CH618531A5

CH618531A5 -

Info

Publication number: CH618531A5
Application number: CH382577A
Authority: CH
Inventors: Ernst-Gerhard Hartmann; Hans Krech; Franz Meir
Original assignee: Bizerba Werke Kraut Kg Wilh
Priority date: 1976-04-03
Filing date: 1977-03-25
Publication date: 1980-07-31
Also published as: YU84677A; GB1538385A; JPS52120799A; AU2362977A; SE427779B; NL7702946A; SE7703555L; FR2346688A1; IT1077381B; ES457464A1; AU506780B2; US4123749A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Feststellung der Anwesenheit von Gegenständen in einem bestimmten Überwachungsbereich, insbesondere zur Ermittlung unerlaubter Wegnahmen bei Ladendiebstählen u. dgl., wobei in dem Überwachungsbereich mindestens zwei magnetische Wechselfelder erzeugt und an den zu überwachenden Gegenständen Markierungselemente angebracht werden, die veranlasst von den Wechselfeldern mindestens eine zu den

2

s

10

IS

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

618 531

Erregungsfrequenzen der Wechselfelder unterschiedliche Frequenz erzeugen und abstrahlen.

Solche Systeme sind bekannt, beispielsweise aus den US-Patenten 3 631422,3 747 086, 3 754 226,3 820 104,

3 820 103, 3 790 945 sowie aus der DT-OS 2 160 041. Da das in der DT-OS 2 160 041 beschriebene Überwachungssystem im wesentlichen eine Zusammenfassung der in den genannten US-Patenten beschriebenen Systeme darstellt, wird im folgenden lediglich auf die DI-OS genauer eingegangen. Bei dem dort beschriebenen System wird im einfachsten Fall so vorgegangen, dass im Bereich einer Ausgangstür eines Ladens,

Lagers o. dgl. mindestens ein magnetisches Feld erzeugt wird. Die in dem Geschäft vertriebenen Gegenstände tragen Markierungselemente, die durch das magnetische Feld beeinflussbar sind; dabei ist im allgemeinsten Fall ein nichtlineares Verhalten des Markierungselementes so beeinflussbar, dass sich zu der oder den Erregerfrequenzen unterschiedliche und von Sensoren erfassbare Frequenzen dann ergeben, wenn kein ordnungsgemässer Verkauf zustande gekommen ist.

Im einzelnen wird dabei so vorgegangen, dass von entsprechend ausgerichteten Spulen im Ausgangstürbereich zwei magnetische Wechselfelder errichtet werden, wobei die die Magnetfelder erzeugenden Spulen sorgfältig so zueinander justiert werden, dass sich keine Gegeninduktivität ergibt, so dass die Felder nicht gegenseitig beeinflussbar sind. Bringt man nun jedoch in die Schwingungskomponenten des sich im Auslassbereich bildenden magnetischen Gesamtfeldes das Markierungselement, welches aus magnetischem Material hoher Permeabilität besteht, dann weist dies normalerweise eine Richtung auf, die es beiden erzeugten magnetischen Feldern ermöglicht, das magnetische Material des Markierungselementes in die Sättigung zu fahren, und zwar auf beiden Seiten der bekannten Hystereseschleife, da es sich um magnetische Wechselfelder handelt. Da diese magnetischen Erscheinungen eine beträchtliche Nichtlinearität aufweisen, werden von dem Markierungselement aus den beiden Erregerfrequenzen Summen- und Differenzsignale erzeugt und in Form elektromagnetischer Strahlung abgestrahlt. Bei einem angegebenen Ausführungsbeispiel beläuft sich die Erregerfrequenz des einen Feldes auf 21 kHz, die Erregerfrequenz des anderen Magnetfeldes liebt bei 24,5 kHz. Es ist möglich, eine entsprechende Differenzfrequenz von 3,5 kHz, die neben vielen anderen Frequenzen von dem Markierungselement abgestrahlt wird, durch entsprechende, mit dieser Frequenz in Resonanz stehende Sensoren zu erfassen und ein entsprechendes Signal auszuwerten. Wesentlich ist lediglich bei einem solchen System, dass sich die beiden Erregerfrequenzen nicht von Anfang an gegenseitig beeinflussen und entsprechende Summen- oder Differenzsignale gebildet werden, so dass sorgfältig jede Gegeninduktivität bei den die magnetischen Wechselfelder erzeugenden Spulen vermieden werden muss. Auch ist es möglich, bei Verwendung nur einer Spule so vorzugehen, dass entsprechende Filter zwischen die Spule und den jeweiligen Erregersystemen geschaltet werden, so dass Nichtlinearitäten und die Bildung von entsprechenden Modulationsfrequenzen vermieden werden. Andererseits arbeitet ein solches System aber auch dann, wenn lediglich ein einziges magnetisches Wechselfeld erzeugt und auf das Markierungselement zur Einwirkung gebracht wird, denn das Markierungselement erzeugt Oberwellen der Grundschwingung, die bei Fehlen des Markierungselementes nicht vorhanden wären, die aber abgetastet und für eine entsprechende Alarmgabe verwendet werden können.

