DE3229334A1 - Anzeigeeinrichtung fuer ein magnetisches diebstahlermittlungssystem - Google Patents

Anzeigeeinrichtung fuer ein magnetisches diebstahlermittlungssystem

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DE3229334A1 DE19823229334 DE3229334A DE3229334A1 DE 3229334 A1 DE3229334 A1 DE 3229334A1 DE 19823229334 DE19823229334 DE 19823229334 DE 3229334 A DE3229334 A DE 3229334A DE 3229334 A1 DE3229334 A1 DE 3229334A1
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Description

Die Erfindung betrifft Diebstahl verhindernde Systeme und Anzeigeeinrichtungen für die Verwendung darin. Spezieller betrifft die Erfiadung eine duktile Anzeigeeinrichtung aus amorphem Metall, die die Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit des diebstahlverhindernden Systems verbessert.
Der Diebstahl von Gegenständen, wie Büchern, Kleidungsstükken, Gerätschaften und dergleichen aus Einzelhandelsgeschäften und staatlichen Institutionen ist ein ernsthaftes Problem. Die Kosten für den Ersatz gestohlener Gegenstände und die Beeinträchtigung der Dienstleistungen durch Institutionen, wie Büchereien, übersteigt jährlich sechs Milliarden Dollar und ist ständig zunehmend.
Zur Verhinderung eines Diebstahls von Gegenständen verwendete Systeme besitzen allgemein ein Anzeigeelement, das an einem festzustellenden Objekt befestigt ist, und Instrumente, die so eingerichtet sind, daß sie ein von der Anzeigeeinrichtung erzeugtes Signal aufnehmen, wenn die Anzeigeeinrichtung durch eine Abfragezone hindurchgeführt wird.
Eines der Hauptprobleme mit solchen Diebstahlentdeckungssystemen ist die Schwierigkeit, eine Verschlechterung des Signals der Anzeigeeinrichtung zu verhindern. Wenn die Anzeigeeinrichtung gebrochen oder gebogen wird, kann das Signal verlorengehen oder in einer Weise geändert werden, daß die Identifizierungscharakteristiken beeinträchtigt werden. Ein .solches Biegen oder Brechen der Anzeigeeinrichtung kann fahrlässig während der Herstellung der Anzeigeeinrichtung und während der anschließenden Handhabung der Ware durch Angestellte oder Kunden oder beabsichtigt in Verbindung mit versuchtem Diebstahl von Waren auftreten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Probleme
3^29334
1 zu beseitigen.
Kurt gesagt liefert die Erfindung eine Anzeigeeinrichtung aus einem amorphen ferromagnetischen Metall, das in der Lage ist, identifizierende Kennsignale in Gegenwart eines angelegten magnetischen Feldes zu erzeugen. Die Anzeigeeinrichtung besteht aus einem länglichen duktilen Streifen aus amorphem ferromagnetischem Material mit einer Zusammensetzung, die im wesentlichen der Formel
M N, 0 X,Y Z, entspricht, worin M Eisen und/oder Kobalt beabcdef c
deutet, N Nickel bedeutet, O Chrom und/oder Molybdän bedeutet, X Bor und/oder Phosphor bedeutet, Y Silicium bedeutet, Z Kohlenstoff bedeutet, a bis f in Atomprozenten ausgedrückt sind, a im Bereich von etwa 35 bis 85 liegt, b im Bereich von etwa 0 bis 4 5 liegt, c im Bereich von etwa 0 bis 7 liegt, d im Bereich von etwa 5 bis 22 liegt, e im Bereich von etwa 0 bis 15 liegt und f im Bereich von etwa 0 bis 2 liegt, wobei die Summe von d + e + f im Bereich von etwa 15 bis 2 5 liegt. Die Anzeigeeinrichtung widersteht einem Brechen während der Herstellung und der Handhabung der Ware, an welcher sie befestigt ist, und gehalt ihr Kennsignal, wenn sie gebogen oder geknickt wird.
