DE2712016A1

DE2712016A1 - Verfahren und vorrichtung zur identifizierung von gegenstaenden

Info

Publication number: DE2712016A1
Application number: DE19772712016
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: METALIMPHY
Current assignee: METALIMPHY
Priority date: 1976-03-18
Filing date: 1977-03-18
Publication date: 1977-09-29
Also published as: GB1593431A; JPS52129235A; DE2712016C2; CA1079404A; AR223131A1; US4134538A; JPS6113271B2

Description

BEETZ-LAMPRECHT-BEETZ PATENTANWÄLTE

8OOO MUnchen 22 - Steinsdorfstr. 1O Dipi.-ing. R. beetz sen.

TELEFON (O89) 23 72 01 - 22 72 44 - 2ΘΒ91Ο Dipl.-Ing. K. LAM PRECHT Telex 622O48-Telegramm Allpatent MUnchen ? 7 1 ? Ω 1 R °^Γ·-^|ηβ· ^R· BEETZ Jr.

DIpI.-Phy». U. HEIORICH auch Rechtsanwalt Dr.·Ing. W. TIMPE ' 0' DIpI.-Ing. J. SIEGFRIED

310-26.635P(26.686H) 18. 3- 1977

METALIMPHY, Paris (Frankreicn)

Verfahren und Vorrichtung zur Identifizierung von Gegenständen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung und Identifizierung von mit codierten Etiketten versehenen Gegenständen zur Auslösung eines Betriebs aufgrund des erfaßten Codes oder zur späteren selektiven Behandlung der Gegenstände. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar, bei der automatischen Sortierung von Paketen oder Postsäckem

Es gibt bereits Verfahren zur automatischen Markierung oder Adressierung durch Lesen von herkömmlichen magnetischen Bändern^ie Magnetophonbändern, oder durch Zählung von elektrolumineszierenden Markierungen oder Zeiche^wie für die Sortierung von Briefen. Derartige Vorrichtungen erfordern eine genaue Positionierung des Trägers bezüglich eines Markierungsgeräts und im allgemeinen eine konstante Fördergeschwindigkeit. Sie sind daher schlecht an das Lesen von Etiketten angepaßt, die von Trägern getragen werden, deren Form und deren Ausrichtung sehr veränderbar ist wie bei Paketen oder bei Postsäcken.

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Andererseits besteht die Möglichkeit bei einem Gegenstand die Anwesenheit einer selbst sehr geringe Abmessungen aufweisenden Probe aus Metall festzustellen, die besondere magnetische Eigenschaften besitzt, und dieses auch ohne direkte Berührung des Gegenstands mit dem Detektorgerät.

Weiter sind Verfahren und Vorrichtungen bekannt (vgl. FR-PS 763 681 und FR-PS 2 055 OI9), die insbesondere zur Erfassung von Diebstählen von Werken in Öffentlichen Bibliotheken bestimmt sind. Dabei wird an den zu schützenden Gegenständen ein magnetisches Metallband versteckt aus einer Legierung wie "Permalloy" und die Benutzer der Bibliothek müssen bei deren Verlassen durch das Innere oder nahe einem Rahmen vorbeigehen, der einen Detektor für die Anwesenheit des verborgenen oder versteckten Magnetbandes bildet.

Dazu weist der Rahmen eine Erregerspule auf, die ein Wechselmagnetfeld erzeugt, sowie eine abgeglichene Detektorspule, in der im Normalzustand kein Signal auftritt. Das Auftreten eines das Magnetband aufweisenden Buches im Rahmen läßt eine störende magnetische Induktion auftreten, die die Detektorspule aus dem Abgleichzustand oder in Fehlanpassung bringt und ein Signal erzeugt, das mit üblichen Mitteln erfaßt werden kann.

Nachteilig kann eine derartige Vorrichtung, die vor allem als Antidiebstahlseinrichtung geplant ist, nur die einfache Anwesenheit eines markierten Gegenstands in der Überwachungszone erfassen. Bei der automatischen Sortierung von Postsäcken oder -paketen tritt jedoch das Problem auf, daß vor allem jeder Gegenstand identifiziert werden muß, um ihn

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anschließend auf verschiedene Ansammlungsbereiche zu verteilen, die beispielsweise gemeinsamen Beförderungswegen entsprechen. Derzeit werden die verschiedenen Pakete oder Säcke mit einem etikett versehen,das eine Bestimmungsort-Anzeige besitzt, wobei die Sortierung häufig dadurch erfolgt, daß die verschiedenen Säcke an einem Bediensteten vorbeigeführt werden, der durch visuelles Lesen der Etiketten die verschiedenen Weichenstellungen auslöst, um die Gegenstände in die gewünschten Richtungen zu verteilen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Sortieren von Paketen, Postsäcken od.dgl. zu schaffen.

Die Erfindung ermöglicht die Anwendung der Detektion oder Erfassung mittels Durchtritt durch ein Wechselfeld einer Spule nicht nur bezüglich der Überwachung der Anwesenheit von vorher markierten Gegenständen, sondern auch bezüglich ihrer Identifizierung durch Lesen eines vorher codierten und an den Gegenständen befestigten Etiketts.

