläge des zeitveränderlichen Signals auf.

Die vorliegende Erfindung umfaßt auch die Maßnahmen des Empfangs von Signalen, welche derartige primären Ansprechempfindlichkeiten der ersten und zweiten magnetischen Materialien anzeigen, die Störungen des Magnetfeldes bilden, und weiterhin die Maßnahmen der Verarbeitung dieser empfangenen Signale, um einerseits irgendeine Ausgangs-Alarm-Anzeige zu unterdrücken, wenn der empfangene Signalinhalt der Ansprechempfindlichkeit des zweiten magnetischen Materials zuzuschreiben ist, und um andererseits eine Ausgangs-Alarmmeldung zu erzeugen, wenn der empfangene Signalinhalt der Ansprechempfindlichkeit des ersten magnetischen Materials zuzuschreiben ist.

Das zweite magnetische Material wird unter dem Gesichtspunkt ausgewählt, daß es als eine wirksame Abschirmung funktioniert, und zwar dadurch, daß die Intensität des Magnetfeldes in einem rückwärtigen Feldbereich reduziert wird; weiterhin soll dieses zweite magnetische Material die bereits weiter oben erwähnte, unterschiedliche zeitweise oder hauptsächliche Ansprechempfindlichkeit sowie geringe Wirbelstromverluste aufweisen. Mit Rücksicht hierauf wird bei gegebener Permeabilität und gegebener Frequenz des zeitveränderlichen Signals der spezifische elektrische Widerstand des zweiten magnetischen Materials so ausgewählt, daß eine Eindringtiefe oder Skintiefe erreicht wird, die wesentlich die Dicke des hierbei gebildeten Schirmes überschreitet. Darüber hinaus ist das zweite magnetische Material unter dem Gesichtspunkt ausgewählt, daß seine Sättigungsflußdichte größer als die maximale Flußdichte ist, die innerhalb der Abschirmung gemäß den positiven und negativen Spitzenausschlägen des Magnetfeldes erzeugt wird.

Da Fälle auftreten können, in denen der durch das zweite magnetische Material bewirkte, reduzierte rückwärtige Feldbereich sich noch auf einem so hohen Pegel befinden kann, der ausreicht, um eine unerwünschte, empfängerseitige Alarmauslösung aufgrund von in einem derartigen rückwärtigen Feldbereich vorhandenen Sicherungsanhängern oder -etiketten zu erlauben, kann bei der Anlage gemäß der Erfindung ferner ein Dämpfungsglied in Kombination mit der magnetischen Abschirmung vorgesehen sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eines derartigen Dämpfungsgliedes, welches auch als eine Hilfs-Abschirmung bezeichnet werden kann, werden in diesem Dämpfungsglied in Abhängigkeit von den Signalen des Sicherungsanhängers oder -etiketts Wirbelströme erzeugt, um diese Signale zu dämpfen oder abzuschwächen. Hierbei wird die Dicke des Dämpfungsgliedes in bevorzugter Weise derart ausgewählt, daß die Wirbelströme in diesem Dämpfungsglied nicht aufgrund desjenigen Feldes auftreten, welches durch das zeitveränderliche Signal erzeugt wird, sondern selektiv nur in Abhängigkeit von den zu unterdrückenden Signalen des Sicherungsanhängers oder -etiketts.

In vorteilhafter Weise besteht dieses Dämpfungsglied aus einer Schicht aus elektrisch leitendem Material und weist eine solche Eindringtiefe oder Skintiefe auf, daß in Abhängigkeit von dem Empfang der Harmonischen der Signale des Sicherungsanhängers oder -etiketts die Wirbelströme im Dämpfungsglied auftreten können. Diese Eindringtiefe kann in bevorzugter Weise im Bereich der Schichtdicke liegen, d. h. gleich der oder nicht ganz größer oder nicht ganz geringer als diese Schichtdicke betragen.

Unter einem mehr verfahrensmäßigen Gesichtspunkt wird durch die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung der Anwesenheit eines zu einer magnetischen Artikelüberwachung gehörigen, magnetischen Sicherungsanhängers oder -etiketts innerhalb einer Überwachungszone vorgeschlagen, welche einen Teil eines wesentlich größeren Bereiches bildet, wobei die folgenden Schritte vorgesehen sind:

Es wird ein alternierendes Erregersignal ausgewählt, um ein Magnetfeld zu erzeugen, wobei dieses Erregersignal Stromspitzen mit positiven und negativen Scheitelpegeln und einem dazwischen liegenden Nulldurchgang aufweist; für den Sicherungsanhänger oder das Sicherungsetikett wird ein magnetisches Material ausgewählt, das von einer solchen Art ist, daß es auf das magnetische Feld in einer hauptsächlichen Amplitude anspricht, wie sie im allgemeinen bei dem oder in der Nähe eines solchen Nulldurchganges vorliegt; es wird ein magnetisches Abschirmungs-Material ausgewählt, das von einer Art ist, daß es auf das magnetische Feld in der hauptsächlichen Amplitude anspricht, wie sie anderweitig bei den oder in der Nähe derartiger Nulldurchgängen vorliegt; es werden Abschirmungs- Elemente, die jeweils das Abschirmungs-Material enthalten, an den seitlichen Randbereichen der Überwachungszone angeordnet; das Magnetfeld wird innerhalb dieser Überwachungszone erzeugt; und es werden die von dem Material der Abschirmung einerseits und dem Material der Sicherungsanhänger oder -etiketten andererseits empfangenen Signale verarbeitet, mit dem Ziel, irgendeine Ausgangs-Alarmmeldung dann zu unterdrücken, wenn der empfangene Signalinhalt dem Abschirmungs-Material zuzuschreiben ist, dann aber eine Ausgangs-Alarmmeldung zu erzeugen, wenn der empfangene Signalinhalt dem Material des Sicherungsanhängers oder -etiketts innerhalb der Überwachungszone zuzuschreiben ist.

Unter weiteren Aspekten involviert die Erfindung die Auswahl der Materialien hinsichtlich der bereits weiter oben erwähnten Eindringtiefen und zwar einmal für die magnetische Abschirmung und zum andern für das Dämpfungsglied.

Die Abschirmungs- Elemente für die Anlage nach der vorliegenden Erfindung enthalten vorzugsweise gepreßtes Metallpulver, Ferrit oder Materialien mit ähnlichen Eigenschaften.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung, ihrer weiteren Merkmale und Vorteile dient die nachfolgende Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Bezugsziffern durchgehend gleiche Komponenten und Teile bezeichnen.