Es ist in diesem Zusammenhang auch schon bekannt, das Markierungselement bei ordnungsgemässem Kaufabschluss so zu beeinflussen, dass die Erzeugung von Oberwellen - oder der erwähnten Differenz- und Summensignale, wenn mit zwei verschiedenen Frequenzen gearbeitet wird - verhindert wird. Dies kann beispielsweise in der Weise geschehen, dass das aus einem magnetischen Material hoher Permeabilität bestehende Markierungselement mit einem zweiten ferromagnetischen Teil hoher Koerzitivkraft zusammengebracht wird; vermittelt man dann diesem zweiten Element, beispielsweise im Bereich der Ladenkasse, eine permanente Magnetisierung, dann ist dieses zweite Magnetelement in der Lage, das erste Magnetelement in einem konstanten Zustand der Sättigung zu halten, so dass die Einwirkung der magnetischen Wechselfelder im Türbereich keine Auswirkungen mehr haben kann, da die Hystereseschleife nicht mehr durchfahren wird, so dass auch die Nichtlinearitäten unterdrückt werden.

Es versteht sich, dass ein solches System nur dann ordnungsgemäss arbeiten kann, wenn sichergestellt wird, dass das Markierungselement im wesentlichen stets auf das oder die Magnetfelder im Überwachungsbereich anzusprechen in der Lage ist, d. h. die Magnetfelder müssen so räumlich orientiert sein, dass es im wesentlichen keine Lage für das Markierungselement gibt, welche die Bildung der auf die Nichtlinearitäten zurückzuführenden Oberwellen verhindern kann. Zwar kann man davon ausgehen, dass der gelegentliche Benutzer von der Orientierung der Magnetfelder im Überwachungsbereich, also üblicherweise im Bereich der Ausgangstür, keine Kenntnis hat. Wird jedoch der Gegenstand mit dem Markierungselement so gehalten, dass eines der gerichteten Magnetfelder auf das magnetische Material hoher Permeabilität des Markierungselementes nicht einwirken kann, dann kommt es auch nicht zur Bildung der Summen- oder Differenzfrequenzen und eine Signalgabe unterbleibt. Mit anderen Worten bedeutet dies,

dass die Möglichkeit des Vorhandenseins von sogenannten blinden Stellen nicht ausgeschlossen werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen und ein Überwachungsverfahren und eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung zu schaffen, bei denen diese blinden Stellen vermieden werden und die in der Lage sind, eine solche Orientierung und einen solchen Aufbau des oder der Magnetfelder im Überwachungsbereich sicherzustellen, dass es nicht gelingt, der Erzeugung von Oberwellen durch das Markierungselement, wenn dieses nicht «entschärft» worden ist, auszuweichen. Dabei ist auch von Bedeutung, dass ohne Anwesenheit eines Markierungselementes unerwünschte Oberwellen im wesentlichen nicht erzeugt werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von dem eingangs genannten Verfahren und ist durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 gekennzeichnet.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Bildung solcher «blinden Stellen» nur dann wirksam verhindert werden kann, wenn von der Errichtung der zwar mit hoher Frequenz ihre Polarität ändernden magnetischen Wechselfelder, die sonst jedoch stationär im Raum vorhanden sind, abgegangen wird und wenn sozusagen auf ein magnetisches «Wanderfeld» zurückgegriffen wird, welches zu jedem Zeitpunkt eine unterschiedliche Konfiguration nach Richtung, Position und Feldstärke aufweist. Da die Änderung des sich jeweils bildenden magnetischen Gesamtfeldes nicht vorhersehbar ist bzw. doch auf jeden Fall für einen Benutzer des Systems so schnell erfolgt, dass dieser beim Hindurchgehen durch den Überwachungsbereich durch eine entsprechend angepasste Änderung oder Verschiebung des Markierungselementes der ursprünglichen Änderung mit Sicherheit nicht folgen kann. Daher wird das Markierungselement von den sich ändernden magnetischen Feldern zu irgendeinem Zeitpunkt auf jeden Fall innerhalb des Überwachungsbereiches mit Sicherheit erfasst.