Die Erfindung gibt ein Verfahren zum Identifizieren von durch dünne Magnetstreifen, -bänder oder -drähte markierten Gegenständen unter Verwendung des Detektorverfahrens mit Durchtritt eines Magnetstreifens in einer Detektorzone, die mindestens einen Rahmen mit einer wechselstromversorgten Erregerspule zur Erzeugung eines Wechselmagnetfeldes und eine so abgeglichene Detektorspule aufweist, daß kein Signal bei Abwesenheit des magnetischen Körpers nahe dem Rahmen auftritt, während der Durchtritt eines einen Magnetstreifen tragenden Gegenstands nahe oder durch den Rahmen dagegen bei jedem Erregerfeldwechsel eine Fehlanpassung in der Detektorspule

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hervorruft sowie das Auftreten eines Signals, das anschließend an ein Detektorgerät angelegt wird, zum Erfassen und zum Messen der Phase bezüglich des Erregerfelds.

Gemäß der Erfindung wird, um einem Gegenstand eine Code-Zuordnung zuzuschreiben oder zu geben, der Magnetstreifen unverändert belassen oder es wird der Magnetstreifen selektiv in vorgegebene verschiedene Bereiche und durch Trennungen oder Schnitte vorgegebener verschiedener Größen geteilt, die so bei Durchtritt des Magnetstreifens nahe den Detektorkreisen ebenso vorgegebene veränderbare Amplituden des sich eingebenden Signals erzeugen, wobei die Decodierung des Signals im Detektorgerät durch Messung der Amplitude erfolgt.

Gemäß einem besonderen AusfUhrungsbeispiel der Erfindung werden zum Markieren eines Gegenstands mehrere dünne Magnetstrelfen oder -drähte verwendet, die jeweils verschiedene Hystereseschleifen besitzen, die durch verschiedene Koerzitivkräfte bestimmt sind, was jedem Gegenstand eine Code-Zuordnung von so viel Zeichen ermöglicht, wie Magnetstreifen oder -drähte verwendet sind; es wird dabei jeweils jedem Zeichen der Zuordnung ein Magnetstreifen in der Folge der Werte ihrer jeweiligen Koerzitivkräfte zugeordnet, wobei die jedem Magnetstreifen entsprechenden Signale im Detektorgerät in der gleichen Folge der Phasenverschiebung wie der Folge der Koerzitivkräfte auftreten und wobei jede mit den während des Codierens zugeordneten Werten entsprechenden Amplituden so den vollständigen Code sowohl in Lage als auch in Amplitude reproduzieren oder wiedergeben.

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Gemäß einem anderen AusfUhrungsbeispiel der Erfindung werden dünne zusammengesetzte oder Verbund-Magnetstreifen verwendet, deren jeder durch die Nebeneinanderanordnung mehrere Elementarstreifen mit identischen oder so ausreichend gleichen magnetischen Eigenschaften gebildet ist, daß die Störunge- oderfFehlanpassungssignale praktisch in Phase sind, und wird auf unabhängige Weise jeder der Elementarstreifen selektiv getrennt bzw. geteilt.

Die Erfindung gibt auch eine Vorrichtung an, die eine Einrichtung zum selektiven Teilen oder Trennen jedes Magnetstreifens in vorgegebene veränderbare Bereiche und durch Trennungen vorgegebener veränderbarer Bedeutung oder Größe enthält, wobei andererseits das Detektorgerät ein Amplitudenmeßglied enthält zur Messung der Amplitude jedes jeweils einem Magnetstreifen entsprechenden Signals.

Gemäß einem AusfUhrungsbeispiel der Erfindung enthält die Vorrichtungen zum Detektieren in Förderrichtung der Gegenstände drei aufeinanderfolgende Rahmen in drei senkrechten Ebenen derart, daß die drei durch die Erregerspule in jedem der Rahmen erzeugten Magnetfelder mittlere Feldrichtungen in Richtungen dreier zueinander senkrechter Richtungen besitzen.

Gemäß einem AusfUhrungsbeispiel der Erfindung ist jeder Rahmen aus zwei Elementarrahmen gebildet, die in Form einer Helmholtz-Spule angeordnet sind und so ein konstantes Feld zwischen den beiden Elementarrahmen erzeugen.

Gemäß einem weiteren AusfUhrungsbeispiel der Erfindung enthält fUr jeden Elementarrahmen der Erregerkreis in Reihe eine Haupt>-Er regers pule im Rahmen und eine Hilf s -Abgleichspule

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während der Detektorkreis in Reihe eine Hauptdetektorspule im Rahmen, eine Hilfs-Abgleichspule und eine Signalausgangsspule enthält, wobei die beiden Ililfe-Abgleichspulen einer Gruppe von zwei Elementarrahmen induktiv gekoppelt sind durch eine eisenlose Kopplung, wobei andererseits für jede Gruppe von zwei Elementarrahmen die beiden Erregerkreise parallel versorgt sind, während die beiden Signalausgangsspulen eine primärseitige Doppelwicklung eines Transformators bilden, dar eine sekundärseitige Einfachwicklung aufweist, an deren Klemmen das Ausgangssignal auftritt.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsbeispiele näher erläutert, die verschiedene AusfUhrungsbeispiele bei der Sortierung von Postsäcken oder -gepäckstücken oder -paketen zeigen. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung zur Identifizierung und Erfassung von durch an PoststUcken befestigten Etiketten getragenen codierten Markierungen oder Zeichen;

Fig. 2 bis 6 verschiedene Ausführungsbeispiele codierter Etiketten, wobei Fig.2 in verschiedenen Codierzuständen ein Etikett mit einem einzigen Magnetstreifen zeigt unter Darstellung der relativen Amplituden des durch das Detektorgerät empfangenen Signale;