Dabei zeigt

Fig. 1 schematisch eine Draufsicht auf eine Einrichtung, die mit einer Anlage zur magnetischen Artikelüberwachung ausgerüstet ist;

Fig. 2 (a)-2 (e) jeweils grafische Darstellungen von Signalverläufen in Abhängigkeit von der Zeit, wobei die dargestellten Signale zum Teil für die Betriebsweise einer Anlage nach der Erfindung kennzeichnend sind und teilweise für eine Betriebsweise, wie sie durch die Erfindung vermieden wird;

Fig. 3 ein Diagramm hinsichtlich der magnetischen Eigenschaften eines bevorzugten magnetischen Materials, das innerhalb eines Abschirmungs- Elements verwendet wird;

Fig. 4 gleichzeitig eine Hystereseschleife eines Materials für einen Sicherungsanhänger oder ein Sicherungsetikett und eine (teilweise) Hystereseschleife eines Abschirmungs-Materials, wobei zur gemeinsamen Darstellung die Achsen des Diagramms gebrochen gezeichnet sind;

Fig. 5 ein schematisches Blockschaltbild von Sende- und Empfangsanordnungen für eine Anlage zur Artikelüberwachung;

Fig. 6 ein Computer-Diagramm eines Magnetfeldes, das durch zwei konzentrische Antennenschleifen ohne Abschirmung erzeugt ist;

Fig. 7 ein Computer-Diagramm des Magnetfeldes gemäß Fig. 6, welches nunmehr durch eine Abschirmung beeinflußt ist;

Fig. 8 eine Frontansicht eines Ständers oder Fußgestells mit Sende- und Empfangsantennen einschließlich eines Abschirmungselements;

Fig. 9 eine rechtsseitige Ansicht des Fußgestelles gemäß Fig. 8; und

Fig. 10 eine Frontansicht einer weiteren Ausführung eines Fußgestelles oder Ständers mit einer Anordnung von Sende- und Empfangsspulen, die gegenüber Fig. 8 in anderer Weise ausgeführt sind.

In der Fig. 1 ist ganz allgemein mit 10 eine Einrichtung bezeichnet, bei der es sich beispielsweise um den Abfertigungsbereich eines Supermarktes handeln kann, wobei dieser Abfertigungsbereich eine Mehrzahl von Abfertigungstischen aufweist. In der Fig. 1 ist beispielsweise ein Abfertigungsbereich 12 näher dargestellt, der einen Abfertigungstisch 14, ein Artikel-Förderband 16, eine Abfertigungsstation 18 mit einer Registrierkasse 20, einen Platz 22 für das Personal, einen Durchgang 24 sowie eine Verpackungsstation 26 umfaßt.

Die zur Abfertigung vorgesehenen, von einem Kunden zum Kauf ausgewählten Artikel oder Waren werden oberhalb einer Artikel-Überwachungseinheit 28 auf das Artikel-Förderband 16 gelegt und von diesem zu der Abfertigungsstation 18 transportiert. Das auf dem Platz 22 befindliche Bedienungspersonal ist in der Lage, die an den vom Förderband 16 zugeführten Artikeln jeweils befestigten magnetischen Marker oder Sicherungsetiketten oder -anhänger zu deaktivieren und diese sodann über den UPC ( = Universalproduktcode) -Leser oder Scanner 30 zu führen, um hierdurch die Preisinformationen über den (nicht dargestellt) Computer der Einrichtung in die Registrierkasse 20 einzugeben. Die Deaktivierung oder Entschärfung des Markers kann selbstverständlich automatisch im Verlauf des Artikeltransportes auf dem Förderband 16 bis zu dem Platz 22 oder aber auch im Verlauf der Abfertigung erfolgen.

Die Artikel-Überwachungseinheit 28 weist Sende-/Empfangs- Untereinheiten 28 a und 28 b auf, die quer zu dem Durchgang 24 angeordnet sind. Eine jede dieser Untereinheiten kann Sende- und Empfangsantennen enthalten. Gesetzt den Fall, daß ein Kunde einen Artikel mit einem daran befestigten Sicherungsanhänger oder -etikett 32 ergreift und diesen durch die durch die Untereinheiten 28 a und 28 b definierte Überwachungszone hindurchbewegt, dann werden diese Untereinheiten auf das Vorhandensein des Sicherungsanhängers oder -etiketts innerhalb der Überwachungszone durch Auslösung einer Ausgangs-Alarmmeldung reagieren. Wie aus der Fig. 1 zu erkennen ist, ist diese Überwachungszone durch den Zwischenraum zwischen den beiden Untereinheiten 28 a und 28 b definiert.

Es ist offensichtlich, daß mit Sicherungsetiketten oder -anhängern versehene Artikel, die sich außerhalb der Überwachungszone befinden, sowie benachbarte oder angrenzende Störquellen eine Ausgangs-Alarmmeldung nicht hervorrufen sollen. Ferner sollen Artikel mit Sicherungsanhängern oder -etiketten, die nicht deaktiviert sind, hinter der Untereinheit 28 b frei herumbewegbar sein, ohne Alarm auszulösen.

Aus der DE-OS 35 41 536 (Unionspriorität: 26.11.84 US 6 75 005 und 0 10 885 US 7 61 611) ist ein magnetischer Sicherungsanhänger oder ein magnetischer Marker für ein elektronisches Diebstahlüberwachungssystem bekannt, wobei dieser Marker eine Hystereseschleife mit einer großen Barkhausen-Unstetigkeit aufweist. Das heißt, die Hystereseschleife ist durch wesentliche sprunghafte Wechsel oder durch eine regenerative Umkehr der magnetischen Polarisation charakterisiert, wenn der Marker den positiven und negativen Amplituden des magnetischen Feldes ausgesetzt wird. Das Ansprechverhalten des magnetischen Markers oder des magnetischen Sicherungsanhängers auf derartige sprunghafte Umkehrungen der Polarität äußert sich insbesondere in der Erzeugung von starken harmonischen Schwingungen, welche leicht von dem Ansprechverhalten anderer magnetischer Objekte unterschieden werden können, die sich ebenfalls innerhalb der Reichweite des erzeugten Feldes befinden können. Wie sich weiterhin aus der vorzitierten DE-OS 35 41 536 entnehmen läßt, sind die Marker oder Sicherungsanhänger oder -etiketten von der in dieser Druckschrift beschriebenen Art sehr rasch und problemlos deaktivierbar.

Diese bekannten Marker (Sicherungsanhänger oder -etiketten) sind vorzugsweise auch bei der in vorliegender Anmeldung erläuterten Anlage zur magnetischen Artikelüberwachung verwendbar.

Sehr zufriedenstellende Ergebnisse sind mittels Markern erreichbar, die aus einem Draht aus amorphem Material bestehen, welches die folgenden Zusammensetzungen besitzt:

a) Fe₈₁Si₄B₁₄C₁;
b) Fe₈₁Si₄B₁₅; und
c) Fe_77,5Si_7,5B₁₅.