Ergänzend stellt die Erfindung auch nicht auf die Erzeugung eines auswertbaren Signals ab, welches durch Summen- oder s

io

15

20

25

30

35

40

45

SO

SS

60

65

618 531

4

Differenzbildung der beiden Erregerfrequenzen gewonnen wird, sondern es ist lediglich erforderlich, dass das magnetische Material des Markierungselementes irgendwie und irgendwann von dem wandernden Magnetfeld erfasst wird, und - da dieses Magnetfeld auch noch eine hohe Änderungsfrequenz aufweist - dann entsprechend ummagnetisiert wird. Es ergeben sich dann aufgrund der Nichtlinearitäten Oberwellensignale, und zwar, wie der Fachmann weiss, bei magnetischen Verzerrungen mit im wesentlichen ungeraden Harmonischen, die ohne Schwierigkeiten durch entsprechende Sensoren, gegebenenfalls einschliesslich Filtersystemen, erfasst und ausgewertet werden können.

Wie schon erwähnt, unterscheiden sich die Erregerfrequenzen der Magnetfelder frequenzmässig so weit, dass sich nach Art einer Schwebung im Überwachungsbereich ein aus den beiden magnetischen Wechselfeldern der Erregersysteme zusammengesetztes, sich ständig änderndes Gesamtmagnetfeld entsteht. Dieses Gesamtmagnetfeld ändert seine Richtung und die Verteilung seiner Feldlinien im Überwachungsbereich für einen Aussenstehenden praktisch willkürlich, so dass keine Voraussagen über die jeweilige Verteilung der magnetischen Feldlinien getroffen werden kann, es daher auch nicht möglich ist, das Magnetfeld sozusagen zu überlisten und den Gegenstand mit dem Markierungselement so durch den Überwachungsbereich zubewegen, dass keine Signalgabe erfolgt. Allerdings müssen zwei verschiedene Frequenzen erzeugt und verhältnismässig konstant zueinander gehalten werden, um die Schwebung ausbilden zu können; darüberhinaus besteht die Möglichkeit, dass die Schwebungsfrequenz störend in Erscheinung tritt und sich durch Brumm, Zwitschern o. dgl. bemerkbar macht. Da die Überwachungsvorrichtungen auch nicht immer eingeschaltet sind, lässt sich die fehlende Betriebsbereitschaft einer solchen Anlage, wenn sie im Normalfall Geräusche aussendet, leicht feststellen, was zu Missbräuchen führen kann.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung vorliegender Erfindung besteht daher darin, dass zwar die magnetischen Wechselfelder beider Erzeugungssysteme zur Bildung eines gemeinsamen Magnetfelds miteinander verkoppelt sind, die Erregerfrequenzen der beiden Magnetfelder aber gleich sind und zueinander eine konstante Phasenverschiebung aufweisen, derart, dass ein bezüglich Richtung, Stärke und Position sich ständig schnell änderndes, wanderndes Gesamtmagnetfeld entsteht. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass auf eine Frequenzkonstanz der einzelnen Erregerfrequenzen im wesentlichen nicht mehr geachtet zu werden braucht, denn es ist unerheblich, ob die erzeugte Frequenz um einige Hz über einer bestimmten, ohnehin frei vorgegebenen, sich jedoch vorzugsweise bei etwa 10 kHz befindenden Bezugsfrequenz liegt, oder um einige Hz darunter.

Besonders vorteilhaft ist hier eine Phasenverschiebung von 90°, da sich hierdurch ausgeprägt unterschiedliche Feldverteilungen ergeben.

