PT919049E

PT919049E - Circuito de ressonancia para a proteccao electronica de artigos

Info

Publication number: PT919049E
Application number: PT97936674T
Authority: PT
Inventors: Richard Altwasser; Peter Lendering
Original assignee: Meto International Gmbh
Priority date: 1996-08-06
Filing date: 1997-07-29
Publication date: 2000-09-29
Also published as: NO313065B1; EP0919049B1; ATE191288T1; EP0919049A1; AU3941897A; US6169482B1; DK0919049T3; JP2001507141A; JP3974659B2; ES2147017T3; CA2262585C; WO1998006074A1; NO990516D0; NO990516L; CA2262585A1

Description

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DESCRIÇÃO "CIRCUITO DE RESSONÂNCIA PARA A PROTECÇÃO ELECTRÓNICA DE ARTIGOS" A invenção refere-se a um circuito de ressonância para a protecção electrónica de artigos.

Circuitos de ressonância, que a uma frequência de ressonância predefinida, vulgarmente situada nos 8.2 MHz, são excitados de modo a produzir oscilações de ressonância, encontram-se amplamente divulgados no domínio da protecção contra furto de mercadorias nos grandes armazéns. Frequentemente constituem parte integrante de etiquetas adesivas ou de etiquetas de cartão presas por um atilho ou fixadas no artigo a proteger. Normalmente o estabelecimento comercial está equipado de um sistema electrónico de vigilância na zona da saída, que reconhece os circuitos de ressonância e que desencadeia um alarme quando um artigo protegido passa de maneira ilícita uma zona de vigilância e de segurança. Logo após o cliente ter pago a mercadoria, o circuito de ressonância é desactivado. Esta medida impede o desencadeamento de um alarme, sempre que o artigo tenha sido adquirido de forma legal e passe a seguir pela zona de vigilância.

Os sistemas de desactivação, que frequentemente se encontram localizados na área das caixas, geram um sinal de ressonância com uma amplitude maior do que a gerada pelos sistemas de vigilância. Uma etiqueta de ressonância é normalmente desactivada com um sinal cuja intensidade de campo é superior a 1,5 A/m.

Ficaram a ser conhecidos diferentes mecanismos de desactivação para circuitos de ressonância. Ou se destrói o isolamento entre as pistas condutoras situados frente a frente, o que provoca um curto-circuito, ou então submete-se um troço de uma pista 1

condutora a uma sobrecarga, ao que o mesmo funde, provocando uma interrupção da condução eléctrica. Em consequência da desactiva-ção as propriedades de ressonância do circuito de ressonância, isto é, a frequência de ressonância e/ou o factor "Q" são modificados tão fortemente que a etiqueta de ressonância já não é de-tectada pelo sistema de vigilância.

No que se refere à desactivação de etiquetas de ressonância descreveram-se no passado diferentes processos para realizar este propósito. Na patente US-PS 4,876,555 ou na correspondente patente EP 0 285 559 BI propôs-se a abertura, por meio de uma agulha, de um furo na camada isolante intercalada entre duas superfícies de condensador dispostas frente a frente. Consegue-se deste modo criar um mecanismo de desactivação que trabalha sem erros e que é duradouro. Também a patente US-PS 5,187,466 descreve um processo para obter a desactivação de um circuito de ressonância por meio de um curto-circuito.

No que se refere às patentes US-PS 4,876, 555 ou EP 0 285 559 Bl, referidas em primeiro lugar, deverá chamar-se a atenção para o facto de o circuito de ressonância nelas revelado comportar placas de condensador dispostas de ambos os lados do dieléc-trico. A camada dieléctrica que se encontra entre as duas placas de condensador apresenta um furo de lado a lado.

Na já referida patente US-PS 5,187,466 descreve-se um processo que se aplica a um circuito de ressonância comportando placas de condensador dispostas de ambos os lados do dieléctrico, sendo as placas de condensador primeiro curto-circuitadas e o curto-circuito seguidamente fundido por acção da energia eléctrica .

Na patente EP 0 181 327 Bl é descrita uma etiqueta de ressonância desactivável, que é composta por um substrato que serve de dieléctrico, placas de condensadores de ambos os lados da ca- 2 Γ

t mada dieléctrica e um enrolamento em forma de espiral de um dos lados da camada dieléctrica. Para assegurar uma desactivação fiável da etiqueta de ressonância preparou-se uma zona seleccionada para essa desactivação. Nesta zona em especial a camada dieléctrica é mais fina do que nas restantes zonas. A invenção tem o objectivo de propor um circuito de ressonância que possa ser desactivado de maneira fiável.