Außerdem liefert die Erfindung ein magnetisches ' Ermittlungssystem, das auf die Anwesenheit eines Gegenstandes, auf dem die Anzeigeeinrichtung befestigt ist, in einer Abfragezone anspricht. Das System hat Einrichtungen zur Abgrenzung einer Abfragezone. Einrichtungen für die Erzeugung eines magnetischen Feldes in der Abfragezone sind vorgesehen. Eine Anzeigeeinrichtung aus amorphem magnetischem Metall ist an einem Gegenstand befestigt, der durch eine Abfragezone gehen soll. Die Anzeigeeinrichtung besteht aus einem länglichen duktilen Streifen aus amorphem ferromagnetischem Metallmaterial mit einer Zusammensetzung, die im wesentlichen der Formel N N, 0 X ,Y Z,- entspricht, worin M
a b c d e f
Eisen und/oder Kobalt bedeutet, N Nickel ist, 0 Chrom und/oder Molybdän bedeutet, X Bor und/oder Phosphor bedeutet, Y Silicium bedeutet, Z Kohlenstoff bedeutet und a bis f
-β-in Atoraprozenten ausgedrückt sind, a im Bereich von etwa 35 bis 85 liegt, b im Bereich von etwa 0 bis 45 liegt, c im »'Bereich von etwa 0 bis 7 liegt, d im Bereich von etwa 5 bis 22 liegt, e im Bereich von etwa 0 bis 15 liegt und f im Bereich von etwa 0 bis 2 liegt, wobei die Summe von d + e + f im Bereich von etwa 15 bis 25 liegt. Die Anzeigeeinrichtung ist in der Lage, magnetische Felder mit Frequenzen zu erzeugen, welche Harmonische der Frequenz eines angelegten oder auftreffenden Feldes sind. Solche Frequenzen haben eine ausgewählte Tönung, die die Anzeigeeinrichtung mit dem Kennsignal versieht. Ein Detektor ist so angeordnet, daß er Magnetfeldveränderungen bei ausgewählten Tönungen der Harmonischen feststellt, welche in der Nähe der Abfragezone durch die Anwesenheit der Anzeigeeinrichtung darin erzeugt werden. Die Anzeigeeinrichtung behält ihr Kennsignal auch, wenn sie gebogen oder geknickt wurde. Folglich ist das Diebstahlermittlungssystem nach der Erfindung zuverlässiger im Betrieb als Systeme, bei denen eine Signalverschlechterung durch Biegen oder Knicken der Anzeigeeinrich-
20 tung hervorgerufen wird.
Die Erfindung ist besser zu verstehen, und weitere Vorteile derselben werden deutlich, wenn man sich auf die folgende detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und die beigefügte Zeichnung stützt.
In der Zeichnung bedeutet
Fig. 1 ein Blockdiagramm.eines magnetischen Diebstahlermittlungssystems nach der Erfindung,
Fig. 2 eine schematische Erläuterung einer typischen Laden-
.Installation des Systems nach Fig. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer Anzeigeeinrichtung, die für die Verwendung in dem System der Fig. 1 geeignet ist,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer desensibilisierbaren Anzeigeeinrichtung, die für die Verwendung in dem System gemäß Fig» 1 geeignet ist., und
Fig. 5 ein schematisches elektrisches Diagramm einer Testapparatur für die Amplitude eines harmonischen Signals, ν die zur Messung der Fähigkeit der Anzeigeeinrichtung aus amorphem ferromagnetischem Metall nach der Erfindung für die Aufrechterhaltung eines Signals verwendet wird.
In den Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist ein magnetisches Diebstahlermittlungssystem 10 gezeigt, das auf die Anwesenheit eines Gegenstandes in einer Abfragezone anspricht. Das System Iß hat eine Einrichtung zur Abgrenzung einer Abfragezone 12. Eine felderzeugende Einrichtung 14 ist vorgesehen, um ein Magnetfeld in der Abfragezone 12 zu erzeugen. Eine Anzeigeeinrichtung 16 ist an einem Gegenstand 19 befestigt, der durch die Abfragezone 12 geführt werden soll. Die Anzeigeeinrichtung besteht aus einem länglichen duktilen Streifen 18 aus amorphem ferromagnetischem Metall mit einer Zusammensetzung, die im wesentlichen der Formel M N.O X,Y Z_ ent-spricht, worin M Eisen und/oder Kobalt bedeutet, N Nickel bedeutet, 0 Chrom und/oder Molybdän bedeutet, X Bor und/oder Phosphor bedeutet, Y Silicium bedeutet, Z Kohlenstoff bedeutet, a bis f als Atomprozente ausgedrückt sind, a im Bereich von etwa 35 bis 85 liegt, b im Bereich von etwa 0 bis 45 liegt, c im Bereich von etwa 0 bis 7 liegt, d im Bereich von etwa 5 bis 22 liegt, e im Bereich von etwa 0 bis 15 liegt und f im Bereich von etwa 0 bis 2 liegt, wobei die Summe, von d + e + f im Bereich von etwa 15 bis 25 liegt. Die Anzeigeeinrichtung ist in der Lage, magnetische Felder mit Frequenzen zu erzeugen, die zu der Frequenz eines angelegten Feldes Harmonische sind. Solche Frequenzen haben ausgewählte Tönungen, die der Anzeigeeinrichtung ein Kennsignal · verleihen. Eine Detektoreinrichtung 20 ist so angeordnet, daß sie Magnetfeldveränderungen bei ausgewählten Tönungen der Harmonischen bemerkt, welche in der Nähe der Abfragezone 12 durch die Anwesenheit der Anzeigeeinrichtung 16 darin erzeugt werden.