Fig. 3,4 Etiketten mit mehreren einfachen Magnetstreifen, die die Codierung mit mehreren Zeichen ermöglichen, wobei Fig.3 ein Etikett mit verschiedenen Amplitudenpegeln für jedes Zeichen und Fig. 4 ein Etikett mit Binärcodierung zeigen;

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Fig. 5, 6 entsprechend den Fig. 2 und J> Etiketten mit

zusammengesetzten oder Verbund-Magnetstreifen zur Erhöhung der erfaßbaren Amplitudenpegelj

Fig. 7, 8 Ausfuhrungsbeispiele verschiedener Glieder des Detektorgeräts, wobei Fig. 7 schematisch die Anordnung dreier Zweifach-Rahmen zur Erfassung längs des Förderwegs des so identifizierenden Gegenstands und Fig. 8 die Versorgung und Kopplung des Rrregerkreises ^{und des} Detektorkreises bei einem Zweifach-Rahmen zeigen,

In Fig.l sind schematisch bei einem gegenwärtigen Detektorgerät vorhandene Einrichtungen dargestellt zur Detektion und Erfassung der Anwesenheit eines Gegenstands mit einem magnetischen Metallband oder -streifen. Ein Rahmen h, durch dessen Innerem zu erfassende Gegenstände treten,dient als Träger einer Erregerspuleo, die symbolisch durch eine einzige Windung dargestellt ist, die vom Netz wechselstromversorgt ist. Der Rahmen 4 weist außerdem eine Detektorspule 7 auf, die ebenfalls symbolisch durch eine einzige Windung dargestellt ist. Die Spulen 6, 7 sind in Gegenrichtung in einem Abgleichkreis 8 geschaltet und so bestimmt, daß kein Signal am Ausgang 10 der Gesamtanordnung auftritt, wenn kein metallischer Körper nahe dem Rahmen 4 ist. Das Ausgangssignal 10 wird hier Über einen Filter-und Abgleichkreis 11 an die Elektroden eines Oszillographen 12 gelegt, der die Gesamtheit der erfaßten Signale zur Anzeige bringt.

Der Durchtritt eines Poststücks 15, der Träger eines magnetisch codierten Etiketts 1 ist, durch den Rahmen k bringt die Detektoranordnung außer Gleichgewicht oder in Fehlanpassung und die dem Code auf dem Etikett 1 entsprechenden Signale treten am Oszillographen 12 auf.

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Selbstverständlich ist die Darstellung des Leseglieds durch einen Oszillographen hier lediglich symbolisch und beispielhaft; selbstverständlich kann stattdessen oder zusätzlich jede übliche Decodierlogik angeschlossen sein. Das so decodierte Signal kann in üblicher Weise in einer Prozeßsteuer-Anordnung verwendet werden,beispielsweise bei der automatischen Betätigung von Weichen zur Verteilung von Postsäcken in Ansammlungsbereiche, die den durch den Code auf dem Etikett 1 bestimmten gemeinsamen Bestimmungswegen entsprechen.

Das in Fig. 2 dargestellte Etikett 1 besteht aus einem Träger aus Papier oder Karton, auf dem in üblicher Weise geschrieben werden kann,und trägt auf der Rückseite ein dünnes metallisches Band oder einen dünnen metallischen Streifen 2 aus einer ferromagnetischen Legierung mit im wesentlichen rechteckiger Hystereseschleife.

Das Etikett 1 kann in ein Codiergerät eingeführt werden, das das örtliche Trennen oder Unterteilen des Magnetstreifens durch einen Schnitt unterschiedlicher Größe und unterschiedlichen Bereichs ermöglicht. So zeigt Fig.2a einen unveränderten Magnetstreifen, der beispielsweise dem Wert k entsprechen kann, d. h. anzeigen kann,daß der dieses Etikett 1 tragende Gegenstand den Sortierungscode 4 besitzt. In Fig.2b ist der Magnetstreifen 2 nahe seinem einen Ende leicht unterteilt zur Anzeige, daß der Gegenstand beispielsweise den Code 3 besitzt. In Fig.2c ist die Trennung weiter vom Ende entfernt durchgeführt und in Fig. 2d ist die Trennung groß und nahe der Mitte des Magnetstreifens durchgeführt. Diese beiden anderen Codeformen entsprechen beispielsweise dem Code 2 bzw. 1.

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Die Trennungen unterschiedlicher Größe und Lage führen zur Bildung von entmagnetisierenden Feldern, die die Störungswirkung oder Fehlanpassungswirlcung des Streifens im Erregerfeld verändern. Sie verringern dadurch die Amplitude des im Detektorgerät empfangenen Signals und dies in den Proportionen, die von der Größe der Trennung und deren Lage auf dem Magnetstreifen abhängt. Die Amplitude des Signals hängt vom Zustand der Codierung des Etiketts ab und übersetzt so den Code 1, 2, 3 bzw. 4, den das Etikett 1 trägt.

Unter Amplitude des Signals ist hier, wie im folgenden, nicht nur die Höhe oder der Pegel des Signals zu verstehen, der an einem Oszillographen auftritt, sondern auch die Fläche, die das Signal einnimmt. Wahlweise können die elektronischen Detektorkreise oder -schaltungen mehr auf die eine oder die andere Eigenschaft der Signale ansprechen.

