DE3844848C2 - Antenne für eine Anlage zur Artikelüberwachung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antenne für eine Anlage zur Ar­ tikelüberwachung, insbesondere für die Diebstahlsicherung, die an ein Sendeteil und ein Empfangsteil der Anlage ange­ schlossen ist und zur Erzeugung und Abtastung eines magne­ tischen Abfragefeldes dient, wozu innerhalb mindestens ei­ nes im Bereich der Abfragezone aufgestellten Gestells min­ destens eine am Sende-/Empfangsteil der Anlage angeschlos­ sene Schleife aus einem Leiter angeordnet ist.

Derartige Antennen haben sich im großen und ganzen in Ver­ bindung mit Artikelüberwachungsanlagen bewährt. Sie defi­ nieren gleichsam den Randbereich einer Abfragezone und sor­ gen für die sichere Erzeugung und Abtastung des durch sie erzeugten Magnetfeldes. Ein Signal wird durch die Empfangs­ vorrichtung ausgelöst, wenn durch die Antennenanordnung eine Feldstörung erfaßt wird, die beispielsweise durch ein geeignetes magnetisches Material mit einer besonders ausge­ bildeten Hystereseschleife erzeugt wird, das in das Wech­ selfeld gebracht wird, wodurch eine Feldverzerrung hervor­ gerufen wird, die elektronisch detektierbar ist.

Aus der, dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zugrunde liegenden DE-OS 28 23 191 ist eine Antenne für eine Anlage zur Artikelüberwachung, insbesondere für die Diebstahlsicherung entnehmbar, welche an ein Sende- und Emp­ fangsteil der Anlage angeschlossen ist und zur Erzeugung und Abtastung eines magnetischen Abfragefeldes dient. Die vorgestellte Empfangsantenne ist dort beispielsweise als Achter-Spule ausgebildet und weist eine obere und untere Schleife auf.

Allerdings hat sich beim Betrieb der Überwachungsanlagen mit den Antennen nach dem Stand der Technik gezeigt, daß in dem erzeugten Feld unerwünschte schwache Feldbereiche auf­ treten. Der Erfindung liegt deswegen die Aufgabe zugrunde, eine Antenne anzugeben, die bezüglich ihres Felderzeugungs- und Abtastverhaltens verbessert ist. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen 2-11.

Als Kern der Erfindung wird es angesehen, eine Empfangsan­ tennenanordnung vorzusehen, welche erste und zweite obere Schleifen aufweist, die ineinander in derselben Ebene angeordnet sind und ferner dritte und vierte un­ tere Schleifen, die ebenfalls ineinander in derselben Ebene vorgesehen sind, wobei die ersten und zweiten Schleifen mit den jeweils zugeordneten dritten und vierten Schleifen achtförmige Konfigurationen bilden.

Die Schleifen können bei einer vorteilhaften Ausführungs­ form hintereinandergeschaltet sein und eine solche Phasen­ beziehung zueinander haben, daß die oberen Schleifen die gleiche erste Phase und die unteren Schleifen die gleiche zweite Phase aufweist, die entgegengesetzt zu der ersten Phase ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung dieser Antennenanord­ nung ist ein Abschnitt einer jeden dieser Schleifen im Be­ rührungsbereich der jeweiligen achtförmigen Konfiguration gegenüber der Horizontalen schräg geneigt.

Es ist weiterhin eine Sende-Antennenanordnung ebenfalls mit einer ineinandergeschachtelten Anordnung von Schleifen vor­ gesehen. Bei dieser Antennenanordnung verläuft der Strom in einer inneren Schleife in der gleichen Richtung wie der Strom in einer äußeren Schleife, wobei die Achse der inne­ ren Schleife in bezug auf die Achse der äußeren Schleife um ein vorgewähltes Winkelmaß gedreht ist, vorzugsweise um 45°.

Die im vorangehenden erläuterten Antennenanordnungen der er­ findungsgemäßen Anlage sind in Fußgestellen oder Ständern gelagert, die in der Weise ausgebildet sind, daß die Anten­ nenanordnungen unbeweglich gemacht werden und eine körper­ liche oder bauliche Einheit oder Ganzheit (integrity) bil­ den. Dies wird durch ein Herstellungsverfahren erreicht, bei dem der Bereich zwischen den Wänden des Fußgestells mit einem Schaum ausgefüllt wird und bei dem während der Aus­ härtung des Schaums auf die gesamte Anordnung Druck aus­ geübt wird. Der resultierende, festgewordene Schaum kapselt die Antennen ein und macht sie somit unbeweglich, während der Schaum den Hohlraum zwischen den Wandungen des Fußge­ stells oder Ständers im wesentlichen ausfüllt, wodurch dem Fußgestell die erwünschte Verstärkung und Versteifung ver­ liehen wird.