-δ-Typischerweise enthält das System 10 ein Paar von Spuleneinheiten 22 und 24, die an gegenüberliegenden Seiten eines Weges angeordnet sind, welcher zu dem Ausgang 26 eines Ladens führt. Der Detektorstromkreis, welcher einen Alarm 28 einschließt, ist in einer Kammer 30 nahe dem Ausgang 26 untergebracht. Gegenstände der Ware 19, wie Kleidungsstücke, Gerätschaften, Bücher oder dergleichen, sind in dem Laden zur Schau gestellt. Jeder der Gegenstände 19 hat daran befestigt eine Anzeigeeinrichtung 16, die gemäß der Erfindung ausgebildet ist. Die Anzeigeeinrichtung 16 enthält einen länglichen, duktilen amorphen ferromagnetischen Streifen 18, der normalerweise in einem aktivierten Zustand vorliegt. Wenn die Anzeigeeinrichtung 16 sich im aktivierten Zustand befindet, verursacht die Anordnung eines Gegenstandes 19 zwischen den Spuleneinheiten 22 und 24 der Abfragezone 12, daß von der Kammer 30 ein Alarm ausgesendet wird. Auf diese Weise verhindert das System die unerlaubte Entfernung von Gegenständen der WAre 19 aus dem Laden.
An einem Abfertigungstisch nahe der Registrierkasse 36 ist ein Deaktiviersystem 38 angebracht. Letzteres ist elektrisch verbunden mit der Registrierkasse 36 durch die Leitung 40.
•Gegenstände 19, die richtig bezahlt wurden, werden in eine Öffnung 42 des Deaktiviersystems 38 gegeben, worauf ein magnetisches Feld ähnlich dem, das von den Spuleneinheiten 22 und 24 der Abfragezone 12 erzeugt wird, an die Anzeigeeinrichtung 16 angelegt wird. Das Deaktivierungssystem 38 hat einen Detektorstromkreis, der einen Gaußstromkreis aktiviert, indem er auf von der Anzeigeeinrichtung 16 erzeugte harmonische Signale anspricht. Der Gaußstromkreis legt an die Anzeigeeinrichtung 16 ein starkes magnetisches Feld an, das die Anzeigeeinrichtung 16 in einen deaktivierten Zustand bringt. Der die deaktivierte Anzeigeeinrichtung 16 tragende Gegenstand 19 kann dann durch die Abfragezone 12 getragen werden, ohne daß der Alarm 28 in der Kammer 30 ausgelöst wird.
Der Stromkreis des Diebstahlermittlungssystems, in welchem
die Anzeigeeinrichtung 16 angeordnet ist, kann irgendein System sein, das in der Lage ist, 1. in einer Abfragezone ein*-auf treffendes Magnetfeld zu erzeugen und 2. Magnetfeldveränderungen bei ausgewählten harmonischen Frequenzen zu ermitteln, welche in der Nähe der Abfragezone durch die Anwesenheit der Anzeigeeinrichtung darin erzeugt werden. Solche Systeme enthalten typischerweise Einrichtungen zur Überführung eines variierenden elektrischen Stromes von einem Oszillator und Verstärker über Leiterspulen, die eine Rahmenantenne bilden, welche in der Lage ist, ein variierendes Magnetfeld zu entwickeln. Ein Beispiel einer solchen Antenne ist in der FR-PS 763 681 beschrieben, auf deren technische Lehre hier Bezug genommen wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet man eine Anzeigeeinrichtung aus einem amorphen ferromagnetischen Metall. Die Anzeigeeinrichtung besitzt die Form eines länglichen duktilen Streifens mit einer Zusammensetzung, die im wesentlichen der Formel M N, O X,Y Z_ ent-
a b c d e f
spricht, worin M Eisen und/oder Kobalt bedeutet, N Nickel bedeutet, 0 Chrom und/oder Molybdän bedeutet, X Bor und/oder Phosphor bedeutet, Y Silicium und Z Kohlenstoff bedeutet, a bis f in Atomprozenten ausgedrückt sind, a im Bereich von etwa 35 bis 85 liegt, b im Bereich von etwa 0 bis 45 liegt, c im Bereich von etwa 0 bis 7 liegt, d im Bereich von etwa 5 bis 22 liegt, e im Bereich von etwa 0 bis 15 liegt und f im Bereich von etwa 0 bis 2 liegt, wobei die Summe von d + e + f im Bereich von etwa 15 bis 25 liegt.' Die Anzeigeeinrichtung ist in der Lage, Magnetfelder bei Frequenzen zu erzeugen, die mit der Frequenz eines auftreffenden oder angelegten Feldes harmonisieren.
Beispiele amorpher ferromagnetischer Zusammensetzungen der Anzeigeeinrichtung innerhalb des Erfindungsgedankens sind in der nachfolgenden Tabelle I zusammengestellt.
