ES2212404T3 - Elemento para la proteccion electronica de articulos. - Google Patents
Elemento para la proteccion electronica de articulos.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UN ELEMENTO (1) PARA SEGURIDAD ELECTRONICA DE ARTICULO O PARA TECNICA DE SENSOR, QUE SE COMPONE DE UN MATERIAL (2) EN FORMA DE TIRAS O EN FORMA DE ALAMBRE DE UNA LONGITUD (L) PREVIAMENTE DADA, QUE SE EXCITA EN UN CAMPO ALTERNO MAGNETICO EXTERNO PARA LA EMISION DE UNA SEÑAL CARACTERISTICA, Y UN MATERIAL MAGNETICO BLANDO, QUE ESTA ACOMPAÑADO CON EL MATERIAL (2) EN FORMA DE TIRAS. LA INVENCION BASA SU OBJETIVO EN PROPONER UN ELEMENTO DE COSTE ADECUADO PARA SEGURIDAD ELECTRONICA DE ARTICULO O PARA LA TECNICA DE SENSORES. EL OBJETIVO SE CONSIGUE DE TAL MODO, QUE EL MATERIAL MAGNETICO BLANDO SE COMPONE DE TRAMOS (3) INDIVIDUALES DE UNA LONGITUD (A) PREVIAMENTE DADA, QUE ESTAN DISPUESTOS SEGUN UNA DISTANCIA (B) DE SEPARACION PREVIAMENTE DADA, Y DE MODO QUE LOS TRAMOS (3) DEL MATERIAL MAGNETICO BLANDO ESTAN POSICIONADOS CON RESPECTO AL MATERIAL (2) DE TAL MODO, QUE EL CAMPO DE CONTROL MAGNETICO GENERADO POR ELLAS SE ACOPLA CON LA MAGNETIZACION (M) DEL MATERIAL (2).
Description
Elemento para la protección electrónica de
artículos.
La invención se refiere a un elemento para la
protección electrónica de artículos o para la técnica de sensores,
formado por material Barkhausen en forma de tira o en forma de
alambre de longitud L, el cual es excitado en un campo alterno
magnético externo para la emisión de una señal característica, y un
material magnéticamente blando, el cual está asignado al material
Barkhausen, donde el material magnéticamente blando está compuesto
por secciones individuales de una longitud predeterminada, y las
secciones del material magnéticamente blando están posicionadas,
respecto del material Barkhausen, de tal manera que los campos de
dispersión magnéticos generados por ellas se acoplan con la
magnetización del material
Barkhausen.
Barkhausen.
Los elementos realizados de material Barkhausen -
también denominados alambres de impulsos - se utilizan tanto para la
protección electrónica de artículos como también para sensores de
alambres de impulsos en la técnica de sensores. Se caracterizan por
una curva de histéresis aproximadamente rectangular, es decir, que
la inversión magnética tiene lugar, en un campo magnético alterno
exterior, casi de forma brusca tan pronto como el campo de
excitación ha alcanzado un valor umbral predeterminado. En los
documentos US-A-4 247 601,
US-A-4 660 025,
EP-8-0 309 679 y
EP-A-0 762 354 se describen por
ejemplo elementos adecuados para la protección electrónica de
artículos.
La inversión magnética brusca de
materiales
Barkhausen en forma de alambre o de tira en un campo alterno exterior es la consecuencia de una anisotropía uniaxial marcada a lo largo del eje longitudinal del alambre o de la tira. Esta anisotropía suprime tanto procesos de giro perturbadores durante el proceso de inversión magnética como también la formación de estructuras de dominio de finalización antes de alcanzar la intensidad de campo de conmutación. Por el contrario, la formación de estructuras correspondiente conduciría a un redondeamiento de la curva de histéresis y con ello a un empeoramiento de la característica de conmutación.
Barkhausen en forma de alambre o de tira en un campo alterno exterior es la consecuencia de una anisotropía uniaxial marcada a lo largo del eje longitudinal del alambre o de la tira. Esta anisotropía suprime tanto procesos de giro perturbadores durante el proceso de inversión magnética como también la formación de estructuras de dominio de finalización antes de alcanzar la intensidad de campo de conmutación. Por el contrario, la formación de estructuras correspondiente conduciría a un redondeamiento de la curva de histéresis y con ello a un empeoramiento de la característica de conmutación.