Es ist im übrigen noch darauf hinzuweisen, daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung von einem Marker Gebrauch ge­ macht werden kann, wie er in der US-PS 4,660,025 beschrie­ ben ist, und daß in Verbindung mit den in dem Fußgestell untergebrachten Antennenanordnungen eine Abschirmung nach DE-OS 37 15 387 zur Anwendung gelangt. In diesem Falle ist die erfindungsgemäße Anlage darüber hinaus dazu befähigt, den weiter nach oben erläuterten Abschirmungs-Spitzen-Im­ puls an einer Beeinflussung der Betriebsweise der Anlage zu hindern.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung ihrer weiteren Merk­ male und Vorteile dient die nachfolgende Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Draufsicht auf eine Empfangsantennenanordnung für eine Überwa­ chungsanlage;

Fig. 2 schematisch eine Draufsicht auf eine Sendeantennenanordnung für eine Überwa­ chungsanlage;

Fig. 3A in einer schematischen graphischen Darstel­ lung die Nullzonen einer üblichen Empfangsantennenanordnung;

Fig. 3B in einer weiteren schematischen, graphischen Darstellung die Nullzonen der Empfangsantennenanordnung gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine schematische, perspektivische Darstel­ lung einer aus Fußgestellen oder Ständern bestehenden Anordnung zum Unterbringen der Antennenanordnungen gemäß den Fig. 1 und 2;

Fig. 5 eine Querschnittsansicht durch eines der Fußgestelle oder Ständer gemäß Fig. 4.

Fig. 1 zeigt eine nach der Erfindung ausgestaltete Emp­ fangsantennenanordnung 90. Diese Antennenanordnung weist erste und zweite obere Schleifen 91 und 92 auf, die ineinander in derselben Ebene angeordnet sind so­ wie dritte und vierte untere Schleifen 94 und 93, die ebenfalls ineinander in derselben Ebene angeord­ net sind. Diese Anordnung erfolgt derart, daß das Zentrum C₂ der Schleife 92 von dem Zentrum C₁ der Schleife 91 abliegt, während das Zentrum C₄ der Schleife 94 von dem Zentrum C₃ der Schleife 93 abliegt. Ferner bildet die erste obere Schleife 91 gemeinsam mit der vierten unteren Schleife 93 eine erste achtförmige Konfiguration, während die zweite obere Schleife 92 gemeinsam mit der dritten un­ teren Schleife 94 eine zweite achtförmige Konfiguration bildet.

Die in gleicher Ebene liegenden Schleifen 91-94 sind alle im Uhrzeigersinn gewunden, wie in Fig. 1 durch die Pfeile angedeutet. Darüber hinaus ist vorgesehen, daß die oberen Schlei­ fen 91 und 92 die gleiche erste Phase und die unteren Schleifen 93 und 94 die gleiche zweite Phase aufweisen, wo­ bei die ersten und die zweiten Phasen einander entgegenge­ setzt sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Empfangsantennen­ anordnung 90 ist vorgesehen, daß der Abschnitt 91A der er­ sten Schleife 91 sowie der Abschnitt 93A der vierten Schleife 93, welche Abschnitte sich im gegenseitigen Berüh­ rungsbereich der ersten achtförmigen Konfiguration befin­ den, gegenüber der Horizontalen schräg geneigt sind, wäh­ rend der Abschnitt 92A der zweiten Schleife 92 und der Ab­ schnitt 94A der dritten Schleife 94 ebenfalls im gegenseitigen Berührungsbereich in der zweiten achtförmigen Konfiguration in gleicher Weise gegenüber der Horizontalen schräg geneigt sind. Ein typischer Wert für diesen Nei­ gungswinkel ist 20°.

In Fig. 3A sind schematisch die Nullzonen einer Empfangsan­ tennenanordnung mit einer achtförmigen Konfiguration darge­ stellt. Wie ersichtlich ist, weist diese Antennenanordnung in Richtung ihrer Vertikalachse Nullzonen 11-1, 11-2 und 11-3 in drei unterschiedlichen Rändern auf. Aus Fig. 3B sind vergleichsweise die Nullzonen einer Empfangsantennenan­ ordnung 90 gemäß Fig. 1 dargestellt.