3^29334
ν Atom-% -ΙΟ- Fe 40 ! I Ni 2 2 Mo B P Si
1 Gew.-% Tabelle 45 40 62 4 18 - -
Fe-Ni-Mo-B Atom-% 39,2 47 4 _
Gew.-Ϊ 43,23 40, 9 - 6,2 14,4
5 Fe-Ni-P-B Atom-% 40 46, - 1,32 8,83 -
Gew.-% 46,6 40 - 20
Fe-Ni-B Atom-% 79,7 48, - 4,5
Gew.-% 95,38 - - 20,3
Fe-B Atom-% 77,5 - 2 - 4,62
10 Gew.-% 90,47 Zusammensetzung, Prozent - 5 ,5 20 - -
Fe-Mo-B Atom-% 5,5 Co - 2 ,01 4,52
Gew.-% 6,19 - - 3 12 - 13
Co-Fe-Mo-B-Si - _ ,86 2,61 - 7,34
-
15 -
-
-
-
-
-
-
67,5
80
Beispiele amorpher metallischer Legierungen, die sich für die Verwendung als magnetische Anzeigeeinrichtungen für Diebstahlermittlungssysteme als ungeeignet erwiesen, sind in der nachfolgenden Tabelle II zusammengestellt:
Tabelle II Zusammensetzung, Prozent
Ni
30 Cr
Si
Fe
Beispiel 1
Atom-%
Few.-%
Atom-%
Gew.-% . Atom-%
Gew.-%
Atom-%
Gew.-%
Atom-%
Gew.-%
71,67 84,40
5,75
6 12,68
2,75
7,10
2,23
2,5
Ni
Cr
Si
Fe
Beispiel 2 65,63
Atom-% 76,97
Gew.-% 11,55
Atom-% 12,0
Gew.-% 11,58
Atom-% 2,5
Gew.-% 7,13
Atom-% 4
Gew.-% 3,14
Atom-% 3,5
Gew.-%
3^29334
1 C
5 S
Al Ti Zr Co
Atom-% 0,25
Gew.-% 0,06
Atom-% 0,032
Gew.-% 0,02
Atom-% 0,031
Gew.-% 0,02
Atom-% 0,093
Gew.-% 0,05
Atom-% 0,052
Gew.-% 0,05
Atom-% 0,027
Gew.-% 0,05
Atom-% 0,085
Gew.-% 0,1
Al
Ti
Zr
Co
Atom-% 0,12
Gew.-% 0,03
Atom-% - -
Gew.-% -
Atom-% -
Gew.-% -
Atom-% -
Gew.-% -
At.om-% -
Gew.-%
Atom-% -
Gew.-% -
Atom-% 0,85
Gew.-% 1,0
Die Anzeigeeinrichtung aus amorphem ferromagnetischem Metall nach der Erfindung wird in der Weise hergestellt, daß man ein Metall der erwünschten Zusammensetzung mit einer Geschwindigkeit von wenigstens etwa 10 ° C/Sek. unter Verwendung von Metallegierungsabschrecktechniken, die für glasartige Metallegierungen bekannt sind, kühlt, siehe US-PS 3 856 513. Die Reinheit aller Zusammensetzungen ist jene, "die man in normaler gewerblicher Praxis vorfindet.
Verschiedene Techniken sind verfügbar für die Herstellung endloser Bänder, Drähte, Bögen usw. Typiseherweise wird eine spezielle Zusammensetzung ausgewählt, Pulver oder Granalien der erforderlichen Elemente in den erwünschten Mengenverhältnissen werden geschmolzen und homogenisiert, und die geschmolzene Legierung wird schnell auf einer Kühloberfläche abgeschreckt, wie auf einem schnell sich drehenden Metallzylinder.
Unter diesen Abschreckbedingungen bekommt man ein metastabiles homogenes duktiles Material. Das metastabile Material kann glasartig sein, und in diesem Fall gibt es keine Ordnung über lange Bereiche. Die Röntgenstrahlenbeugungsbilder glasartiger Metallegierungen zeigen nur einen diffusen Kreis
ähnlich dem, den man bei anorganischen Oxidgläsern beobachtet. Solche glasartigen Legierungen müssen zu wenigstens 50 % glasartig sein, um ausreichend duktil zu sein, um ihre anschließende Handhabung zu gestatten, wie das Ausstanzen komplizierter Anzeigeeinrichtungsformen aus Bändern der Legierungen ohne Verschlechterung des Kennsignals der Anzeigeeinrichtung. Vorzugsweise muß die glasartige Metallanzeigeeinrichtung zu wenigstens 80 % glasartig sein, um überlegene Duktilität zu erhalten.
Die metastabile Phase kann auch eine feste Lösung der Elementenbestandteile sein. Im Falle der Anzeigeeinrichtung nach der Erfindung werden solche metastabilen festen Lösungsphasen bei herkömmlichen Verarbeitungstechniken, die bei der Herstellung kristalliner Legierungen verwendet werden, gewöhnlich nicht erzeugt. Die Röntgenstrahlenbeugungsbilder der festen Lösungslegierungen zeigen die scharfen Beügungsbanden, die für kristalline Legierungen charakteristisch sind, mit etwas Verbreiterung der Banden infolge der erwünschten feinkörnigen Größe der Kristallite. Solche metastabilen Materialien sind auch duktil, wenn sie unter den oben beschriebenen Bedingungen hergestellt werden.