Es sei darauf hingewiesen, daß ein weiter Bereich von derartigen Materialien verwendet werden kann, die sich sämtlich durch die nachstehende allgemeine Formel definieren lassen:

Fe_85-xSi_xB_15-yC_Y,

wobei die Prozentangaben Atomprozentangaben sind, die Werte für x im Bereich zwischen 3 und 10 und die Werte für y im Bereich von 0-2 rangieren. Diese drahtförmigen Marker sind in der Weise hergestellt, daß sie vorzugsweise eine zurückbleibende Verspannung in sich aufweisen und im übrigen eine große Barkhausen-Unstetigkeit in ihrer charakteristischen Hystereseschleife besitzen.

Wie sich aus der Fig. 2 (a) ersehen läßt, stellt die Kurve 34 die zeitliche Abhängigkeit des Erregungsstromes der Sendespulen der Untereinheiten 28 a und 28 b gemäß Fig. 1 dar, wobei diese Kurve 34 positive Ausschläge oder Amplituden 34 a, negative Ausschläge oder Amplituden 34 b sowie Null-Durchgänge 34 c aufweist. Die Kurve 34 stellt vorzugsweise einen sinusförmigen Wechselstrom dar.

Aus der Fig. 2 (b) ergibt sich die Kurve 36 des Ansprechsignals eines Sicherungsanhängers, der aus dem oben erläuterten magnetischen Material besteht und der Felderregung oder Feldausbreitung gemäß Fig. 2 (a) ausgesetzt ist. Der Sicherungsanhänger bringt somit durch seinen weiter oben erläuterten sprunghaften Wechsel seiner magnetischen Polarisation eine Störung in das Feld ein, wobei diese Störung in verhältnismäßig starker zeitlicher Nähe zu dem Null-Durchgang 34 c des Erreger-Signals gemäß Kurve 34 auftritt. Dieses Ansprechsignal ist in einem Empfänger detektierbar, da es reichlich höhere Harmonische aufweist, wie bereits oben erwähnt, und hierdurch leicht und einfach unterscheid- bzw. feststellbar.

In Übereinstimmung mit der Lehre gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun eine Abschirmung eingebracht, um hierdurch wesentlich die Intensität des rückwärtigen Feldes zu reduzieren, d. h. also des Magnetfeldes außerhalb der vorgegebenen Überwachungszone, mit dem Ziel, die Möglichkeit der Fehlsignalerzeugung durch außerhalb dieser Kontrollzone befindliche Sicherungsanhänger oder durch andere, in der Nähe der Überwachungszone befindliche metallische Gegenstände auf ein Minimum herabzusetzen.

Diese Abschirmung besteht vorzugsweise aus einem Material und ist im übrigen in der Weise ausgestaltet, daß die Intensität des rückwärtigen Feldes ausreichend reduziert wird, um hierdurch die Wahrscheinlichkeit zu verringern, daß innerhalb des rückwärtigen Feldes angeordnete Sicherungsanhänger oder -etiketten oder andere metallische Gegenstände innerhalb dieses rückwärtigen Feldes eine Alarmauslösung verursachen. Im übrigen ist die gesamte Verminderung der rückwärtigen Feldstärke eine Funktion des jeweils verwendeten, besonderen Systems und der an dieses gestellten Anforderungen.

Gemäß dem hier erläuterten, bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die gesamte Verminderung hinsichtlich der Stärke des rückwärtigen Feldes, wenn in Gauß (G) gemessen wird, derart, daß das Verhältnis des frontseitigen Spitzen-Magnetfeldes zum rückwärtigen Spitzen-Magnetfeld mindestens ungefähr 10 : 1 beträgt. Es ist herausgefunden worden, daß Abschirmungen oder Schirme, die aus Ferriten und/oder gepreßtem Eisenpulver hergestellt sind, hinsichtlich der Herabsetzung des rückwärtigen Feldes hinreichend zufriedenstellend sind, um Ansprechsignale von in einem solchen rückwärtigen Feld vorhandenen Sicherungsanhängern oder -etiketten wesentlich herabzusetzen oder zu minimieren.

Darüber hinaus ist aber auch ein geschichtetes oder ungeschichtetes magnetisches Bandmaterial mit den entsprechenden Parametern dazu brauchbar, das erwünschte Verhältnis von frontseitigem Feld zum rückseitigen Feld zu erzielen.

Es ist außerdem ein sehr wesentlicher Gesichtspunkt, daß das Abschirmungs-Material nicht von sich aus auf das Erregerfeld anspricht und hierbei Störungen hervorruft, die zu einer Auslösung eines Fehlalarms führen oder sich in anderer Weise der Detektion derjenigen Störungen überlagern, die durch einen aktiven Sicherungsanhänger innerhalb der Überwachungszone hervorgerufen werden. Es ist jedoch Tatsache, daß magnetische Materialien auf ein Erregerfeld durch Bildung von Störungen ansprechen. Infolgedessen ist es erforderlich, daß die durch die Abschirmung erzeugten Störungen hinsichtlich ihrer Amplitude verhältnismäßig gering sind, oder aber, wenn sie breit oder stark genug zur Auslösung eines Fehlsignals sind, dann sollten solche Signale von einer Art sein, daß sie einfach und schnell unterschieden oder blockiert oder unterdrückt werden können.

Wie anhand der Fig. 2 (c) erläutert wird, gibt es gewisse Ferrite, die dazu in der Lage sind, Störungen 38 zu erzeugen, die verhältnismäßig breite Hauptamplituden bei dem oder nahe bei dem Punkt des Null-Durchganges 34 c des die Erregerspule durchfließenden Stromes besitzen. Diese treten im allgemeinen zeitlich koincidierend mit dem Ansprechsignal des Sicherungsanhängers auf, wie dies in der Fig. 2 (b) gezeigt ist, und können somit die Bedingungen für eine Fehlalarmauslösung schaffen, und zwar selbst dann, wenn kein Sicherungsanhänger innerhalb der Überwachungszone vorhanden ist. Es ist ebenfalls festgestellt worden, daß diese Ferrite eine magnetische Sättigungsflußdichte und eine Koerzitivkraft aufweisen, die für eine Anwendung bei einer in vorliegender Anmeldung beschriebenen Anlage relativ niedrig sind.

Auf der anderen Seite sind aber auch andere Ferrite bekannt, die für eine Anlage nach der vorliegenden Erfindung brauchbar sind, z. B. ein Ferrit von der TDK Corporation of Tokyo, Japan, welches im Handel mit Q₅B bezeichnet wird. Dieses Material weist die erwünschten magnetischen Eigenschaften auf, d. h. eine Permeabilität von 100 + oder -25%, eine Sättigungsflußdichte von 3,4 Kilogauß (kG), eine Restflußdichte von 1,9 kG, eine Koerzitivkraft von 3,6 Oersted (Oe) und einen spezifischen elektrischen Widerstand von 10⁴ Ω cm. Eine geeignete Ausführung dieses Materials zu seiner Verwendung in fliesen- oder kachelförmigen Abschirmungen, wie diese weiter unten noch erläutert werden, ist ein gepreßtes Fliesen- oder Kachelquadrat von 10 cm Seitenlänge, 5 cm Dicke und mit einer Volumendichte von 4,7 g/cm³.