Wie zu erkennen ist, sind bei dieser verbesserten Antennen­ anordnung die Nullzonen zu nur noch einer Nullzone 11-1′ reduziert, die unter einem Winkel gegenüber einer Horizon­ talen geneigt ist. Wegen dieser Neigung wird jedoch die Nullzone 11-1′ vorteilhafterweise mit vertikal orientierten Markern entlang der X-Achse verknüpft oder gekoppelt sein, so daß ihr Effekt in erheblichem Maße minimiert ist und damit das Auftreten der schwachen Feldbereiche weitgehend vermieden wird.

In der Fig. 2 ist schematisch eine verbesserte Sendeanten­ nenanordnung 801 für die Überwachungsanlage schematisch dargestellt, wobei diese Sendeantennenanordnung insbeson­ dere für eine Anwendung in Kombination mit der Empfangsan­ tennenanordnung 90 gemäß Fig. 1 in Frage kommt. Die Sende­ antennenanordnung 801 weist eine erste, einzelne Schleife 802 auf, in der eine zweite in gleicher Ebene liegende Schleife 803 angeordnet ist. Die Hauptachse der zweiten Schleife 803 ist in bezug auf Hauptachse (Y- Achse) der Schleife 802 gedreht. In diesem Fall sind beide Schleifen im Uhrzeigersinne gewunden und befinden sich in gleicher Phase.

Aufgrund des Vorhandenseins der zweiten innen und verdreht angeordneten Schleife 803 der Sendeantennenanordnung 801 ergibt sich ein Feld in der Y-Richtung entlang der X-Achse der ersten Schleife 802 aufgrund der Kopplung mit der zweiten Schleife 803, wodurch der Feldstärkenanteil in Y-Richtung von Null verschieden ist. Mit Rücksicht auf diesen Sachverhalt ist die Empfangsantennenanordnung gemäß Fig. 1 nunmehr zu Kopplungen mit Feldern entlang der Horizontal- oder X-Achse befähigt, so daß die bei der Überwachungsanlage verwendeten Sende- und Empfangsantennenanordnungen nach Fig. 2 und Fig. 1 die Feststellung des Vorhandenseins von Marker ermöglichen, die längs der hori­ zontalen Richtung durch die Abfrage- oder Überwachungszone 13 hindurch bewegt werden.

Ausführungsbeispiele von Fußgestellen oder Ständern zum Un­ terbringen der Sende- und Empfangsantennenanordnungen sind in den Fig. 4 und 5 dargestellt.

Jeweils ein Fußgestell oder Ständer 301 weist erste und zweite Verkleidungswände 302 und 303 mit gegenseitigem Ab­ stand auf, welche vorzugsweise aus Kunststoff bestehen und in der Weise miteinander verbunden sind, daß sie muschel­ schalenartig einen Hohlraum umschließen, der zur Aufnahme der Sende- und Empfangsantennenanordnungen dient, die in der Fig. 5 durch Spulen 304 und 305 dargestellt sind. Diese Antennenanordnungen sind zwischen Versteifungsstangen 306 untergebracht, die jeweils an den seitlichen Rändern des Hohlraumes zwischen den beiden Verkleidungswänden 302 und 303 angeordnet sind.

Ein festgewordener Schaum 307 von hoher Dichte, wie z. B. ein Urethan-Schaum, dient zum Auffüllen des freien Hohlrau­ mes und zum Umgeben der beiden Spulen 304 und 305. Dieser hochdichte, festgewordene Schaum 307 macht die beiden An­ tennenanordnungen, d. h. die Spule 305 (= Empfangsantennenanordnung), unbeweglich und verleiht dem fertigen Fußgestell oder Ständer 301 die erforderliche Ver­ stärkung und Versteifung.

Die Kanten der beiden Verkleidungswände 302 und 303, die z. B. jeweils als dünne Kunststoffverkleidungen ausgebildet sind, sind jeweils zu hakenförmigen Endabschnitten 308 ge­ formt, die dazu dienen, einen extrudierten Kantenschutz­ streifen oder -schutzpuffer 309 (vgl. Fig. 4) zu tragen. Schließlich ist pro Fußgestell oder Ständer 301 noch eine Trägerbasis 311 vorgesehen, welche ein festes und sicheres Aufstellen des Fußgestells oder Ständers auf dem Fußboden gestattet.