-Die Anzeigeeinrichtung nach der Erfindung wird vorteilhafterweise in Folienform (oder Bandform) hergestellt und kann in Diebstahlermittlungsanwendungen als Gießling verwendet werden, und zwar unabhängig davon, ob das Material glasartig oder eine feste Lösung ist. Alternativ können Folien glasartiger Metallegierungen auch hitzebehandelt werden, um eine kristalline Phase, vorzugsweise feinkörnig, zu erhalten, um längere Lebensdauer des Werkzeugs zu erhalten, wenn komplizierte Formen der Anzeigeeinrichtung ausgestanzt werden. Anzeigeeinrichtungen mit teils kristallinen, teils glasartigen Phasen sind besonders geeignet, um durch ein Deaktivierungssystem 38 des in Fig. 2 gezeigten Typs desensibilisiert zu werden. Völlig amorphe ferromagnetische Streifen von Anzeigeeinrichtungen können mit einem oder mehreren kleinen magnetisierbaren Elementen 44 versehen werden. Solche Elemente 44 bestehen aus kristallinen Bereichen ferromagneti-
sehen Materials mit einer höheren Koerzitivkraft als jene, die der Streifen 18 besitzt. Außerdem können insgesamt amorphe ν Anzeigeeinrichtungsstreifen punktgeschweißt, mit kohärenter oder inkohärenter Strahlung, mit Strahlen geladener Teilchen, mit gerichteten Flammen, erhitzten Drähten oder dergleichen hitzebehandelt werden, um den Streifen mit magnetisierbaren Elementen 44 zu versehen, die aus einem Stück mit ihm bestehen. Außerdem können solche Elemente 44 mit dem Streifen 18 während dessen Gießen durch selektive Veränderung der Kühlgeschwindigkeit des Streifens 18 integriert werden. Eine Änderung der Kühlgeschwindigkeit kann bewirkt werden, indem man die Legierung auf einer Kühloberfläche abschreckt, die Rillen besitzt oder erhitzte Abschnitte enthält, die so ausgebildet sind, daß während des Abschrekkens eine Teilkristallisation möglich wird. Alternativ können die Legierungen so ausgewählt werden, daß sie während des Gießens teilweise kristallisieren. Die Banddicke kann während des Gießens variiert werden, um über einen Teil des Streifens 18 kristalline Abschnitte zu erzeugen.
Bei einer permanenten Magnetisierung der Elemente 44 wird ihre Permeabilität wesentlich vermindert. Die mit einer solchen Magnetisierung verbundenen Magnetfelder ergeben eine Vormagnetisierung des Streifens 18 und verändern daher sein Ansprechen auf das Magnetfeld, das in der Abfragezone 12 auftrifft. In dem aktivierten Zustand ist der Streifen 18 nicht vormagnetisiert mit dem Ergebnis, daß der hohe Permeabilitätszustand des Streifens 18 einen starken Effekt auf das Magnetfeld ausübt, welches durch die felderzeugende Einrichtung 14 angelegt wird. Die Anzeigeeinrichtung 16 wird durch Magnetisierung der Elemente 44, um die effektive Permeabilität des Streifens 18 zu vermindern, deaktiviert. Die Verminderung der Permeabilität vermindert wesentlich den Effekt der Anzeigeeinrichtung 16 auf das Magnetfeld, wodurch die Anzeigeeinrichtung 16 ihr Kennsignal verliert (z.B. ist die Anzeigeeinrichtung 16 weniger in der Lage, das Feld zu verzerren oder umzuformen). Unter diesen Bedingungen können die geschützten Gegenstände 19 die Abfra-
-14-1 gezone 12 passieren, ohne den Alarm 28 auszulösen.
Diel- amorphe ferromagnetische Anzeigeeinrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist äußerst duktil. Unter duktil versteht man, daß der Streifen 18 um einen runden Radius so klein wie das Zehnfache der Foliendicke ohne Bruch gebogen werden kann. Ein solches Biegen der Anzeigeeinrichtung bewirkt nur geringe oder gar keine Verschlechterung der magnetischen Übereinstimmung, die durch die Anzeigeeinrichtung bei Überlagerung des abfragenden Magnetfeldes erzeugt wird. Folglich behält die Anzeigeeinrichtung ihr Kennsignal, obwohl sie während 1. der Herstellung (wie beim Schneiden, Ausstanzen oder anderen Formen des Streifens 18 zu der erwünschten Länge und Gestalt) und gegebenenfalls bei der Aufbringung harter magnetischer Späne zur Herstellung einer an- und abstellbaren Anzeigeeinrichtung, während 2. der Anbringung· der Anzeigeeinrichtung 16 an den zu schützenden Gegenständen 19, während 3. der Handhabung der Gegenstände 19 durch Angestellte und Kunden und 4. während Versuchen zur Umgehung des Systems 10 durch Zerstörung des Signales gebogen oder geknickt wird.