Este objectivo atinge-se fazendo com que o circuito de ressonância seja constituído por duas pistas condutoras em forma de espiral e por uma camada dieléctrica, sendo as duas pistas condutoras enroladas em sentidos contrários e dispostas de ambos os lados da camada dieléctrica de tal maneira que se sobrepõem pelo menos parcialmente, prevendo-se pelo menos uma zona seleccionada na qual é criado um trajecto condutor entre as duas pistas condutoras, logo que se gera por intermédio de um fluxo externo de energia suficientemente elevado um campo magnético alternado. A invenção não apresenta portanto placas de condensador separadas. Estas são em vez disso formadas directamente pelas duas pistas condutoras que se sobrepõem pelo menos parcialmente.

De acordo com um aperfeiçoamento vantajoso do circuito de ressonância de acordo com a invenção prevê-se que a camada dieléctrica tenha no essencial uma espessura uniforme e não apresente defeitos de fabrico suplementares (por exemplo inclusões de ar) .

Esta forma de configuração é especialmente vantajosa quando associada a um aperfeiçoamento que prevê que a zona seleccionada se situe nas extremidades do lado de fora das pistas condutoras, nas quais a tensão de indução das pistas condutoras é máxima. Neste caso é portanto perfeitamente supérfluo preparar de maneira especial qualquer ponto do circuito de ressonância. Aproveitando as leis da física, a zona de desactivação fica situada automati- 3 s

u, camente numa zona que pode ser predefinida e que se encontra localizada nas extremidades do lado de fora das pistas condutoras em forma de espiral.

Uma forma de configuração alternativa do circuito de ressonância de acordo com a invenção propõe que a zona seleccionada se encontre em qualquer local das pistas condutoras sobrepostas e esteja preparada de tal maneira que, ao aplicar o sinal de desac-tivação, o trajecto condutor é criado no ponto previamente preparado .

Neste contexto prevê-se nomeadamente que a camada dieléc-trica seja mais fina na zona seleccionada do que nas restantes zonas e que, no tocante ao ponto preparado, se trate de um furo na camada dieléctrica. Uma outra forma de configuração do circuito de ressonância de acordo com a invenção prevê que a camada dieléctrica tenha na zona seleccionada uma estrutura física e química diferente do resto do circuito.

Um aperfeiçoamento vantajoso do circuito de ressonância de acordo com a invenção prevê que a camada dieléctrica seja formada por pelo menos dois componentes. Com uma forma de configuração deste tipo consegue-se produzir camadas dieléctricas muito homogéneas que contêm um reduzido e desprezível número de inclusões de ar. Neste contexto verificou-se ser especialmente vantajoso que o ponto de fusão de um dos componentes se situe acima da temperatura de fabrico do circuito de ressonância, isto é, esta camada não irá fundir durante o processo de fabrico. De acordo com um aperfeiçoamento do circuito de ressonância os componentes estão além disso configurados de tal maneira que podem ser unidos por revestimento ou então por laminação. Já anteriormente se tinha chamado a atenção para a forma de realização vantajosa do circuito de ressonância de acordo com a invenção, no qual a zona de desactivação se situa, devido a fac- tos de natureza física, nas zonas terminais do lado de fora das pistas condutoras em forma de espiral que se sobrepõem. Para reforçar ainda mais este efeito prevê-se, de acordo com um aperfeiçoamento vantajoso do circuito de ressonância de acordo com a invenção, que as zonas de sobreposição compreendidas entre as duas pistas condutoras e deste modo a capacidade existente entre as pistas condutoras em forma de espiral se concentre nas extremida- des do lado de dentro das pistas condutoras.

Um outro aperfeiçoamento no sentido de obter uma desactiva-ção segura é além disso conseguido fazendo com que as extremidades do lado de fora de ambas as pistas condutoras se sobreponham numa área de dimensões reduzidas e que às extremidades do lado de fora das pistas condutoras se siga uma área relativamente longa na qual não há sobreposição. A invenção será explanada mais em pormenor mediante as figuras que se seguem. Estas mostram:

Fig. 1 uma vista de topo de uma forma de realização do circuito de ressonância de acordo com a invenção, Fig. 2 um corte transversal ao, longo da linha II-II da fig. 1, Fig. 3 um esquema equivalente das tensões em jogo entre duas pistas condutoras em forma de espiral, que se sobrepõem parcialmente, Fig. 4 uma vista de topo sobre a zona terminal do lado de fora das pistas condutoras em forma de espiral, Fig. 5 um corte transversal ampliado da bobina superior e da componente superior da camada dieléctrica e 5