Fig.3 zeigt eine Möglichkeit zur Verbesserung der Codierungskapazität durch Verwendung mehrerer Magnetstreifen auf einem Etikett 1. In Fig.3 trägt das Etikett 1 auf seiner Rückseite 'sieben dünne metallische Magnetstreifen

Jeder Magnetstreifen 2 besteht aus einer unterschiedlichen ferromagnetischen Legierung mit im wesentlichen rechteckiger Hystereseschleife. Die Magnetstreifen 2 sind parallel auf dem Etikett 1 in der gleichen Reihenfolge verteilt, wie die jeder verwendeten Legierung eigenen Koerzitivkräfte. Beispielsweise besteht der linke Magnetstreifen aus Mumetall mit einer Koerzitivkraft von praktisch Null, wobei die nach rechts sich anschließenden Magnetstreifen 2 aus Legierungen bestehen, deren Koerzitivkräfte

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bis beispielsweise 200 Oe fortschreitend ansteigen. Das Etikett 1 in Fig. 3 ist in ein Codiergerät eingeführt worden, das die örtliche Unterteilung oder Trennung jedes Magnetstreifens 2 durch eine Trennung oder einen Schnitt veränderbarer Größe und veränderbaren Bereichs ermöglicht oder das auch den Magnetstreifen unverändert läßt.

Es sind vier verschiedene Schnittarten dargestellt, die einschließlich der Möglichkeit keine Trennung vorzunehmen fünf Amplitudenpegel des Signals definieren. Dadurch können jedem Magnetstreifen 2 beispielsweise die Werte 4, 3, 2, 1 bzw. 0 zugeordnet werden. Wenn, wie in Fig.3 dargestellt, dem ersten, unveränderten Magnetstreifen 2 die Bedeutung derZahl 4 zugeordnet wird und der zweite Magnetstreifen einen kleinen Schnitt nahe dem Ende besitzt, was eine Signalamplitudenverringerung auf etwa 75 % des Anfangswerts nach sich zieht, zeigt der zweite Magnetstreifen so die Bedeutung der Zahl 3 an. Eine kleine Trennung nahe der Mitte kann das Signal auf 50 % erniedrigen und dem Magnetstreifen die Bedeutung der Zahl 2 zufügen. Wenn der gleiche Schnitt noch näher an der Mitte angeordnet ist, so wird die Amplitude des Signals noch weiter herabgesetzt, was der Zahl 1 entspricht. Schließlich verringert ein großer oder breiter Schnitt in der Mitte des Magnetstreifens das empfangene Signal praktisch auf den Pegel Null, was bei dem Magnetstreifen der Zahl Null entspricht.

Wenn auf diese Weise jedem Magnetstreifen fünf Werte zugeordnet werden können, kann mit N Magnetstreifen 2 unterschiedlicher magnetischer Eigenschaften der Gegenstand mit N Ziffern der Basis Fünf numeriert werden.

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Der Durchtritt eines PoststUcks 15 durch den Rahmen 4, das Träger eines magnetischen Etiketts 1 mit den sieben Magnetstreifen 2 ist, bringt den Detektorkreis in Fehlanpassung und die entsprechenden Signale erscheinen in der Form von soviel Impulsen, wie es aktive metallische Magnetstreifen 2 auf dem Etikett 1 gibt. Die Impulse sind gegenüber dem Erregerfeld um einen Betrag verschoben, der regelmäßig mit dem Wert der Koerzitivkraft des verwendeten Metalls anwächst. Am Oszillographen 12 tritt daher eine Folge von Signalen auf, deren relative Lage die relative Lage der Magnetstreifen 2 auf dem Etikett 1 wiedergibt. Dadurch kann auf dem Oszillographen 12 die auf dem Etikett codierte Zahl umgesetzt oder transponiert ausgelesen werden.

Dabei ist die Folge des Auftretens der Antwortsignale jedes Magnetstreifens 2 während eines (Pol-)Wechsels des Wechsel-Erregungsmagnetfeldes unabhängig von der Lage des Magnetstreifens 2 und daher der Ausrichtung des Etiketts 1 gegenüber dem Rahmen 4; es hängt lediglich von den relativen Werten der jeweiligen Koerzitivkräfte jedes Magnetstreifens ab. Das Auftreten der Signale oder die Abwesenheit des Signals erfolgt daher in der Folge der Werte der Koerzitivkräfte, d. h. in der Lese-Reihenfolge der Ziffern der codierten Zahl.

Das in Fig.4 dargestellte Etikett 1 ist ein besonderes Ausführungsbeispiel des in Fig.3 dargestellten Etiketts Hier ist jeder Magnetstreifen 2 entweder einfach unverändert belassen oder beliebig in verschiedene Bereiche getrennt oder beliebig abgerissen oder entfernt. Die ausgehend von einem derartigen Magnetstreifen 2 erhaltenen Signale sind daher entweder das volle Signal oder ein praktisch

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Null betragendes Signal. Dadurch wird eine Binärcodierung erreicht, die unter den gleichen Bedingungen im Detektorgerät und im Decodiergerät erfaßt werden kann.