Ein aus gepreßtem Eisenpulver hergestellter Schirm besitzt ebenfalls hervorragende Eigenschaften, um die angestrebten Ergebnisse zu erzielen. Das bevorzugte, gepreßte Eisenpulver, das für eine weiter unten noch zu erläuternde Anlage verwendet wird, ist ebenfalls von einer im Handel erhältlichen Zusammensetzung, die aus ungefähr 99% Eisen mit ungefähr 1% an Spurenelementen besteht, zu denen FeP, H₂, C, Mn, S gehören und vielleicht sehr kleine Mengen an anderen Elementen. Das pulverisierte Eisen ist jedoch vorzugsweise nicht gesintert und es wird bei ungefähr 40-50 t pro Quadratzoll ( = 6,451626 cm²) bis zu einer Volumendichte von ungefähr 6,9 g/cm³ gepreßt. Dieses Material besitzt eine Koerzitivkraft von ungefähr 6,6 Oe und eine Restflußdichte von ungefähr 2,2 kG. Die Permeabilität beträgt vorzugsweise anfänglich etwa 75, verändert sich jedoch mit der Erregungsfeldstärke durch ungefähr einen Faktor 2 über den Anregungsbereich. Wenn die Permeabilität der Abschirmung wesentlich geringer als 60 ist, dann beginnt das Material seine Abschirmungswirkung zu verlieren und die rückwärtige Feldstärke kann bis zu einem beträchtlichen Pegel anwachsen. Der spezifische elektrische Widerstand des Materials beträgt ungefähr 1,0 Ω cm. Die Sättigungsflußdichte beträgt ungefähr 15 kG.

Wenn wir uns nunmehr von diesen spezifischen Charakteristika der erläuterten Abschirmungs-Materialien, d. h. der Ferrite und des gepreßten Eisenpulvers, abwenden, so ist auf zwei allgemeine Eigenschaften hinzuweisen, die für ein erwünschtes magnetisches Abschirmungsmaterial wichtig sind, nämlich auf die Sättigungsflußdichte und die Eindringtiefe oder Skintiefe. Die Sättigungsflußdichte sollte größer sein als die maximale Flußdichte, die in der Abschirmung in Abhängigkeit von den positiven und negativen Amplituden des Magnetfeldes erzeugt wird.

Die Eindringtiefe ist definiert als derjenige Abstand unterhalb der Oberfläche eines Leiters, innerhalb dem die Stromdichte auf 1/e ihres Wertes an der Oberfläche abfällt, wobei e die Basis des natürlichen Logarithmus ist. Die Gleichung zur Bestimmung der Eindringtiefe oder Skintiefe δ lautet wie folgt:

worin u die Permeabilität des Materials in H/m, f die Betriebsfrequenz des Senders in Hertz und ρ der spezifische elektrische Widerstand des Materials in Ωm sind.

Bei der praktischen Ausführung einer Anlage nach der Erfindung ist darüber hinaus auch darauf zu achten, daß die Wirbelstromverluste in der magnetischen Abschirmung auf ein Minimum herabgesetzt werden, um einen Zusammenbruch des Feldes in der Überwachungszone abzuwenden.

Um dies zu erreichen, muß der spezifische Widerstand ρ (in Ωm) des Abschirmungs-Materials vorzugsweise der folgenden Ungleichung genügen:

ρ»π d²uf (2)

worin d die Schicht- oder Banddicke der Abschirmung in Meter ist.

Der spezifische Widerstand des Abschirmungs-Materials wird dementsprechend so ausgewählt, daß er von einer Größenordnung ist, die größer als das Zehnfache des Produktes aus Permeabilität, Frequenz, Quadrat der Schichtdicke und π ist. Als Ergebnis dieser Maßnahmen wird eine Eindringtiefe erhalten, die wesentlich größer ist als die Schichtdicke, d. h. ein Mehrfaches hiervon, und infolgedessen werden die Wirbelströme der Abschirmung zu Null gemacht.

Die Ungleichung (2) läßt sich auch wie folgt ausdrücken:

Wie zu erkennen ist, läßt sich diese Ungleichung dann einhalten, wenn Materialien mit einem höheren spezifischen Widerstand eine höhere Permeabilität aufweisen und umgekehrt. Bei einer vorgegebenen Betriebsfrequenz und einer spezifischen, zulässigen Schichtdicke der Abschirmung muß somit gemeinsam auf den spezifischen Widerstand und die Permeabilität geachtet werden, insbesondere auf das Verhältnis des ersteren zu der letzteren, um Wirbelströme auf ein Minimum herabsetzen zu können.

Wenn es sich bei der magnetischen Abschirmung um ein Laminat aus einer Mehrzahl von dünnen Schichten handelt, die miteinander verklebt und elektrisch voneinander isoliert sind, dann ist die Eindringtiefe einer jeden solchen Schicht wesentlich größer als die Schichtdicke selbst.

Eine weitere allgemeine Eigenschaft des magnetischen Abschirmungsmaterials, wie weiter oben schon erwähnt, besteht in seiner Ansprechempfindlichkeit gegenüber dem Magnetfeld in der Überwachungszone, welche sich zeitweise von der Ansprechempfindlichkeit des magnetischen Materials des Sicherungsanhängers gegenüber dem Feld unterscheidet.

Eine magnetische Abschirmung, die aus dem weiter oben erläuterten gepreßten Eisenpulver hergestellt ist, liefert eine als Störung zu bezeichnende Ansprechkurve mit einer hauptsächlichen Amplitude 40 zu einem anderen Zeitpunkt als zum Zeitpunkt in Nähe des Strom-Nulldurchganges, wie dies aus Fig. 2 (d) ersichtlich ist. Das magnetische Ansprechen der aus dem bevorzugten gepreßten Eisenpulver bestehenden Abschirmung tritt tatsächlich bei dem oder nahe bei dem Zeitpunkt der Spitzen der Stromerregung der Sendespule auf. Somit liegt der Sachverhalt vor, daß das Ansprechen des Sicherungsanhängers oder -etiketts und das Ansprechen der hauptsächlichen magnetischen Abschirmung gegenüber dem einfallenden Feld zeitlich unterschiedlich liegen, was ein alleiniges Wahrnehmen oder Feststellen der Ansprechsignal-Kurve 36 des Sicherungsanhängers, wie in Fig. 2 (b) gezeigt, erlaubt, ohne daß Interferenzen durch Amplituden 40 der Ansprechkurve der magnetischen Abschirmung auftreten.