Die Erzeugung Harmonischer durch die Anzeigeeinrichtung 16 erfolgt durch ein nichtlineares Magnetisierungsansprechen der Anzeigeeinrichtung 16 auf ein auftreffendes Magnetfeld. Ein Mateial mit hoher Permeabilität und niedriger Koerzitivkraft, wie Permalloy, Supermalloy und dergleichen, erzeugt ein solches nichtlineares Ansprechen in einem Amplitudenbereich des auftreffenden Feldes, worin die Magnetfeldstärke ausreichend groß ist, um das Material zu sättigen. Amorphe ferromagnetische Materialien haben ein nichtlineares Magnetisierungsansprechen über einen wesentlich größeren Amplitudenbereich, der von relativ geringen Magnetfeldern bis zu höheren Magnetfeldwerten, die sich · einer Sättigung nähern, reicht. Der zusätzliche Amplitudenbereich des nichtlinearen Magnetisierungsansprechens bei amorphen ferromagnetischen Materialien steigert die Größe der Harmonischen, die von der Anzeigeeinrichtung
16 erzeugt werden, und somit die Signalstärke der Anzeigeeinrichtung. Dieses Merkmal gestattet die Verwendung schwächerer* Magnetfelder, schaltet Fehlalarme aus und verbessert die Feststellungszuverlässigkeit des Systems 10.
Die folgenden Beispiele dienen dem vollständigeren Verständnis der Erfindung. Die speziellen Methoden, Bedingungen, Materialien und Werte, die zur Erläuterung der Prinzipien und der Praxis der Erfindung angegeben sind, sind nur bei- IQ spielhalber und dienen nicht der Beschränkung des Erfindungsgedankens.
Beispiel 1
Längliche Streifen eines ferromagnetischen Materials wurden in einem Gaylord-Magnavox Security System Nr. MX-526C getestet. Die Zusammensetzung und Abmessung der Streifen war folgende:
20 Strei Zusammensetzung , Atomprozent Abmessungen I 2 lcm) 318 Material
fen Fg Ni Mo Bi η
4 0 40 2 X 8		 2 χ 0, 318 amorph
Nr. tC00,925Fe0,075 J73Mo2B12Si13 10, 2 χ 0, 318 amorph
1 Fe81C2Si4,5B12, 5 10, 2 χ 0, 135 amorph
2 Fe40Ni40B30 10, χ 0, amorph
25 3 Conetic Permall OV 10, — kristallin
4
5
Das Gaylord-Magnavox-System erzeugte in einer Abfragezone 12 ein Magnetfeld, das von 0,08 Oersted in der Mitte der Zone auf 0,2 Oersted in der Nähe der Innenwände der Zone anstieg. Das Sicherheitssystem wurde mit einer Frequenz von 8 kHz betrieben.
Jeder der Streifen 1 bis 5 ging zweimal durch die Abfragezone des Sicherheitssystems parallel zu deren Wänden. Die Streifen wurden dann gebogen, um eine verschlechterte Bedingung zu erzeugen, und ging dann wie vorher durch die Abfra-
gezone 12. Die Ergebnisse des Beispiels sind nachfolgend zusammengestellt.
«ι
Streifen Nr. Bedingungen des Materials Alarmauslösung 1 vor dem Biegen ja
nach dem Biegen ja
2 vor dem Biegen ja
nach dem Biegen ja
3 vor dem Biegen ja nach dem Biegen ja
4 vor dem Biegen ja
nach dem Biegen ja
5 vor dem Biegen ja
nach dem Biegen nein
Beispiel 2
Um quantitativ die Fähigkeit der amorphen Anzeigeeinrichtung des diebstahlverhindernden Systems nach der Erfindung, die Signalwirkung beizubehalten, zu demonstrieren, wurden längliche Streifen aus ferromagnetischen amorphen und kristallinen Materialien hergestellt. Die Streifen wurden bewertet, um ihre Signa.lstärke vor und nach dem Biegen unter Verwendung einer Testapparatur 100 für die Amplituden eines harmonischen Signals zu bestimmen. Ein schematisches elektrisches Diagramm der Testapparatur 100 ist in Fig. 5 gezeigt. Die Apparatur 100 hatte einen Oszillator-Generator 101 für die Erzeugung eines sinusförmigen Signals mit einer Frequenz von 1,0 kHz. Der Oszillator-Generator 101 betätigte einen Strom-Verstärker 102, der in Reihe mit einer Feldspule 104 über einen Probenwiderstand 106 verbunden war. Der Stromausgang des Verstärkers 102 wurde so eingestellt, daß er ein Magnetfeld, von 1,0 Oersted in der Feldspule 104 erzeugte. Die Spannung, V, über dem Probenwiderstand 106 wurde mit dem digitalen Voltmeter 100 gemessen, und der Strom, I, in der Spule wurde nach dem Ohm1 sehen Gesetz, I = V/R, berechnet. Es gab kein angelegtes Gleichstrcmfeld, und die Spule 4 war senkrecht zu dem· Magnetfeld der Erde orientiert. Die Feldspule