Die Fußgestelle oder Ständer gemäß den Fig. 4 und 5 werden vorzugsweise in der Weise hergestellt, daß zunächst in einen der Verkleidungswände 302 die inneren Komponenten einschließlich der Sende- und Empfangsspulen 304 und 305 eingebracht werden. Diese Komponenten werden sodann mit Hilfe eines Klebestoffes wie z. B. Heißschmelzmasse,an den für sie vorgesehenen Plätzen angeheftet. Diese beiden im wesentlichen kunststoffschalenförmigen ersten und zweiten Verkleidungswände 302 und 303 werden anschließend mit einer vorgegebenen Menge eines chemisch reagierfähigen Schaumes von der erwünschten Dichte aufgefüllt, wie z. B. Po­ lyurethan, bestehend aus verschiedenen Kombinationen von Schäumen auf der Basis von Polyolisocyanaten. Die schalen­ artigen Verkleidungswände 302 und 303 werden weiterhin zu­ sammengefügt und damit praktisch geschlossen und in diesem Zustand in eine Platten- oder Etagenpresse zum Zwecke einer Kurzzeitaushärtung (5 bis 10 Minuten) eingebracht, so daß letztlich eine feste, kompakte Konstruktion erhalten wird. Schließlich werden die restlichen Komponenten des Fußge­ stells oder Ständers hinzugefügt, um diesen zu vollenden.

Claims (11)

1. Antenne für eine Anlage zur Artikelüberwachung, insbesondere für die Diebstahlsicherung, die an ein Sende- und Empfangsteil der Anlage angeschlossen ist und zur Erzeugung und Abtastung eines magnetischen Abfragefeldes dient, wozu innerhalb eines im Bereich der Abfragezone aufgestellten Gestells mindestens eine am Sende-/Empfangsteil angeschlossene, eine obere und untere Schleife aufweisende Achterspule aus leitendem Material vorgesehen ist, gekennzeichnet durch

• - erste und zweite, ineinander in derselben Ebene angeordnete obere Schleifen (91, 92), wobei die zweite Schleife (92) innerhalb der ersten Schleife (91) verläuft,
• - dritte und vierte, ineinander in derselben Ebene angeordnete untere Schleifen (94, 93), wobei die dritte Schleife (94) innerhalb der vierten Schleife (93) angeordnet ist,
• - die erste (91) und die vierte Schleife (93) bil­ den eine erste achtförmige Konfiguration und
• - die zweite (92) und die dritte Schleife (94) bilden eine zweite achtförmige Konfiguration.

2. Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten bis vierten Schleifen (91, 92, 94, 93) elektrisch hintereinandergeschaltet sind.

3. Antenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Schleifen (91-94) in derselben Richtung gewunden sind.

4. Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (91A, 93A) der ersten und der vier­ ten Schleife im Berührungsbereich der ersten achtförmigen Konfiguration gegenüber der Horizontalen schräg geneigt sind und die Abschnitte (92A, 94A) der zweiten und der dritten Schleife im Berührungsbereich der zweiten achtförmigen Konfiguration ebenfalls ge­ genüber der Horizontalen schräg geneigt sind.

5. Antenne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigungen der Schleifenabschnitte (91A, 92A, 93A, 94A) die gleichen sind.

6. Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrum (C1) der ersten Schleife (91) von dem Zentrum (C2) der zweiten Schleife (92) abliegt, wäh­ rend das Zentrum (C4) der dritten Schleife (94) von dem Zentrum (C3) der vierten Schleife (93) abliegt.

7. Antenne für eine Anlage zur Artikelüberwachung, insbesondere für die Diebstahlsicherung, die an ein Sende- und Empfangsteil der Anlage angeschlossen ist und zur Erzeugung und Abtastung eines magnetischen Abfragefeldes dient, wozu innerhalb eines im Bereich der Abfragezone aufgestellten Gestells mindestens eine am Sende-/Empfangsteil angeschlossene Schleife aus leitendem Material vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Schleife (802) und eine zweite Schleife (803) mit jeweils langgestreckter Form vor­ gesehen sind, die in gleicher Ebene angeordnet sind und die zweite Schleife (803) innerhalb der ersten Schleife (802) liegt, wobei die Längsachse der zwei­ ten Schleife (803) in bezug auf die Längsachse der ersten Schleife (802) gedreht ist.

8. Antenne nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen den beiden Längsachsen der beiden Schleifen (802, 803) etwa 45° beträgt.

9. Antenne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das Gestell wenigstens einen Ständer umfaßt, der er­ ste und zweite Verkleidungswände (302, 303) mit ge­ genseitigem Abstand aufweist und die Antennenschlei­ fen innerhalb des genannten Abstandes untergebracht sind sowie fest gewordener Schaum (307) zum Ausfüllen des Hohlraumes zwischen den beiden Verkleidungswänden (302, 303) und zum Umgeben und Fixieren der Schleifen vorgesehen ist.

10. Antenne nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Verkleidungswände (302, 303) jeweils in Form dünner Kunststoffverkleidungen ausgebildet sind.

11. Antenne nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder der Verkleidungswände (302, 303) ha­ kenförmig ausgebildet sind und zum Tragen von Schutz­ elementen (Schutzpuffern 309) dienen.