Auch das TDK-Ferrit-Material als ein magnetischer Schirm bewirkt ein solches zeitweise unterschiedliches Ansprechverhalten, wodurch ebenfalls eine unterschiedliche Wahrnehmung des Ansprechens des Sicherungsanhängers oder -etiketts ermöglicht ist.

Es ist noch darauf hinzuweisen, daß selbst im Falle einer bedeutenden Herabsetzung der rückwärtigen Spitzenfeldstärke, verglichen mit der frontseitigen Spitzenfeldstärke, noch die Möglichkeit besteht, daß ein innerhalb dieses schwachen rückwärtigen Feldes angeordneter, magnetischer Sicherungsanhänger die zu einer Alarmauslösung erforderlichen Bedingungen hervorrufen kann. Um diese Möglichkeit zu verringern, ist festgestellt worden, daß durch eine Anordnung einer dünnen Hilfs-Abschirmung aus einem elektrisch leitfähigen Material, z. B. aus Aluminium oder Kupfer, hinter der magnetischen Abschirmung eine Dämpfung erzielt werden kann, wobei durch Wirbelstromverluste in der Hilfs-Abschirmung die von innerhalb des rückwärtigen Feldes befindlichen, magnetischen Sicherungsanhängern herrührenden Störungen bis zu einem Punkt gedämpft werden, an dem solche Störungen nicht mehr stark genug sind, um einen Alarmzustand zu schaffen.

Damit eine derartige Dämpfung der durch Sicherungsanhänger im rückwärtigen Feld hervorgerufenen Störungen erzielt werden kann, sind Maßnahmen vorgesehen mit einem entgegengesetzten Effekt zu demjenigen, der weiter oben in Verbindung mit der magnetischen Abschirmung diskutiert worden ist, d. h., es ist vorgesehen, daß diese Hilfs- Abschirmung hinsichtlich ihrer Eindringtiefe so ausgewählt ist, daß es bei ihr zur Wirbelstrom-Erzeugung kommt. Im Gegensatz zu der oben angegebenen Ungleichung (2) wird bei der Auswahl der Hilfs-Abschirmung darauf geachtet, daß ein Material mit einem spezifischen elektrischen Widerstand im Verhältnis zu den in Betracht kommenden Frequenzen des Sicherungsanhängers und zu der Permeabilität des Materials so ausgewählt wird, daß die Eindringtiefe im Bereich der Schichtdicke liegt, d. h., gleich der oder nicht ganz größer oder nicht ganz kleiner als diese Schichtdicke ist. Somit ist die Eindringtiefe gleich der Schichtdicke, wenn die Ungleichung (2) zu einer Gleichung gemacht wird.

Beispielsweise besteht die Hilfs-Abschirmung aus Aluminium mit einer Dicke von 0,020 Inch, und das erfaßte Ansprechsignal des Sicherungsanhängers oder -etiketts hat einen Signalgehalt über ein Spektrum bis einschließlich 10 kHz und darüber. Die Eindringtiefe der Abschirmung bei 10 kHz beträgt für diese Aluminiumschicht 0,032 Inch. Es wird ein Dämpfungsfaktor von 0,54 entsprechend dem 10-kHz-Signalgehalt des Sicherungsanhängers erreicht. Eine weitere Dämpfung des Signals des Sicherungsanhängers oder -etiketts erfolgt bei der magnetischen Abschirmung durch Nebenschluß des Magnetflußlinien-Gehalts des Signals des Sicherungsanhängers. Als Ergebnis einer derartigen Dämpfung durch magnetische Abschirmung ist festgestellt worden, daß Ansprechsignale von Sicherunsanhängern oder -etiketten in dem rückwärtigen Feld mit Hilfe einer 0,020 Inch dicken Schicht unterdrückt werden und daß eine Schichttiefe von 0,032 (gleich der Eindringtiefe) nicht erforderlich ist, wodurch eine weniger kostspielige Hilfs-Abschirmung gewährleistet ist.

In Ergänzung zu ihrer Wirbelstrom-Dämpfungsfunktion kann die Hilfs-Abschirmung auch geerdet werden, um sodann auch als eine elektrostatische Abschirmung zu wirken und hierdurch niederfrequentes elektrostatisches Rauschen zur Erde abzuleiten.

Aus der Fig. 3 ergibt sich in einer nicht maßstabsgetreuen Darstellung eine Magnetisierungskurve 44 sowie eine Hystereseschleife 46 für die weiter oben schon erläuterte, aus Metallpulver bestehende Abschirmung. Hierbei sind verschiedene Punkte entlang und auch außerhalb der Hystereseschleife 46 angegeben, und zwar die folgenden:

Die Punkte 47 und 48 stellen die Restflußdichte (Br) bei ungefähr 2,2 kG dar; die Punkte 50 und 52 stellen jeweils die positive und die negative Sättigungsflußdichte bei ungefähr 15 kG dar; die Punkte 54 und 56 repräsentieren jeweils die Koerzitivkraft bei ungefähr 6,6 Oe.

Die Fig. 4 zeigt die Abschnitte der Hystereseschleife 46 des Abschirmungs-Materials an ihren positiven und negativen Sättigungsenden, wobei die Kurve im übrigen weggelassen ist. Die beiden Achsen des Diagramms sind jeweils gebrochen eingezeichnet, um hierdurch eine gleichzeitige Darstellung der Hystereseschleife 59 bezüglich des Materials eines Sicherungsanhängers gemäß der bereits weiter oben erläuterten DE-OS 35 41 536 zu ermöglichen.

Die Koerzitivkraft für das Material des Sicherungsanhängers (-Hct und +Hct ) kann ein Bruchteil von einem Oersted betragen, beispielsweise 0,6. Die Koerzitivkraft Hcs für das Material der Abschirmung kann etwa 1 Oe überschreiten. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird eine magnetische Artikelüberwachung realisiert, gemäß der (1) ein Magnetfeld mit gewissen Parametern ausgewählt wird, z. B. in der Art eines Wechselfeldes und mit vorgegebener maximaler Feldstärke, (2) ein Material für einen Sicherungsanhänger oder ein Sicherungsetikett ausgewählt wird, dessen Koerzitivkraft geringer als die maximale Feldstärke ist, und (3) zur Erzielung einer rückwärtigen Feldreduktion ein Abschirmungs- Material ausgewählt wird, dessen Koerzitivkraft größer als die maximale Feldstärke ist. Umgekehrt besteht aber auch die Möglichkeit, daß zunächst die Materialien für den Sicherungsanhänger bzw. das Sicherungsetikett sowie für die Abschirmung mit vorgegebenen Parametern ausgewählt werden, während sodann die maximale Feldstärke des Magnetfeldes bis zu einem Pegel eingestellt wird, der die Koerzitivkraft des Materials des Sicherungsanhängers oder -etiketts übersteigt und geringer als die Koerzitivkraft des Abschirmungs-Materials ist.