Die Codierkapazität der Etiketten 1 gemäß den Fig. 2 und 3 sind jedoch begrenzt, denn fUr eine wirtschaftliche industrielle Anwendung der verwendeten Werkstoffe bzw. Einrichtungen muß eine bestimmte Toleranz in der Lage und in der Größe der an den Magnetstreifen vorgenommenen Trennungen oder Schnitten in Kauf genommen werden und darf keine erhöhte Empfindlichkeit der Detektorgeräte erwartet bzw. gefordert werden. In der Praxis besteht daher eine Begrenzung auf fünf Amplitudenpegel pro Magnetstreifen, einschließlich des Pegels NuI] wie bei den anhand in Fig. 2 und 3 erläuterten Beispielen.

Die in Fig.5 dargestellten Etiketten 1 sind zwar von gleicher Art wie die gemäß Fig.2, wobei jedoch jedes Etikett 1 als Magnetstreifen 2 hier drei nebeneinander angeordnete metallische Streifen oder Bänder, kurz Elementarstreifen 21, 22, 23, aus der gleichen ferromagnetischen Legierung mit im wesentlichen rechteckiger Hystereseschleife aufweist.

Das Etikett 1 kann in ein Codiergerät eingeführt werden, das die Örtliche und unabhängige Trennung oder Unterteilung jedes magnetischen Elementarstreifens 21, 22, 23 durch eine Trennung oder einen Schnitt veränderlicher Größe und veränderlicher Anordnung ermöglicht. Beispielsweise sind in Fig.5a alle drei Elementarstreifen 21, 22, 23 unverändert, was eine maximale magnetische Störung hervorruft und damit eine Maximalamplitude des erfaßten Signals. Im Gegensatz dazu sind in Fig. 5f alle drei Magnetstreifen 21, 22, 23 durch

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einen großen Schnitt in ihrer Mitte unterteilt, was praktisch vollständig die Störungswirkung beseitigt und einem Nullpegel des Signals entspricht. Wenn die Elementarstreifen 21, 22, 25 entweder unverändert bleiben oder in drei mögliche Bereiche ge t eilt werden und mit mehr oder weniger großen Schnitten, so können für jeden Elementarstreifen 21, 22, drei verschiedene Pegel der Signalamplitude erreicht werden, ohne den Nullpegel. Da sich die Signale jedes Elementarstreifens 21, 22, 23 im Detektor addieren,da sie in Phase auftreten, ergibt sich, daß die Nebeneinanderanordnung der drei Elementarstreifen die Bestimmung von neun Amplitudenpegeln . zuzüglich zum Nullpegel ermöglicht, ohne die Intensität des Erregerfelds oder die Empfindlichkeit des Detektorgeräts zu erhöhen.

Aus Fig.5 ist ohne weiteres die Art ersichtlich, in der die Zwischen-Amplitudenpegel erhältlich sind, zwischen dem Nullpegel in Fig.5f und dem Pegel 9 in Fig. 5a. In Fig.5b ist lediglich der Elementarstreifen 21 leicht unterteilt und entspricht die Signalamplitude dem Pegel 8. In Fig.5d ist der Elementarstreifen 21 durch einen großen Schnitt in seinem Mittelbereich praktisch annulliert, während der Elementarstreifen 22 einen weniger großen Schnitt etwa in 2/3 seiner Länge aufweist, wodurch sich das resultierende Signal aus der Gesamtwirkung des Elementarstreifens 23 und einer auf 1/3 reduzierten Wirkung des Elementarstreifens ergibt derart, daß sich das Gesamt- oder Summensignal als den Pegel 4 darstellend ergibt. Die der anderen Anordnung entsprechenden Amplitudenpegel ergeben sich daraus ohne weiteres und durch einfache Transponierung ergeben sich einfach die Lagen der Schnitte, die den in Fig.5 nicht dargestellten Amplitudenpegeln entsprechen.

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Selbstverständlich kann die Anzahl der nebeneinander in Jedem Magnetstreifen 2 angeordneten Elementarstreifen auch 2, 4 oder anders sein, wobei die gewählte Anzahl von den besonderen Anwendungsbedingungen abhängig ist. Außerdem könnten auch die magnetischen Eigenschaften der nebeneinander angeordneten Elementarstreifen nicht genau identisch sein, wenn diese Eigenschaften so ausreichend ähnlich sind,daß die im erfassenden Rahmen 4 durch jeden der Elementarstreifen 22, 23 erzeugten Signale in Phase bleiben, zur Addition im Detektorgerät.

Außerdem müssen auch die Amplitudenpegel der Signale nicht regelmäßig beabstandet sein, wie beim erläuterten AusfUhrungsbeispiel. Sie können auch fortschreitend zunehmende Abstände aufweisen, um einer gewissen Streuung der magnetischen Eigenschaften der Magnetstreifen bzw. Elementarstreifen zu berücksichtigen.

Das Ersetzen eines dünnen Magnetstreifens 2 durch einen Verbund-Magnetstreifen mit beispielsweise drei Elementarstreifen ist auch unter den gleichen Bedingungen auf das in Fig.5 dargestellte Etikett 1 anwendbar. Dadurch wird das Etikett 1 gemäß Fig. 6 erhalten,bei demjjeder vom Etikett 1 getragene Magnetstreifen 2 ein Verbund-Magnetstreifen ist,der seinerseits durch drei nebeneinander angeordnete metallische Elementarstreifen 24, 25, 26 aus der gleichen ferromagnetischen Legierung gebildet ist. Das Etikett 1 ist in ein Codiergerät einführbar, das die unabhängige örtliche Trennung oder Unterteilung jedes Elementarstreifens durch einen Schnitt veränderbarer Breite und veränderbarer Lage ermöglicht.