Es treten keinerlei Amplituden-Frequenz- und/oder Phasenmodulationen der Grundwellen auf, und es ergeben sich auch keine höherfrequenten Anteile, die sich störend auswirken können.

Die Erfindung betrifft noch eine Vorrichtung. Diese, ausgebildet zur Verhinderung von Ladendiebstählen, umfasst auch das weiter vorn schon erwähnte Markierungselement, welches deaktivierbar ist und an Gegenständen befestigt wird, die in den Überwachungsbereich gelangen. In diesem Überwachungsbereich befindet sich das von der höherfrequenten harmonischen Schwingung erzeugte Magnetfeld, und das deaktivierbare Markierungselement spricht auf dieses Magnetfeld an, vorausgesetzt, dass es nicht vorher zur Deaktivierung der Einwirkung eines starken, gerichteten weiteren Magnetfeldes ausgesetzt worden ist, wobei ein am Markierungselement angeordneter hochkoerzitiver Werkstoff in einen permanenten Magnetisierungszustand gebracht worden ist.

Ein solches deaktivierbares Markierungselement ist bekannt aus der US-PS 3 820 104, zu welcher noch die US-PS 3 820 103 gehört, die ein zugeordnetes System zur Feststellung des Markierungselementes in dem Überwachungsbereich genauer erläutert.

Ausbildungsformen eines solchen deaktivierbaren Markierungselementes lassen sich entnehmen beispielsweise den Fig. 8 bis 13 der US-Patentschrift 3 820 104; untersucht man jedoch die dort gezeigten Markierungselemente genauer, dann lässt sich, wie im folgenden gleich noch erläutert wird, feststellen, dass bei der Deaktivierung besondere Bedingungen eingehalten werden müssen, um das Markierungselement einwandfrei zu deaktivieren, was unbedingt erforderlich ist, damit nach ordnungsgemässem Bezahlen der Ware für den Käufer unmittelbar bei Verlassen des Ladenraums oder auch zu jedem späteren Zeitpunkt keine peinlichen Situationen entstehen. Diese Deaktivierung lässt sich werkstoffmässig ohne weiteres beherrschen, so dass unter allen Bedingungen sichergestellt ist, dass das Markierungselement seine Deaktivierung beibehält, es ist aber bei den bekannten Markierungselementen erforderlich, dass das deaktivierende, gerichtete Magnetfeld in einer ganz bestimmten Weise zur Einwirkung gebracht wird. Dies ist jedoch nicht unter allen Umständen möglich; auch muss damit gerechnet werden, dass das Verkaufspersonal nicht immer genau darauf achtet, wie mit dem Markierungselement umzugehen ist. Nachteilig ist weiterhin bei dem bekannten Markierungselement, dass in der Deaktivierungsanordnung, die das gerichtete Magnetfeld erzeugt, immer nur eines der Markierungselemente zum vorgegebenen Zeitpunkt deaktiviert werden kann, eben weil wegen der erforderlichen präzisen Orientierung des Markierungselementes mit Bezug auf das einwirkende gerichtete Magnetfeld bei Einbringen mehrerer Markierungselemente in die Deaktivierungsanordnung gleichzeitig und in nicht gerichteter Beziehung zueinander der Deaktivie-rungsvorgang nicht ordnungsgemäss überwacht werden kann. Die Deaktivierungsanordnung ist im übrigen zur Erzeugung eines ausreichend starken gerichteten Magnetfeldes als Hohlraum mit einer umgebenden Spulenwicklung ausgebildet, an die kurzzeitig aus vorher aufgeladenen Kondensatorbatterien der die erforderliche magnetische Durchflutung erzeugende Hohl-Strom angelegt wird. Wegen der Notwendigkeit, die Kondensatorbatterien vor jedem Deaktivierungsvorgang erneut aufzuladen, benötigt man daher für den Deaktivierungsvorgang dann, wenn jeweils immer nur ein Markierungselement behandelt werden kann, einen verhältnismässig grossen Zeitaufwand.