La anisotropía necesaria para la formación de una
curva de histéresis marcadamente rectangular puede tener diferentes
causas. La bibliografía de patentes ha dado a conocer métodos que
utilizan anisotropía inducida por la tensión
(US-A-4660025) o inducida por el
campo magnético (EP-A-0 762 354).
Sin embargo, todos los métodos tienen en común que, para el apoyo de
las anisotropías inducidas, es necesaria una anisotropía de forma
marcada, con el fin del conseguir el comportamiento de conmutación
marcado. Un acortamiento de las tiras o alambres, por regla general
extendidas da lugar a una disminución de la anisotropía de forma y a
un incremento del efecto de desmagnetización, con lo cual se reduce
la forma rectangular de la curva de histéresis.
Un aumento de la anisotropía intrínseca, como se
propone por ejemplo en la publicación
EP-A-0 762 354 para etiquetas
cortas, si bien compensaría, al menos parcialmente, la disminución
de la anisotropía de forma o el incremento del factor de
desmagnetización, conduciría simultáneamente, sin embargo, a un
aumento de la intensidad de campo de conmutación lo que es indeseado
para la utilización en sistemas para la protección electrónica de
artículos.
La bibliografía de patentes ha dado a conocer ya
soluciones alternativas de como se puede suprimir el campo
desmagnetizador en las zonas finales del material Barkhausen, que da
lugar a los procesos de desmagnetización indeseados. De este modo se
describe en la publicación EP-A-0
710 923, de la que parte la reivindicación 1 en el preámbulo, un
elemento de etiquetaje magnético el cual consta de una alambre
magnético delgado hecho de material Barkhausen, en cuyas dos zonas
finales están dispuestas dos laminitas magnéticamente blandas, que
tienen una coercitividad menor que el alambre hecho de material
Barkhausen. Para aumentar la amplitud del impulso, las laminitas
cubren los extremos de las tiras y sobresalen, preferentemente hacia
todos lados, por encima de los extremos.
Por la publicación
EP-A-0 762 354 es conocido utilizar
una banda amorfa o un alambre amorfo hecho de material Barkhausen
como elemento de seguridad para la protección electrónica de
artículos. Para aumentar la amplitud de los impulsos se asigna al
material amorfo, al menos, otra tira hecha de material
magnéticamente blando el cual, preferentemente, sobresale de los
extremos del material amorfo.
Ambas soluciones del estado de la técnica
adolecen de la desventaja de que no son adecuadas para la
fabricación continua de bandas, a partir de las cuales se puedan
estampar más tarde etiquetas de diferentes longitudes. El motivo
radica en que las tiras magnéticamente blandas deben estar
posicionadas en los extremos de las etiquetas, por lo cual, por
regla general, no se puede determinar la posición durante la
fabricación.
La invención se plantea el problema de proponer
un elemento económico para la protección electrónica de artículos o
para la técnica de sensores, que no adolezca de las desventajas
mencionadas con anterioridad.
El problema se resuelve gracias a que las
secciones del material magnéticamente blando están distribuidas a
una distancia predeterminada entre sí, esencialmente de manera
uniforme, a lo largo de la longitud del material Barkhausen.
Mediante el acoplamiento del campo de dispersión
se da lugar a una estabilización del material Barkhausen, en forma
de alambre o de tira, polarizado. Mediante la disposición de las
secciones magnéticamente blandas a lo largo del material Barkhausen
en forma de tira o en forma de alambre se reduce el campo interior
del elemento y ello no solo - como se describe en el estado de la
técnica - en las zonas finales. Con ello se estabiliza - como se
explica a continuación con mayor detalle - de forma selectiva la
zona de conmutación propiamente dicha, hasta que se ha alcanzado la
intensidad de campo de conmutación intrínseca la cual, en último
término, está determinada por anisotropías inducidas y con ello
mediante la movilidad de las paredes de dominio.