Aus der Fig. 5 ist ein Blockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispieles für eine harmonische Schaltung für eine Anlage zur magnetischen Artikelüberwachung ersichtlich, wobei eine Sendeantenne mit zugehörigem Stromkreis (TX) 60 und eine Empfangsantenne mit zugeordnetem Siebkreis (RX) 62 vorgesehen sind. Mit Hilfe eines Oszillators (OSC) 64 wird ein Ausgangssignal erzeugt, das bei einer Frequenz von 54,272 Hertz auf eine Leitung 66 gegeben wird. Ein anschließender Frequenzteiler (DIV/512) 68 teilt das durch die Leitung 66 ankommende Signal durch 512, so daß auf die vom Frequenzteiler 68 abgehenden Leitungen 70 und 72 jeweils ein Signal mit einer Frequenz von 106 Hertz gegeben wird. Über die Leitung 70 gelangt das Signal zu einem weiteren Frequenzteiler (DIV/2) 76, der durch eine Frequenzhalbierschaltung gebildet ist, und der Ausgang dieses Frequenzteilers 76 wird über eine Leitung 74 an die Sendeantenne mit zugehörigem Stromkreis 60 weitergegeben, wodurch dem Erregersignal 34 gemäß Fig. 2 (a) eine Frequenz von 53 Hertz aufgeprägt wird.

Das andere, auf die Leitung 72 gegebene Signal mit der Frequenz von 106 Hertz, wird zu einem auf die Abschirmung ansprechenden Austastschaltkreis (SRBC) 78 geleitet, dessen Ausgang seinerseits auf eine Leitung 80 gegeben wird, wobei in diesem Ausgang EIN-Impulse enthalten sind, die mit der Periode des Ansprechens des Abschirmungs- Materials gegenüber dem einfallenden Feld koinzidieren. Der zeitliche Verlauf dieses Signals ist der gleiche, wie in Fig. 2 (d) gezeigt.

Die Empfangsantenne mit zugeordnetem Siebkreis 62 liefert ihre Ausgangssignale über eine Leitung 82 zu einem Empfangs-Sperr- und Durchlaß-Schaltkreis (RSPC) 84, welcher gegenüber dem über die Leitung 80 ankommenden Signal empfindlich ist, um dadurch das von dem Schaltkreis 84 über eine Leitung 86 abgehende Ausgangssignal während Perioden auf Null zu setzen, in denen der Signalinhalt der Leitung 82 dem Ansprechen des Abschirmungs-Materials zuzuschreiben ist, um hierdurch eine Ausgangs-Alarmmeldung zu unterdrücken, welche anderenfalls durch einen nachgeschalteten Alarm-Ausgangs-Schaltkreis (AOC) 88 erzeugt würde. Zu allen anderen Zeiten läßt der Schaltkreis (RSPC) 84 den Signalinhalt der Leitung 82 zu dem Schaltkreis 88 hindurch, insbesondere zu jenen Zeiten, in denen der Signalinhalt der Leitung 82 dem Ansprechen des Materials des Sicherungsanhängers oder -etiketts zuzuschreiben ist.

Infolgedessen wird über die Leitung 86 ein Eingangssignal 42 gemäß Fig. 2 (e) auf den Eingang des Alarm-Ausgangs- Schaltkreises (AOC) 88, gegeben, wodurch schließlich eine Ausgangs-Alarmmeldung abgegeben wird.

Es versteht sich, daß auch andere Schaltungssysteme als das im vorangehenden beschriebene in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung benutzt werden können, einschließlich von pulsierenden Systemen, die nicht notwendigerweise vom harmonischen Typ sind.

Um das allgemeine Prinzip der Herabsetzung der rückwärtigen Feldstärke bei der erfindunsgemäßen Anlage näher zu erläutern, ist in der Fig. 6 ein Computer-Diagramm des Magnetfeldes dargestellt, welches zwei konzentrischen Sende-Spulen 90 und 92 zugeordnet ist, die jeweils längs einer Radialachse 94 in Fig. 6 im Schnitt dargestellt sind.

Die Fig. 7 beinhaltet ein ähnliches Computer-Diagramm des den Spulen 90 und 92 zugeordneten Magnetfeldes, wobei jedoch in diesem Falle die Anordnung einer Abschirmung vorgesehen ist, die aus einem magnetischen Abschirmungs- Material mit den bereits weiter oben erläuterten Parametern besteht. Das in einem rückwärtigen Bereich der Sendeantenne, d. h. in einer Richtung weg von der beabsichtigten Überwachungszone, vorhandene Magnetfeld wird im folgenden einfach als "rückseitiges oder rückwärtiges Feld" bezeichnet. Das als "frontseitiges Feld" bezeichnete Feld ist das innerhalb der Überwachungszone vorhandene Magnetfeld im Bereich zwischen den rechts- und linksseitigen Sendeantennen. Wie zu erkennen ist, tritt gegenüber dem Fall, in welchem keine Abschirmung vorhanden ist, eine wesentliche Reduzierung des rückwärtigen Feldes auf. Durch die Abschirmung wird eine Rückführung 96 entlang der Achse 94 für eine große Anzahl der stärksten Flußlinien hervorgerufen, die in Vorwärtsrichtung von den Spulen 90 und 92 aus in die erwünschte Überwachungszone hineinführen, wodurch die in dem Bereich außerhalb der Überwachungszone vorhandenen Flußlinien verringert werden.

In den Fig. 8 und 9 ist ein Ausführungsbeispiel eines Fußgestells oder Ständers mit Sende- und Empfangsantennen dargestellt. Ein Ständer 98 wird durch eine aufrechtstehende Vorrichtung gebildet, die an einem ersten Seitenrandbereich der Überwachungszone angeordnet ist, und zwar gegenüber einer anderen Vorrichtung dieser Art, die an dem anderen oder zweiten seitlichen Randbereich der Überwachungszone aufgestellt ist. Der Ständer oder das Fußgestell 98 weist eine Sendespule 100 sowie Empfangsspulen 102, 104, 106 und 108 auf. Unmittelbar auf der Rückseite dieser Antennenanordnung befindet sich das magnetische Abschirmungs-Material, das in der Form einer Matrix 110 ausgebildet ist, welche aus jeweils in horizontaler und vertikaler Richtung sich überlappend angeordneten, kachelförmigen Elementen 112 zusammengesetzt ist, von denen ein jedes aus dem weiter oben erläuterten, gepreßten Eisenpulver besteht. Zur Herstellung derartiger Kacheln oder Fliesen wird das Abschirmungs-Material mittels einer 500 t-Presse zu quadratischen Elementen mit einer Seitenlänge von 3,5 Inch gepreßt.