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Auch hier ergibt sich ohne weiteres aus Fig. 6, wie die verschiedenen Zwischen-Amplitudenpegel zwischen dem Pegel 9» der beispielsweise mit dem linksseitigen Verbund-Magnetstreifen 2 erreichbar ist, und dem Nullpegel, der durch den dritten Verbund-Magnetstreifen von links wiedergegeben ist, erreichbar sind. Beispielsweise ist bei dem rechtsseitigen Verbund-Magnetstreifen 2 lediglich der Elementarstreifen 24 leicht unterteilt und entspricht die Signalamplitude dem Pegel 8. Bei dem zweiten Verbund-Magnetstreifen 2 von rechts sind die beiden Elementarstreifen 24, 25 durch einen großen Schnitt in der Mitte getrennt, wodurch sich das resultierende Signal einzig aus der Gesamtwirkung des Elementarstreifens ergibt derart, daß sich das resultierende oder Gesamtsignal als den Pegel 3 darstellend ergibt.

Der unter dem Etikett 1 dargestellte Signalverlauf zeigt den Verlauf des Gesamtsignals, wie er sich beispielsweise auf einem Oszillographen 12 annähernd ergibt.

Bei der vereinfachten Darstellung der Vorrichtung in Fig. weist der Detektor-Rahmen 4 die Erregerspule 6 und die Detektorspule 7 auf, die üblicherweise durch den Abgleichkreis 8 abgeglichen sind. Bei einer derartigen Anordnung ist das Feld im Inneren des Rahmens 4 nicht vollkommen gleichförmig. Andererseits ist die Ausrichtung des Etiketts 1 zufällig, abhängig von der Art wie der Postsack oder das Paket auf dem Förderband angeordnet ist, durch die sich durch den Rahmen 4 treten können. Daraus ergibt sich, daß ein und das gleiche Etikett 1 Signale unterschiedlicher Intensitäten oder Stärken ergeben kann, wobei es vorstellbar ist, daß unter gewissen Extremfällen die Signale schwierig zu trennen sind.

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VI.

Durch die in der Fig. 7 und der Fig. 8 dargestellten Vorrichtungen können Signale erhalten werden, die praktisch konstant sind unabhängig von der Lage oder der Ausrichtung des Poststücks 15 und seines Etiketts 1 auf dem Förderband.

In Fig. 7 erfolgt die Förderung der zu identifizierenden Gegenstände längs der Strichpunktlinie. Die Gegenstände treten zunächst durch eine erste Gruppe von zwei Elementarrahmen 41, die jeweils wie der Rahmen 4 in Fig. 1 eine Erregerspule und eine Detektorspule tragen. Die beiden Elementarrahmen 4i sind parallel zueinander angeordnet mit geringem Abstand voneinander derart, daß sie eine Helmholtz-Spule bilden, d. h. daß das von den beiden Erregerspulen erzeugte Feld in Richtung und in Stärke im zwischen den beiden Spulen enthaltenden Volumen konstant ist. Das durch den Pfeil in Fig. 7 dargestellte Feld ist so parallel zur mittleren Förderrichtung der Gegenstände. Die Gegenstände treten anschließend durch zwei analoge Elementarrahmen 42, die ebenfalls in einer Helmholtz-Spulen-Anordnung angeordnet sind. Diese beiden Elementarrahmen 42 sind hier so horizontal, daß das gebildete Magnetfeld vertikal ist und senkrecht ist zur Verschiebungsrichtung oder Förderrichtung der Gegenstände. Schließlich ist eine dritte Gruppe von zwei Elementarrahmen 43 dargestellt, die ebenfalls in Form einer Helmholtz-Spule angeordnet sind, wobei jedoch hier die Elementarrahmen 43 vertikal sind derart, daß das erzeugte Feld horizontal ist und senkrecht ist zur Förderrichtung der Gegenstände.

In Fig. 8 ist ausführlich die Versorgung und die Kopplung der verschiedenen Spulen für eine Gruppe von zwei einer

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. η.

Helmholtz-Spule zugeordneten Elementarrahmen dargestellt. Die in Fig. 8 dargestellten Bezugszeichen betreffen die Gruppe der Elementarrahmen 41, wobei jedoch selbstverständlich die Gruppen der Elementarrahmen 42 und 43 in gleicher oder ähnlicher Weise versorgt sind.

Die jeweils ein Elementarrahmen 41 betreffenden Erregerkreise sind parallel versorgt ausgehend vom Wechselstromnetz und enthalten jeweils eine Haupt-Erregerspule 6l, die im Elementarrahmen 41 enthalten ist_/und eine Hilfs-Abgleichspule 81, wobei die beiden Spulen 61, 81 in jedem der beiden Erregerkreise in Reihe geschaltet sind. Die beiden Detektorkreise sind unabhängig und weisen jeweils eine Haupt-Detektorspule 71 auf, die im Elementarrahmen 41 enthalten ist, sowie eine HiIfs-Abgleichspule 91, wobei die beiden Spulen 71 und 9I in Reihe geschaltet sind mit einer weitere^Signalausgangsspule 51. Die wechselstromversorgten Erregerkreise weisen darüber hinaus wie üblich Filterkreise auf, die symbolisch durch einen Kondensator dargestellt sind.