Dado que en la solución según la invención no es
necesario disponer un recubrimiento de los extremos del material
Barkhausen en forma de alambre o en forma de tira, los
correspondientes elementos de seguridad se pueden fabricar como
bandas continuas. A partir de las bandas se pueden estampar entonces
etiquetas con la longitud necesaria para el correspondiente caso de
aplicación.
En la publicación
DE-A-196 31 852 se describe un
procedimiento especialmente ventajoso para la fabricación de
elementos de seguridad según la invención. Si bien el procedimiento
descrito a partir de este estado de la técnica se refiere a la
fabricación de elementos de tira magnéticamente blandos
desactivables, si se sustituye sin embargo el material
magnéticamente blando activable de la patente alemana por material
Barkhausen en forma de tira o en forma de alambre y el material
magnético desactivador de media o gran remanencia por material
magnéticamente blando, entonces el procedimiento descrito se puede
trasladar de manera análoga a la fabricación de elementos de
seguridad según la invención.
Evidentemente, el elemento según la invención
para la protección de artículos o la técnica de sensor, se puede
fabricar según todos los procedimientos de fabricación de elementos
de tira desactivables que se han dado a conocer. Cabe mencionar aquí
en especial además el procedimiento de fabricación que se describe
en la publicación EP-A-0 680
011.
Para optimizar el acoplamiento de las secciones
de material magnéticamente blando con el material Barkhausen se
propone disponer las secciones de material magnéticamente blando
sobre el material
Barkhausen.
Barkhausen.
Según un perfeccionamiento preferido del elemento
según la invención está previsto que las secciones del material
magnéticamente blando y el material Barkhausen tengan,
esencialmente, la misma anchura.
Para la utilización como alambre de impulsos en
sensores, el elemento según la invención tiene la ventaja de que los
extremos no están cubiertos. Con ello se hace posible mantener
pequeña la distancia entre el sensor propiamente dicho y la fuente
de campo. Precisamente en este tipo de sensores, pero cada vez en
mayor medida también en elementos para la protección electrónica de
artículos (en especial en el caso de artículos pequeños), debe
considerarse un perfeccionamiento del elemento de conmutación según
la invención como ventajoso cuando - como se ha mencionado con
anterioridad - la longitud del material Barkhausen en forma de tira
o en forma de alambre se elige relativamente pequeña. Mediante
adecuación de la longitud, de la distancia y de la permeabilidad de
las secciones del material magnéticamente blando se puede optimizar
la señal característica del elemento para la longitud
correspondiente. De esta manera la solución según la invención hace
posible acortar la longitud de los elementos Barkhausen dados a
conocer por el estado de la técnica en aprox. la mitad, sin aumentar
drásticamente la intensidad de campo de conmutación. Esto conduce
forzosamente a notables ahorros de material por lo cual el elemento
según la invención es relativamente económico. Esto es apoyado
además por métodos sencillos y económicos de fabricación descritos
con anterioridad.
Para estructurar desactivables los elementos de
protección o sensores según la invención, un perfeccionamiento
ventajoso propone que estén previstas secciones de un material
magnético de media o gran remanencia las cuales estén dispuestas en
proximidad directa del material Barkhausen y de las secciones de
material magnéticamente blando.
Un perfeccionamiento de un elemento desactivable
según la invención prevé que las secciones del material
magnéticamente blando y las secciones del material magnético de
media o gran remanencia estén dispuestas, a lo largo de la longitud
del material Barkhausen, alternadas de manera sucesiva.
De acuerdo con un perfeccionamiento ventajoso del
elemento según la invención, para la protección electrónica de
artículos o para la técnica de sensores está previsto que las
secciones del material magnéticamente blando y las secciones del
material magnético de media o gran remanencia y el material
Barkhausen tengan, esencialmente, la misma anchura.
Barkhausen tengan, esencialmente, la misma anchura.
La invención se explica con mayor detalle sobre
la base de las figuras anexas. Las figuras muestran:
la Fig. 1: una representación esquemática del
comportamiento de conmutación de elementos
\hbox{Barkhausen}conocidos de longitudes distintas,
la Fig. 2: una vista en perspectiva de una forma
de realización del elemento según la invención para la protección
electrónica de artículos o para la técnica de sensores,
la Fig. 3: una vista superior sobre la forma de
realización representada en la Fig. 2,
la Fig. 4: una sección transversal a través de
una forma de realización desactivable del elemento según la
invención, y
la Fig. 5: una representación esquemática del
comportamiento de conmutación del elemento según la invención para
la protección electrónica de artículos o para la técnica de
sensores.