104 bestand aus 121 eng gewickelten Wicklungen aus isolier-• tem Kupferdraht Nr. 14 AWG. Die Spule 104 hatte einen Innendurchmesser von 5,1 cm und war 45,7 cm lang. Die Suchspule 112 betand aus 540 engen Wicklungen aus isoliertem Kupferdraht Nr. 2 6 AWG. Die Spule 112 hatte einen Inndurchmesser von 1,9 cm und war 7,6 cm lang. Eine Probenanzeigeeinrichtung 110 wurde in der Suchspule 112 angeordnet, die koaxial in der Feldspule 104 angeordnet war. Die von der Suchspule 112 erzeugte Spannung wurde auf einen abstimmbaren Wellenanalysator 114 übertragen, der aus einem hinsichtlich der Frequenz auswählbaren Bandpaßfilter und Wechselstrbmvoltrreter bestand. Das Bandpaßfilter wurde auf 5 kHz abgestimmt, d.h. auf ein ungerades Vielfaches der Treiberfrequenz, die von dem Oszillator-Generator 101 erzeugtwurde. Die Amplitude des harmonischen Ansprechens durch die Probenanzeigeeinrichtung 110 wurde mit dem Wellenanalysator 114 gemessen und durch eine analoge Wiedergabeeinrichtung angezeigt. Ein Doppelkanaloszilloskop 116 wurde auch verwendet, um das benutzte und wieder ausgestrahlte Signal graphisch aufzuzeichnen.
Die Testapparatur 100 für die Erzeugung von Harmonischen wurde verwendet, um Anzeigeeinrichtungsproben zu testen, die aus Materialien bestanden, welche in Tabelle III zusammengestellt sind. Jede der Proben mit den Nummern 1 bis 13 in der Tabelle III war 15 cm lang. Die Proben wurden im Inneren der Suchspule 112 und der Feldspule 104 angeordnet, und die Amplitude des harmonischen Ansprechens für jede Probe 110 wurde beobachtet. Danach wurden die Proben spiralförmig um einen Dorn mit einem Durchmesser von 5 mm gewickelt, um eine verschlechterte Bedingung zu erzeugen, wieder geglättet und in die Suchspule 112 und die Feldspule 104 wie oben eingesetzt, um die Amplitude des dabei erzeugten harmonischen Ansprechens zu beobachten. Schließlich wurden die Proben U-förmig um einen Durchmesser vom 22fachen ihrer Dicke gebogen, um eine weiter verschlechterte Bedingung zu erzeugen, und in die Spulen 112 und 104 eingesetzt, um deren harmonisches Ansprechen zu beobachten. Die Fähigkeit der Proben, die harmonische Signalamplitude beizubehalten, ist in der nachfolgenden Tabelle III aufgeführt.
Cu
to
σι
to ο
Tabelle III
Abmessungen
Probe Zusammenetzung Struktur Breite Dicke vor dem
Nr. Fe40Ni40P14B6 amorph mm m Bieg en
1 Fe85B15 amorph 0,97 38 44
2 Fe40Ni40Mo2B18 amorph 1,09 31 86
3 CO72Fe6Mo2B15Si5 amorph 1,85 61 140
4 Fe67Co18B14Sil amorph 1,91 38 167
• "5 Ni50Fe50 kristallin 1,73 46 140
6 (Deltamax) 2,26 58 32
Ni80Fe15Mo5 kristallin
7 (Supermalloy) 4,1 25 71
Fe40Ni40B20 amorph
8 Fe81B13Si4Cl amorph 1,68 51 63
9 . Fe80B20 amorph 2,06 31 72
10 Fe30Ni50B20 amorph 0,97 38 44
11 Fe80C7P13 amorph 1,30 51 37
12 Fe78Mo2B20 amorph 1,02 48 65
13 1,45 46 50
Harmonisches Signal nach dem Bie- nach dem gen um einen U-förmigen Dorn* Biegen
56
65
74
46
32
64
50
* Spiralförmige Wicklung um einen Dorn mit einem Durchmesser von 5,0 mm ** U-förmige Biegung um einen Biegedurchmesser des 22fachen der Banddicke
46 42
88 78
135 130
167 150
140 115
7 6
56
63 76 42 42 30 45
INJ CD CO CO
O3 I
Wie durch die Werte in der Tabelle III gezeigt ist, erhielten die aus amorphem ferromagnetischem Material bestehenden' Proben 90 % ihrer ursprünglichen harmonischen Amplitude nach dem Biegen, während die aus kristallinen Materialien mit den Handelbezeichnungen "Deltamax" und "Supermalloy" bestehenden Proben weniger als 75 % ihrer ursprünglichen harmonischen Amplitude nach dem Biegen behielten.