Die einzelnen, kachelförmigen Elemente 112 sind zur Bildung der Matrix 110 an allen ihren Umfangsseiten miteinander verklebt; weiterhin sind die Elemente 112 auf ein Trägerelement 114 aufgeklebt, um hierdurch eine Vibration oder eine sonstige Relativbewegung zwischen den Elementen zu vermeiden. Aufgrund der überlappenden oder alternierenden Verlegung der kachelförmigen Elemente 112 in den horizontalen und vertikalen Richtungen werden ungünstige Auswirkungen durch einzelne Kacheln verringert, die von der wahren Quadratform abweichen.

Es versteht sich, daß das Material der magnetischen Abschirmung entweder aus einem einschichtigen Material oder aber auch im Bedarfsfalle aus einem geschichteten Material bestehen kann. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, das magnetische Abschirmungs-Material auch durch andere Verfahren als durch Pressen herzustellen, beispielsweise durch Spritzgußverfahren, Plasma oder Flammspritzen oder dergleichen mehr.

Die erläuterte, bevorzugte Ausführungsform kann ebenfalls eine Hilfs-Abschirmung für eine Wirbelstromerzeugung aufweisen. Dies kann dadurch erreicht werden, daß ein Material, wie z. B. eine Aluminium-Folie oder -Schicht 116 mit einer Dicke von 0,020 Inch vorgesehen ist, die auf der Rückseite des Trägerelements 114 angebracht ist. Dieses Hilfs-Abschirmungselement dämpft oder schwächt Signale, die von einem aktiven und sich in dem rückwärtigen Feldbereich befindlichen Sicherungsanhänger oder -etiketts erzeugt werden, wie dies bereits weiter oben erläutert worden ist. Die Sendespule 100 kann auf der Vorderseite der Matrix 110 aufgeklebt sein. Ein (nicht gezeigtes) Element, mit einer Dicke gleich derjenigen der Spule 100 und mit einem der Geometrie der Spule 100 entsprechenden Ausschnitt kann ebenfalls auf die Matrix 110 aufgeklebt sein, wobei dieser Ausschnitt sich in Deckung mit der Spule 100 befindet. Erwünschtenfalls läßt sich dieses Füll- oder Zusatzmaterial auch durch einen Strukturschaum ersetzen. Die Empfangsspulen 102, 104, 106 und 108 können ebenfalls auf ein derartiges Ausschnitt-Element aufgeklebt sein. Es ist ein zweites Trägerelement 120 vorgesehen, das über die Empfangsspulen aufgebracht und mit Klebemitteln versehen ist, um diese Empfangsspulen und das Ausschnitt- Element zu befestigen.

Die Trägerelemente 114 und 120 können z. B. aus Holzfaserplatten bestehen und in Nuten oder dergleichen Ausnehmungen aufgenommen sein, die in Strangpreßprofilen 122, 124 und 126 vorgesehen sind, mit denen diese Trägerelemente durch Befestigungsmittel verbunden sind. Die Strangpreßprofile sind auf einer Basis 128 angeordnet, wobei ein kappenförmiges Kunststoffisolierstück 130 zwischen den oberen Enden der Profile 122 und 126 angeordnet ist.

Auf die Aluminium-Folie oder -Schicht 116 sowie auf das Trägerelement 120 sind jeweils abrieb- und verschleißfeste Kunststoffschichten 132 aufgebracht, um hierdurch den Ständer zu vervollständigen, während dessen Innenraum durch einen Strukturschaum ausgefüllt sein kann.

Die Gesamtdicke eines jeden Ständers oder Fußgestells kann weniger als ein Inch betragen, so daß sie zusammen einen Platz von weniger als zwei Inches in der Querrichtung des Durchgangsraumes beanspruchen.

Eine weitere Ausführungsform eines Ständers oder Fußgestelles ergibt sich aus der Fig. 10, wobei der Ständer dieser Ausführung wesentlich kompakter als derjenige gemäß den Fig. 8 und 9 ist. Eine Sendespule 134 ist hier in Verbindung mit lediglich zwei Empfangsspulen 136 und 138 verwendet, welche im mittleren Bereich der Spule 134 aneinander angrenzend angeordnet sind.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfaßt auch alle fachmännischen Abhandlungen und Weiterbildungen sowie Teil- und Unterkombinationen der beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale und Maßnahmen.

Bezugszeichenliste

10Einrichtung 12Abfertigungsbereich 14Abfertigungstisch 16Artikel-Förderband 18Abfertigungsstation 20Registrierkasse 22Platz für Personal 24Durchgang 26Verpackungsstation 28Artikel-Überwachungseinheit 28a Sende-/Empfangs-Untereinheit 28b Sende-/Empfangs-Untereinheit 30UPC-Leser oder Scanner 32Sicherungsanhänger oder -etikett 34Kurve (des Erreger-Signals) 34a Positive Ausschläge (Amplituden) 34b Negative Ausschläge (Amplituden) 34c Null-Durchgänge 36Kurve (des Ansprechsignals eines Sicherungsanhängers) 38Störungen 40Amplitude 42Eingangssignal 44Magnetisierungskurve (des Metallschirmes) 46Hystereseschleife 47+ 48Punkte, welche die Restflußdichte darstellen 50+ 52Punkte, welche die Sättigungsdichte darstellen 54+ 56Koerzitivkraft 58- 59Hystereseschleife 60Sendeantenne mit zugehörigem Stromkreis (TX) 62Empfangsantenne mit zugeordnetem Siebkreis (RX) 64Oszillator 66Leitung 68Frequenzteiler 70Leitung 72Leitung 74Leitung 76Frequenzteiler 78Austastschaltkreis 80Leitung 82Leitung 84Empfangs-Sperr- und Durchlaß-Schaltkreis 86Ausgangsleitung 88Alarm-Ausgangs-Schaltkreis 90+ 92Konzentrische Sende-Spulen 94Radialachse 96Rückführung 98Fußgestell, Ständer100Sendespule102Empfangsspule104Empfangsspule106Empfangsspule108Empfangsspule110Matrix112Kachelförmige Elemente114Trägerelement116Aluminium-Folie oder Schicht118-120Zweites Trägerelement122Strangpreßprofil124Strangpreßprofil126Strangpreßprofil128Basis130Kunststoff-Isolierstück132Kunststoffschicht134Sendespule136+138Empfangsspule -Hct
+Hctjeweils Koerzitivkraft des Materials des Sicherungsanhängers -Hcsjeweils Koerzitivkraft des Materials des +HcsSchirmes BMagnetische Induktion