Für jeden Elementarrahmen 41 sind die Abgleichspule 8l des Erregerkreises und die Abgleichspule 9I des Detektorkreises induktiv gekoppelt, jedoch ohne Eisenkern. Die beiden jeweils einem der Elementarrahmen 41 zugeordneten Signalausgangsspulen 51 sind parallel angeordnet zur Bildung einer primärseitigen Doppelwicklung eines Transformators, wobei das Ausgangssignal am Ausgang oder den Klemmen 20 der Sekundärwicklung des Transformators empfangen oder erhalten wird.

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Wenn also ein Gegenstand und sein Etikett 1 aufeinanderfolgend durch oder zwischen aufeinanderfolgenden Elementarrahmen 4l, 42, 43 hindurchtritt, tritt die störende magnetische Wirkung des Etiketts aufeinanderfolgend bezüglich drei Erregungs-Magnetfelder auf, die drei zueinander senkrechte Richtungen besitzen. Selbst wenn das PoststUck 15 und sein Etikett 1 in einer ungünstigen Lage sind,damit die Magnetstreifen 2 auf eines der Felder einwirken, so sind sie unvermeidlich dann bezüglich mindestens einem der anderen Felder gut ausgerichtet. Dadurch werden, ausgehend von den drei Gruppen der Elementarrahmen 41, 42, 43 drei Signale erhalten und werden die drei Signale zu einem Endsignal kombiniert mittels üblicher elektronischer Schaltungen. Das Endsignal besitzt auf diese Weise eine im wesentlichen sehr konstante Amplitude unabhängig von der Ausrichtung des Etiketts 1.

Selbstverständlich sind auch andere AusfUhrungsbeispiele möglich, beispielsweise kann die Erregung und die Detektion ohne Durchsatz durch einen Rahmen erfolgen, sondern lediglich durch Vorbeiführen des zu identifizierenden Gegenstands nahe einem oder mehrerer Rahmen. Auch können anstelle der dünnen Streifen oder Bänder feine Drähte verwendet werden.

Außerdem ist es nicht unbedingt notwendig, daß die dünnen Streifen oder Drähte von einem Etikett getragen werden. Jedoch ist es dann möglich, den Code auch in Reinschrift oder Klarschrift auf dem Etikett 1 aufzubringen. Jedoch können die dünnen Streifen oder Drähte auch direkt auf dem zu identifizierenden Gegenstand aufgebracht werden, wenn dessen Art es zuläßt.

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Schließlich ist die Erfindung nicht nur bei der Sortierung von Poststücken anwendbar, sondern kann auch auf die automatische selektive öffnung von Garagentoren oder Parkeinrichtungen angewendet werden durch Anbringen eines codierten Etiketts an autorisierten Fahrzeugen und durch Anordnen von Detektorschleifen nahe dem Eingang.

Schließlich kann das erfindungsgemäße Verfahren auch zur Markierung oder Kennzeichnung von Wanderfischen verwendet werden und zur Erfassung ihres Durchtritts bzw. Auftretens in bestimmten Gewässern (Flüssen).

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L e e r s e i t e

Claims

Ansprüche

1. Verfahren zur Identifizierung von mit dünnen Magnetstreifen oder -drähten markierten Gegenständen mittels eines Detektorverfahrens zur Erfassung des Durchtritts eines Magnetstreifens durch eine Erfassungszone,

mit mindestens einem Rahmen mit einer wechselstromversorgten Erregerspule zur Erzeugung eines Wechselmagnetfeldes, und

mit einer so abgeglichenen Detektorspule, daß bei Abwesenheit eines Gegenstands nahe dem Rahmen kein Signal auftritt, während dagegen der Durchtritt eines einen Magnetstreifen tragenden Gegenstands durch den oder nahe dem Rahmen bei jedem Erregerfeld-V/echsel eine Fehlanpassung in der Detektorspule verursacht sowie das darauffolgende Anlegen eines Signals an ein Detektorgerät zum Erfassen und zum Messen der Phase gegenüber des Erregerfeldes,

dadurch gekennzeichnet, daß, um einem Gegenstand eine C ode-Zu Ordnung zu geben, die Magnetstreifen unverändert bleiben oder selektiv geteilt werden in vorgegebene verschiedene Bereiche und durch Trennung vorgegebener verschiedener Größen,

die Magnetstreifen so bei ihrem Durchtritt nahe von Detektorkreisen ebenso vorgegebene verschiedene Amplituden des End-SignaIs erregen, und

die Decodierung des End-Signals im Detektorgerät durch Messung dessen Amplitude erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß

zur Markierung eines Gegenstands mehrere dünne Magnetstreifen oder -drähte verwendet werden, die Jeweils verschiedene, durch verschiedene Koerzitivkräfte bestimmte Hystereseschleifen

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besitzen, um so jedem Gegenstand eine Code-Zuordnung mit soviel Zeichen zu geben, v/ie Magnetstreifen oder -drahte verwendet werden, und daß jeweils jedes Zeichen der Zuordnung einem Magnetstreifen zugeordnet wird in der Folge der Werte ihrer jeweiligen Koerzitivkräfte, wobei die jedem Magnetstreifen entsprechenden Signale dadurch im Detektorgerät in einer Folge der Phasenverschiebungen gleich der Folge der Koerzitivkräfte auftreten und jeweils mit Amplituden, die den während der Codierung zugeordneten Werten entsprechen derart,daß das Signal den vollständigen Code nach Anordnung und Amplitude wiedergibt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Binärcodierung verwendet wird, wobei ein Magnetstreifen oder -draht zur Wiedergabe der binären "1" dann unverändert ist oder bleibt und zur Wiedergabe der binären ¹¹O" dann entfernt oder stark unterteilt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusammengesetzte oder Verbund-Magnetstreifen verwendet werden, die jeweils aus mehreren nebeneinander angeordneten Elementarstreifen identischer oder so nahezu identischer Magneteigenschaften bestehen, daß ihre jeweiligen Störungsbzw. Fehlanpassungssignale praktisch in Phase sind, und daß unabhängig jeder Elementarstreifen selektiv unterteilt werden kann.