Claims (1)

  1. Dr. Dieter: Wefoeir Klaus Seiffert
    Paten tan walte
    DIpI-Cb em. Dr. IMeUr Waber ■ Dlpl.-Phys. Kl>u· Self fen T>ostfi>oh β1·4β ■ eaoo Wibd
    D-6200 Wiesbaden 1
    Deutsches Patentamt Zweibrückenstr.
    8000 München
    81-1800
    Telefon Οβί EX/872720 TelefcTra.mtns.dres»· t WIU]»unl Telex ι 4-1BSZ4T
    Postscheck ι Fi-SnVfUiIZMeJLa β7Β8-βΟ2 Bank: Dresdner Buk AO. Wiesbaden. Konlo-Nr. 37080700 (BLZ Β1ΟΘΟΟΘΟ)
    30. Juli 1982 We/Wh
    Allied Corporation, Columbia Road
    and Park Avenue, Morristown,
    New Jersey 07960, USA
    Anzeigeeinrichtung für ein magnetisches Diebstahlermittlungssystem
    Priorität:'Serial No. 292 456 vom 13. August 1981 in USA
    Patentansprüche
    / 1.J Anzeigeeinrichtung für ein magnetisches Diebstahlermittlung.Bsystem, die magnetische Felder mit Frequenzen, wel-■
    20 ehe in Bezug auf ein auftreffendes Magnetfeld in einer Abfragezone harmonisch sind und ausgewählte Tönungen haben, die die Anzeigeeinrichtung mit einem Kennsignal versehen, erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung ein länglicher duktiler Streifen aus
    25 amorphem ferromagnetischem Material mit einer Zusammen-
    Setzung ist, die im wesentlichen der Formel M N,0 X,Y Zf entspricht, worin M Eisen und/oder Kobalt bedeutet, N Nickel bedeutet, 0 Chrom und/oder Molybdän bedeutet, X Bor und/oder Phosphor bedeutet, Y Silicium bedeutet, Z Kohlenstoff bedeutet, a bis f in Atomprozenten ausgedrückt sind, a im Bereich von etwa 35 bis 85 liegt, b im Bereich von etwa 0 bis 4 5 liegt, c im Bereich von etwa 0 bis 7 liegt, d im Bereich von etwa 5 bis 22 liegt, e im Bereich von etwa 0 bis 15 liegt und f im Bereich von etwa 0 bis 2 liegt, wobei die Summe von d + e + f im Berich von etwa 15 bis 25 liegt.
    2. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens einen mit ihr aus einem Stück bestehenden magnetisierbaren Teil besitzt, dessen Koerzitivkraft größer als diejenige des amorphen Materials ist.
    3. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetisierbare Teil so magnetisierbar ist, daß er den Streifen vormagnetisiert und abei die Amplitude der durch die Anzeigeeinrichtung erzeugten Magnetfelder vermindert.
    4. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetisierbare Teil einen kristallinen
    Bereich des Materials aufweist.
    5. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahme der Amplitude der durch die Anzeigeeinrichtung erzeugten Magnetfelder bewirkt, daß die Anzeigeeinrichtung ihr Kennsignal verliert.
    6. Magnetisches Detektorsystem, das auf die Anwesenheit eines Gegenstandes in einer Abfragezone anspricht, ge-
    35 kennzeichnet durch
    a) eine Einrichtung zur Abgrenzung einer Abfragezone,
    b) eine Einrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes in dieser Abfragezone,.
    c) eine an einem für den Durchgang durch die Abfragezone bestimmten Gegenstand befestigte Anzeigeeinrichtung,
    V die ein länglicher duktiler Streifen eines amorphen ferromagnetischen Metalles mit einer Zusammensetzung ist, die im wesentlichen der Formel M N. 0 X,Y Zc ent-
    a b c d e £
    spricht, worin M Eisen und/oder Kobalt, N Nickel, 0 Chrom und/oder Molybdän, X Bor und/oder Phosphor, Y Silicium und Z Kohlenstoff bedeutet, a bis f in Atomprozenten ausgedrückt sind, a im Bereich von etwa 35 bis 85, b im Bereich von etwa 0 bis 45, c im Bereich von etwa 0 bis 7, d im Bereich von etwa 5 bis 22, e im Bereich von etwa 0 bis 15 und f im Bereich von etwa 0 bis 2 liegt, wobei die Summe von d + e + f im Bereich von etwa 15 bis 25 liegt und wobei die Anzeigeeinrichtung Magnetfelder mit Frequenzen erzeugen kann, die zur Frequenz eines auftreffenden ' Feldes Harmonische sind,
    d) eine Detektoreinrichtung zur Feststellung von Magnetfeldveränderungen bei ausgewählten Tönungen der in der Nachbarschaft der Abfragezone durch die Anwesenheit der Anzeigeeinrichtung darin erzeugten Harmonischen, wobei die ausgewählten Tönungen die Anzeigeeinrichtung mit einem Kennsignal versehen und die Anzeigeeinrichtung dieses Kennsignals nach Biegen und Knik-
    25 ken behält.
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