Claims

1. Anlage zur magnetischen Artikelüberwachung, insbesondere für die Diebstahlsicherung, mit einer Vorrichtung zum selektiven Feststellen des Vorhandenseins eines magnetischen Sicherungsanhängers oder -etiketts (32) in einer Überwachungszone (28) der Anlage, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

(a) Mittel (28 a, 28 b ) zum Erzeugen eines magnetischen Wechselfeldes in der Überwachungszone unter Verwendung eines Erregersignals (34) mit Stromspitzen bei positiven und negativen Scheitelpegeln und einem dazwischen liegenden Null-Durchgang;
(b) magnetisches Abschirmungs-Material mit Ansprechcharakteristik (40) auf das magnetische Wechselfeld in seinem Schwingungsbauch außer in Nähe der Null-Durchgänge;
(c) magnetische Abschirmungs-Elemente (112), die in seitlichen Randbereichen der Überwachungszone angeordnet sind und aus dem magnetischen Abschirmungs- Material nach b) bestehen; und
(d) Verarbeitungsmittel (78, 80, 84) zum Empfangen von Signalen von dem magnetischen Abschirmungs- Material und zum Verarbeiten dieser Signale in der Weise, daß eine Überwachungs-Ausgangs-Alarmmeldung dann unterdrückt wird, wenn der empfangene Signalinhalt dem Abschirmungs-Material zuzuschreiben ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Abschirmungs-Material eine derartige Ansprechcharakteristik (40) auf das magnetische Feldsignal aufweist, daß des im allgemeinen im Nahbereich von positiven und negativen Scheitelwerten (34 a, 34 b ) des Schwingungsbauches auf das Signal anspricht.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch das magnetische Abschirmungs-Material ein Verhältnis des frontseitigen, d. h. innerhalb der Überwachungszone vorhandenen Spitzen-Magnetfeldes zum rückseitigen, d. h. außerhalb der Überwachungszone vorhandenen Feld von mindestens 10 : 1 erreicht ist.

4. Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Abschirmungs-Elemente (112) in der Weise betriebsfähig sind, daß die Erzeugung von Wirbelströmen in der Abschirmung in Abhängigkeit vom erzeugten Magnetfeld auf ein Minimum herabgesetzt ist.

5. Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der spezifische elektrische Widerstand des magnetischen Abschirmungs-Materials zumindest das Zehnfache des Produktes π d²uf beträgt, worin d die Dicke des Abschirmungs-Elements, u die Permeabilität des magnetischen Abschirmungs-Materials und f die Frequenz des zeitveränderlichen magnetischen Signals sind.

6. Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindringtiefe der magnetischen Abschirmungs- Elemente ein Mehrfaches der Dicke dieser Abschirmungs- Elemente beträgt.

7. Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Abschirmungs-Material eine Sättigungs- Flußdichte aufweist, die größer ist als die höchste Flußdichte, die in Abhängigkeit von dem erzeugten Magnetfeld in diesen Abschirmungs-Elementen hervorgerufen ist.

8. Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Hilfs-Abschirmung (116) aus elektrisch leitendem Material vorgesehen ist, die mit mindestens einem der magnetischen Abschirmungs-Elemente außerhalb der Überwachungszone nebeneinander gesetzt ist, wobei es durch das Material dieser Hilfs-Abschirmung zu einer Wirbelstromerzeugung in der Hilfs-Abschirmung in Abhängigkeit von Signalen kommt, die durch zur Artikelüberwachung dienende Sicherungsanhänger- oder -etiketten erzeugt werden, die außerhalb der Überwachungszone angeordnet sind.

9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der spezifische elektrische Widerstand des Hilfs- Abschirmungsmaterials gleich dem oder nicht ganz größer oder nicht ganz kleiner als das Produkt π d²uf ist, worin d die Dicke der Hilfs-Abschirmung, u die Permeabilität des Hilfs-Abschirmungsmaterials und f eine Frequenz in denjenigen Signalen sind, die durch auf das magnetische Wechselfeld ansprechende Sicherungsanhänger oder -etiketten erzeugt werden.

10. Anlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindringtiefe der Hilfs-Abschirmung in einem Bereich liegt, der gleich der oder nicht ganz größer oder nicht ganz kleiner als die Dicke der Hilfs- Abschirmung ist.

11. Einrichtung zur Verwendung innerhalb einer Vorrichtung zum selektiven Feststellen des Vorhandenseins eines magnetischen Sicherungsanhängers oder -etiketts (32) in einer Überwachungszone (28) bei Systemen oder Anlagen zur magnetischen Artikelüberwachung, insbesondere für die Diebstahlsicherung, wobei Mittel (28 a, 28 b ) zum Erzeugen eines magnetischen Feldes unter Verwendung eines alternativen Erregersignals (34) mit Stromspitzen bei positiven und negativen Scheitelpegeln und mit einem dazwischen liegenden Null-Durchgang vorgesehen sind, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) ein Abschirmungselement (110, 112) aus magnetischem Abschirmungs-Material mit Ansprech-Charakteristik (40) auf das Erregersignal (34) in seinem Schwingungsbauch außer in Nähe der Null-Durchgänge;
b) eine Sendeantenne (100; 134), die neben dem Abschirmungs-Element angeordnet und zur Erzeugung eines magnetischen Feldes in Abhängigkeit von dem Erregersignal ausgelegt ist; und
c) eine Empfangsantenne (102, 104, 106, 108; 136, 138), die neben dem Abschirmungs-Element angeordnet ist und eine Empfindlichkeit auf Störungen aufweist, die in dem magnetischen Feld durch das Abschirmungs-Element und durch den Sicherungs- Anhänger bzw. das Sicherungs-Etikett induziert werden.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin ein Hilfs-Abschirmungselement (116) aus elektrisch leitfähigem Material vorgesehen ist und daß das magnetische Abschirmungs-Material zwischen dem Hilfs-Abschirmungselement und den Sende- und Empfangs- Antennen angeordnet ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Abschirmungs-Material von einer derartigen Zusammensetzung ist, daß die Intensität der magnetischen Energie in dem rückwärtigen Feld in einer Zone hinter dem Abschirmungs-Element reduziert wird, wodurch die Wahrscheinlichkeit des Hervorrufens der zu einer Alarmauslösung erforderlichen Bedingungen durch sich in diesem rückwärtigen Feldbereich befindliche Objekte verringert wird.

14. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitfähige Material in der Weise betriebsfähig ist, daß Störungen, die aus der Anwesenheit eines magnetischen Sicherungsanhängers oder -etiketts innerhalb des rückwärtigen Feldbereichs resultieren, gedämpft werden, um hierdurch die Wahrscheinlichkeit des Hervorrufens von zur Alarmauslösung erforderlichen Bedingungen aufgrund von aus diesem rückwärtigen Feld herrührenden Störungen zu verringern.