Fig. 6 um corte transversal detalhado do circuito de ressonância de acordo com a invenção. A fig. 1 mostra numa vista pelo lado de cima uma forma de realização de um circuito de ressonância 6 de acordo com a invenção. Na fig. 2 é visível, num corte transversal, o circuito de ressonância 6 representado na fig. 1. A desactivação do circuito de ressonância 6 dá-se ao provocar um curto-circuito entre as duas pistas condutoras 2, 3 em forma de espiral, que de preferência são feitas de alumínio, curto-circuito esse que atravessa a camada dieléctrica 4. Ao aplicar um campo magnético alternado, do tipo por exemplo emitido por um sistema de vigilância, induzem-se tensões alternadas em ambas as pistas condutoras 2, 3 em forma de espiral do circuito de ressonância 6. As pistas condutoras 2, 3 em forma de espiral sobrepõem-se pelo menos parcialmente e encontram-se enroladas em sentidos contrários. Por esse motivo a extremidade do lado de fora da bobina inferior 2 apresenta um potencial positivo em relação à extremidade do lado de dentro da bobina inferior 2, quando a extremidade do lado de dentro da bobina superior 3 tiver um potencial positivo em relação à extremidade do lado de fora da bobina superior 3. Deverá portanto precisar-se que os pontos ou as zonas nos quais as tensões alternadas induzidas entre ambas as bobinas 2, 3 atingem valores máximos se encontram nos troços terminais das bobinas 2, 3.

Uma vez que no exemplo de realização que a fig. 1 mostra a bobina superior 3 tem menos espiras do que a bobina inferior 2, as tensões máximas são criadas entre as extremidades da bobina superior 3 e as partes da bobina inferior 2 que se encontram di-rectamente abaixo daquelas outras extremidades. A fig. 3 dá ideia das tensões que existem nas diferentes áreas das duas bobinas 2, 3, pelo menos parcialmente sobrepostas, de um circuito de resso- 6

nância 6, que de acordo com um aperfeiçoamento vantajoso do circuito de ressonância 6 é utilizado na prática. A fig. 3 mostra as diferentes tensões que se verificam ao longo da sua extensão em diferentes zonas dos dois enrolamentos 2, 3 sobrepostos durante a indução electromagnética.

No circuito de ressonância 6 anteriormente descrito, que tem uma camada dieléctrica 4 de espessura uniforme compreendida entre as bobinas 2, 3, a desactivação ocorre nas zonas terminais da bobina superior 3 e da bobina inferior 2, uma vez que nestes pontos o potencial induzido atinge um valor máximo. Dado que a intensidade do campo eléctrico se faz sentir de maneira concentrada numa superfície com um raio reduzido, a desactivação ocorre exactamente nas extremidades das pistas condutoras 2, 3, tal como se indica na fig. 4.

Se a camada dieléctrica 4 não tiver no entanto uma espessura uniforme ou contiver inclusões de ar 7, o que é bem possível acontecer em virtude, de defeitos de fabrico, a desactivação pode ocorrer em outras zonas das bobinas 2, 3. Os defeitos de fabrico referidos podem provocar localmente pontos fracos ou mesmo perfurações devido às inclusões de ar na camada dieléctrica 4. Isto faz com que a camada dieléctrica 4 seja interrompida nestes pontos fracos localizados, se bem que o potencial de tensão seja nesses pontos mais baixo do que nas extremidades da bobina superior 2 e da bobina inferior 3. Uma vez que o potencial de tensão nos pontos fracos localizados é menor do que nas extremidades das pistas condutoras 2, 3, a energia eléctrica disponível para a criação do curto-circuito de desactivação é menor do que a energia eléctrica que seria necessária para criar um curto-circuito de desactivação nas extremidades da bobina superior 3. A fig. 5 mostra num corte transversal um dieléctrico 4 composto de uma só camada, com defeitos de fabrico, que aqui se 7 apresentam sob a forma de inclusões de ar 7 e de irregularidades à superfície do circuito.

Por esse motivo um outro objectivo da presente invenção é o de criar uma camada dieléctrica que no essencial apresenta uma espessura uniforme e é em grande parte isenta de pontos fracos localizados, que são a consequência de falhas de fabrico. Uma camada dieléctrica 4 com a uniformidade referida assegura uma de-sactivação nos locais em que a tensão induzida e a energia atingem valores máximos, isto é, referido ao exemplo que se mostrou, nas extremidades da pista condutora superior 2. Curto-circuitos produzidos por uma desactivação deste tipo são muito robustos e pouco predispostos a uma reactivação involuntária.