La Fig. 1 muestra una representación esquemática
del comportamiento de conmutación de elementos Barkhausen conocidos
de longitudes diferentes en un diagrama M-H.
Mientras que la curva de histéresis del elemento Barkhausen más
largo - caracterizado mediante (I) - discurre aproximadamente
reactangular y con ello, al alcanzar las correspondientes
intensidades de campo de conmutación, se invierte magnéticamente de
forma brusca, el elemento Barkhausen más corto - caracterizado
mediante (II) - presenta una curva de histéresis que difiere
notablemente de la forma rectangular deseada. La inversión magnética
no tiene lugar aquí de manera brusca para una intensidad de campo
predeterminada del campo magnético H exterior sino de forma continua
mientras que el campo magnético exterior recorre una zona
concreta.
La magnetización en los elementos Barkhausen está
representada, a partir del estado saturado del campo H1, al alcanzar
la intensidad de campo H2, en la zona inferior del dibujo. Mientras
que en el caso del elemento Barkhausen más largo la inversión
magnética de las zonas del borde es despreciablemente pequeña,
aparece en el elemento Barkhausen más corto, a causa del efecto de
desmagnetización aumentado, ya con claridad antes de alcanzar la
intensidad de campo de conmutación Hs propiamente dicha. La
consecuencia de ello es que el proceso de inversión magnética del
elemento más corto discurre de manera mucho menos brusca que el del
elemento más largo. Con ello se reduce drásticamente la probabilidad
de detección en los sistemas de vigilancia electrónica de artículos,
que se basa en la generación de harmónicos más altos de la
frecuencia fundamental.
En la Fig. 2 está representada, en vista en
perspectiva, una forma de realización del elemento 1 según la
invención para la protección electrónica de artículos o para la
técnicas de sensores. La Fig. 3 muestra la forma de realización en
vista superior.
Sobre un material Barkhausen 2 en forma de tira
están dispuestas, a distancia b unas de otras, secciones 3 de un
material magnéticamente blando de longitud a. Gracias a la solución
según la invención se alcanza, como consecuencia de los
acoplamientos del campo de dispersión, una estabilización del
material Barkhausen 2 polarizado. Mediante optimización selectiva de
la permeabilidad P, de la longitud a y de la distancia b de las
secciones 3 del material magnéticamente blando se puede mejorar de
manera decisiva el comportamiento de conmutación incluso de
elementos Barkhausen relativamente cortos, sin que sea necesario
para ello un aumento indeseado de la intensidad de campo de
conmutación intrínseca. Por intensidad de campo de conmutación
intrínseca se designa aquí la intensidad de campo de conmutación de
un elemento Barkhausen "infinitamente"
largo.
largo.
Una forma de realización desactivable del
elemento 1 según la invención puede verse, en sección transversal,
en la Fig. 4. Sobre el material Barkhausen 2 en forma de tira están
dispuestas, a la distancia b unas de las otras, secciones 3 de
longitud a hechas de material magnéticamente blando. Debajo del
material
Barkhausen 2 en forma de tira están dispuestas secciones 4 de un material magnético de media o gran remanencia. Las secciones 4 sirven, de forma conocida, para la desactivación del elemento de seguridad 1. Si en el elemento de seguridad 1 se aplica un campo magnético tan alto que las secciones 4 del material magnético de media o gran remanencia son llevadas a la saturación, entonces suprimen a continuación una reacción del material Barkhausen 2 al campo de interrogación H magnético exterior.
Barkhausen 2 en forma de tira están dispuestas secciones 4 de un material magnético de media o gran remanencia. Las secciones 4 sirven, de forma conocida, para la desactivación del elemento de seguridad 1. Si en el elemento de seguridad 1 se aplica un campo magnético tan alto que las secciones 4 del material magnético de media o gran remanencia son llevadas a la saturación, entonces suprimen a continuación una reacción del material Barkhausen 2 al campo de interrogación H magnético exterior.