5. Verfahren nach einem, der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,daß die Magnetstreifen oder -drahte auf einem am Gegenstand angebrachten Träger-Etikett angeordnet werden, und daß außerdem in Klarschrift bei jedem Magnetstreifen

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das diesem zugeordnete Zeichen am Etikett angebracht wird.

6. Vorrichtung zur Identifizierung von mit dUnnen Magnetstreifen oder -drähnten markierten Gegenständen,

mit mindestens einem Rahmen einschließlich einer wechselstromversorgten Erregerspule zur Erzeugung eines Wechselmagnetfelds und

mindestens einer so abgeglichenen Detektorspule, daß bei Abwesenheit magnetischer Gegenstände nahe dem Rahmen kein Signal auftritt, während der Durchtritt eines einen Magnetstreifen tragenden Gegenstands durch oder nahe dem Rahmen bei jedem Erregerfeld-Wechsel eine Fehlanpassung der Detektorspule hervorruft sowie das Auftreten eines Signals, das anschließend einem Detektorgerät zugeführt wird zum Erfassen und zum Messen der Phase bezüglich des Erregerfeldes,

dadurch gekennzeichnet,

daß eine Einrichtung zum Unterteilen der Magnetstreifen (2) in vorgegebene verschiedene Bereiche und durch Trennungen vorgegebener verschiedener Größen vorgesehen ist, und

daß das Detektorgerät (12) ein Amplitudenmeßglied zur Messung der Amplitude des Signals enthält.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch mehrere dünne Magnetstreifen (2) oder -drähte mit jeweils verschiedenen Hystereseschleifen zur Markierung eines Gegenstands, wobei die Einrichtung jeden Magnetstreife. (2) unterteilt und das Amplitudenmeßglied die Amplitude jedes jeweils einem Magnetstreifen (2) entsprechenden Signals mißt.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 7# gekennzeichnet durch

ein Leseglied im Detektorgerät (12) zum Binärsignal-Auslesen aus den erfaßten Signalen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7» gekennzeichnet durch zusammengesetzte odertyerbund-Magnetstreifen (2) aus jeweils mehreren nebeneinander angeordneten Elementarstreifen (21, 22, 23; 24, 25, 26) identischer oder so ausreichend naheliegender Magneteigenschaften, daß ihre Störungs- bzw. Fehlanpassungssignale praktisch in Phase sind, wobei die Einrichtung die Elementarstreifen (21, 22, 23; 24, 25, 26) jeweils unabhängig selektiv unterteilt oder sie auch unverändert läßt und das Amplitudenmeßglied die Gesamt-Amplitude jeweils der Signale erfaßt, die einem Verbund-Magnetstreifen (2) entsprechen.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9,dadurch gekennzeichnet,daß jeder Rahmen (4) aus zwei Elementarrahmen (41; 42; 43) in Helmholtz-Spulen-Anordnung besteht, um so ein konstantes Feld zwischen den beiden Elementarrahmen (41; 42; 43) zu erzeugen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, gekennzeichnet durch drei in Förderrichtung des Gegenstands aufeinanderfolgende Rahmen (4; 41, 42, 43) in drei so zueinander senkrechten Ebenen, daß die jeweils in Jedem Rahmen (4; 41, 42, 43) durch die Erregerspulen (6) erregten Felder mittlere Feldrichtungen längs dreier zueinander senkrechter Richtungen besitzen (Fig. 7)·

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregerkreis für jeden Elementarrahmen (41, 42, 43) in Reihe eine Haupt-Erregerspule (61) im Elementar-

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rahmen (41, 42, 4?) und eine Hilfs-Abgleichspule (8l) enthält, daß der Detektorkreis für jeden Elementarrahmen (41, 42, 43) in Reihe eine Haupt-Detektorspule (71) im Elementarrahmen (41, 42, 43), eine Hilfs-Abgleichspule (91) und eine Signalausgangsspule (51) enthält, daß beide Hilfs-Abgleichspulen (81, 91) einer Gruppe zweier Elementarrahmen (41, 42, 43) induktiv eisenlos gekoppelt sind, daß bei jeder Gruppe zweier Elementarrahmen (41, 42, 43) die beiden Erregerkreise parallel versorgt sind, und daß bei Jeder Gruppe zweier Elementarrahmen (41, 42, 43) die beiden Signalausgangsspulen (51) eine primärseitige Doppelwicklung eines Transformators bilden, der eine sekundärseitige Einfachwicklung besitzt, an deren Klemmen (20) das Signal auftritt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet,daß die drei Ausgangssignale der drei Zweifachrahmenanordnungen zur Erregung und Erfassung elektronisch miteinander kombiniert sind, zur Erzeugung eines End-Signals zur Prozeßsteuerung.

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