De acordo com um aperfeiçoamento vantajoso do circuito de ressonância 6, que constitui o objecto da invenção, a camada dieléctrica 4 é composta por pelo menos dois componentes 4a, 4b, que são o componente superior 4a e o componente inferior 4b. 0 componente inferior 4b é aplicado na bobina inferior 3, antes da operação de estampar e da gravação a quente. A componente superior 4a é aplicada sobre a bobina superior 2. A componente superior 4a tem um ponto de fusão relativamente baixo, que lhe permite servir de cola termofusível para colar as duas bobinas 2, 3 durante a gravação a quente, ficando a bobina superior 2 a aderir à bobina inferior 3. A componente superior 4a da camada dieléctrica 4 funde durante a gravação a quente da bobina superior 2. A componente inferior 4b da camada dieléctrica 4 tem um ponto de fusão mais elevado e não funde sobre a bobina 2 durante a gravação a quente. A uniformidade da componente inferior 4b da camada dieléctrica 4, que não funde, melhora a uniformidade da espessura da camada dieléctrica 4 no seu todo. A fig. 6 mostra um corte transversal de um circuito de ressonância 6 com uma camada dieléctrica 4 constituída por dois componentes 4a, 4b. A componente inferior 4b tanto pode ser obtida 8 por revestimento da bobina inferior 3 como também por laminação da componente inferior 4b da camada dieléctrica 4 sobre a bobina 3. Habitualmente o material (Al) de que as bobinas são feitas apresenta-se sob a forma de rolos de material de grande largura, de modo a poder manter-se de pé a uniformidade da superfície da camada dieléctrica 4 e a conseguir-se minimizar o número de outros pontos com defeitos, por exemplo provocados por inclusões de ar 7 .

Lista de índices de referência: 1 Substrato 2 Bobina superior 3 Bobina inferior 4 Camada dieléctrica 4a Componente superior 4b Componente inferior 5 Camada de substância adesiva ( 6 Circuito de ressonância 7 Inclusão de ar

Lisboa, 20 de Junho de 2000 O AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL

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Claims

V f u. REIVINDICAÇÕES 1. Circuito de ressonância (6) para a protecção electrónica de artigos constituído por duas pistas condutoras em forma de espiral (bobinas 2, 3) e uma camada dieléctrica (4), sendo as duas pistas condutoras (2, 3) em forma de espiral enroladas em sentidos contrários e dispostas de ambos os lados da camada dieléctrica (4) de tal maneira que se sobrepõem pelo menos parcialmente, prevendo-se pelo menos uma zona seleccionada, na qual se cria um tra-jecto condutor entre as duas pistas condutoras (2, 3) em forma de espiral, logo que fora aplicada uma energia suficientemente elevada por acção de um campo exterior de corrente alternada.
2. Circuito de ressonância de acordo com a reivindicação 1, em que a camada dieléctrica (4) apresenta no essencial uma espessura uniforme e está isenta de defeitos de fabrico suplementares (por exemplo inclusões de ar 7).
3. Circuito de ressonância de acordo com as reivindicações 1 ou 2, em que a zona seleccionada se encontra situada nas partes terminais do lado de fora das bobinas (2, 3) , nas quais a tensão de indução das pistas condutoras formadas pelas bobinas (2, 3) é máxima.
4. Circuito de ressonância de acordo com a reivindicação 1, em que a zona seleccionada (8) se encontra situada em qualquer ponto das bobinas (2, 3) sobrepostas e está preparada de tal maneira que ao aplicar o sinal de desacti-vação se cria o trajecto condutor naquela zona seleccionada (9) . 1 \ \
5. Circuito de ressonância de acordo com a reivindicação 4, em que na zona seleccionada a camada dieléctrica (4) é mais fina do que nas restantes áreas ou em que a área seleccionada (8) é formada por um furo na camada dieléctrica (4) .
6. Circuito de ressonância de acordo com a reivindicação 4, em que a camada dieléctrica (4) tem na zona seleccionada uma estrutura física ou química diferente da das restantes áreas.
7. Circuito de ressonância de acordo com as reivindicações 1 ou 2, em que a camada dieléctrica (4) é constituída por pelo menos dois componentes (4a, 4b).
8. Circuito de ressonância de acordo com as reivindicações 1 ou 7, em que o ponto de fusão de um dos componentes (4a, 4b) se situa acima da temperatura de fabrico dos circuitos de ressonância (6).
9. Circuito de ressonância de acordo com as reivindicações 7 ou 8, em que os componentes (4a, 4b) têm uma estrutura tal que podem ser unidos por recobrimento ou por lamina-ção.
10. Elemento de segurança de acordo com a reivindicação 2, em que as zonas de sobreposição entre as duas pistas' condutoras (2, 3) em forma de espiral e deste modo também a capacidade entre as pistas condutoras (2, 3) em forma de espiral se concentra junto das extremidades do lado de dentro das pistas condutoras (2, 3) em forma de espiral.
11. Circuito de ressonância de acordo com a reivindicação 10, em que as extremidades do lado de fora de ambas as pistas condutoras (2, 3) em forma de espiral se sobrepõem numa 2 zona de pequenas dimensões e em que às extremidades do lado de fora das pistas condutoras (2, 3) se segue uma zona relativamente longa em que não há sobreposição. Lisboa, 20 de Junho de 2000 O AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL V -= *-t 3