La Fig. 5 muestra una representación esquemática
del comportamiento de conmutación del elemento 1 según la invención
para la protección electrónica de artículos o para la técnica de
sensores. Mientras que el material Barkhausen 2 en forma de tira o
de alambre, tomado por sí mismo, presenta la curva de histéresis
rectangular mencionada con anterioridad en varias ocasiones, la
curva de histéresis de las secciones 3 del material magnéticamente
blando tiene una forma típicamente cortada. La solución según la
invención se caracteriza precisamente porque se utiliza un material
Barkhausen 2 en forma de tira o de alambre de una longitud L menor.
Sin las secciones 3 del material magnéticamente blando dispuestas
sobre el material Barkhausen 2, la curva de histéresis presentaría
la forma redondeada (curva de histéresis II) mostrada en la Fig. 1.
Mediante la disposición regular de las secciones 3 del material
magnéticamente blando sobre el material Barkhausen 2 se estabiliza
el material Barkhausen 2 polarizado como consecuencia del
acoplamiento del campo de dispersión. Con ello, el elemento
Barkhausen corto tiene también una curva de histéresis rectangular y
presenta, por lo tanto, el comportamiento de conmutación deseado al
aplicar un campo magnético alterno H exterior.
Claims (7)
1. Elemento para la protección electrónica de
artículos o para la técnica de sensores, constituido por material
Barkhausen (2) en forma de tira o en forma de alambre de longitud L,
el cual es excitado en un campo alterno magnético externo para la
emisión de una señal característica, y un material magnéticamente
blando asociado al material Barkhausen (2), en el que el material
magnéticamente blando está compuesto por secciones (3) individuales
de una longitud predeterminada (a), y las secciones (3) del
material magnéticamente blando están posicionadas, respecto del
material
Barkhausen (2), de tal manera que los campos de dispersión magnéticos generados por ellas se acoplan con la magnetización (M) del material Barkhausen (2), caracterizado porque las secciones (3) del material magnéticamente blando están distribuidas a una distancia (b) predeterminada entre sí, esencialmente de manera uniforme, a lo largo de la longitud (L) del material Barkhausen (2).
Barkhausen (2), de tal manera que los campos de dispersión magnéticos generados por ellas se acoplan con la magnetización (M) del material Barkhausen (2), caracterizado porque las secciones (3) del material magnéticamente blando están distribuidas a una distancia (b) predeterminada entre sí, esencialmente de manera uniforme, a lo largo de la longitud (L) del material Barkhausen (2).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque las secciones (3) del material
magnéticamente blando están dispuestas sobre el material Barkhausen
(2).
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque las secciones (3) del material
magnéticamente blando y el material Barkhausen (2) presentan
esencialmente la misma anchura.
4. Dispositivo según la reivindicación 1, 2 ó 3,
caracterizado porque la longitud L del material
Barkhausen (2) se selecciona para que sea tan pequeña como sea posible y porque mediante la adecuación de la longitud (a), de la distancia (b) y de la permeabilidad (P) de las secciones (3) del material magnéticamente blando se optimiza la señal característica del elemento (1) para la correspondiente longitud (L) del material Barkhausen (2).
Barkhausen (2) se selecciona para que sea tan pequeña como sea posible y porque mediante la adecuación de la longitud (a), de la distancia (b) y de la permeabilidad (P) de las secciones (3) del material magnéticamente blando se optimiza la señal característica del elemento (1) para la correspondiente longitud (L) del material Barkhausen (2).
5. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque están previstas
secciones (4) de un material magnético de media o gran remanencia,
las cuales están dispuestas inmediatamente próximas al material
Barkhausen (2) y a las secciones (3) del material
magnéticamente
blando.
blando.
6. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque las secciones (3) del material
magnéticamente blando y las secciones (4) del material magnético de
media o gran remanencia están dispuestas, a lo largo de la longitud
(L) del material Barkhausen (2), alternadas de manera sucesiva.
7. Dispositivo según la reivindicación 5 ó 6,
caracterizado porque las secciones (3) del material
magnéticamente blando y las secciones (4) del material magnético de
media o gran remanencia y el material Barkhausen (2) presentan
esencialmente la misma anchura.
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