Im folgenden werden das erfindungsgemässe Verfahren sowie Aufbau und Wirkungsweise von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren im einzelnen näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 in allgemeiner Form die Darstellung eines Verkaufsraums mit Lagerregal, Kasse und Auslass bzw. Überwachungsbereich,

Fig. 2 in schematischer Blockbilddarstellung ein Ausführungsbeispiel zur Erzeugung eines im Überwachungsbereich seine Orientierung und Konfiguration ständig ändernden und daher wandernden Magnetfeldes, die

Fig. 3a, 3b und 3c zeigen mögliche Ausbildungen des Magnetfeldes im Überwachungsbereich in schematischer Darstellung,

Fig. 4 die Beziehung der Induktion B in Abhängigkeit zur Feldstärke H bei einem bevorzugten Markierungselement und die

Fig. 5a, 5b und 5c zeigen Darstellungen der möglichen Phasenlagen der beiden Magnetfelder,

5

10

IS

20

25

30

35

40

45

50

SS

60

65

5

618 531

Fig. 6 zeigt ein bevorzugtes Markierungselement,

Fig. 7 in einer schematischen Blockschaltbildanordnung eine weiter bevorzugte Grundschaltung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens,

Fig. 8 die Phasenlage der beiden, den sogenannten Gatespulen zugeführten Ströme, die bevorzugt eingeprägt sind, und

Fig. 9a-9f die Verteilung der Feldlinien des sich jeweils bildenden Gesamtmagnetfelds während einer Halbschwingung der Grundwelle bei konstanter Phasenverschiebung von 90° zu verschiedenen Zeitpunkten bei diesem Ausführungsbeispiel,

Fig. 10 zeigt schliesslich die mögliche Ausführungsform eines bekannten Markierungselementes, welches zum bessern Verständnis angegeben ist,

Fig. 11 zeigt ein Markierungselement,

Fig. IIa zeigt das Markierungselement der Fig. 11 entlang der Linie lla-lla der Fig. 11 und

Fig. 12 zeigt das Markierungselement der Fig. 11 in einer Seitenansicht, so dass insbesondere auch die magnetische Durchflutung erkennbar ist.

Es ist weiter vorn schon darauf hingewiesen worden, dass sich bei dem bekannten System insofern blinde Stellen im Überwachungsbereich ergeben können, als das Markierungselement so durch den Uberwachungsbereich bewegbar ist, dass keine gemeinsame Beeinflussung durch die beiden Magnetfelder erfolgt, so dass die Nichtlinearität des Markierungselementes auch keine Differenzfrequenz zu bilden imstande ist, die dann über eine entsprechende, selektiv diese Differenzfrequenz erfassende Anordnung abgestastet werden könnte. Betrachtet man in diesem Zusammenhang die Darstellung der Fig. 1, dann sind mit la und lb die beiden, jeweils ein Magnetfeld erzeugenden Systeme allgemein, beispielsweise also Spulenwicklungen und dergleichen bezeichnet. Der Überwachungsbereich bildet sich also definitionsgemäss dort, wo im Bereich des Türauslasses 2 ein Käufer mit der erstandenen Ware 3 den Ladenbereich verlässt. Auf der Ware befindet sich das Markierungselement 4, welches im vorliegenden Fall, wie weiter unten noch erläutert wird, so beeinflusst worden ist, dass das Überwachungssystem nicht anspricht. Zum Überwachungssystem gehört noch eine Sensorschaltung 5, die verräterische Signale abtastet, die dann erzeugt werden, wenn das Markierungselement 4 auf der Ware 3 nicht in entsprechender Weise bei ordnungsgemässem Kauf behandelt worden ist. In dem Verkaufsraum ist schematisch bei 6 noch ein Regal mit den mit Markierungselementen 4 versehenen Waren gezeigt; schliesslich ist ein Kassenbereich 7 vorgesehen, über welchen die ordnungsgemäss bezahlten Waren laufen.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Erregerspulen für die beiden, im Überwachungsbereich 2 gebildeten magnetischen Wechselfelder innerhalb der beidseitig der Türöffnung befindlichen Systeme la und lb angeordnet. Dabei bilden die beiden von den Erregerspulen erzeugten Magnetfelder im Überwachungsbereich ein gemeinsames Magnetfeld.

Die Darstellung der Fig. 2 zeigt schematisch zwei Oszillatoren oder Schwingungserzeuger 10a und 10b, denen bei diesem Ausführungsbeispiel jeweils Verstärkersysteme IIa und IIb nachgeschaltet sind, die so ausgebildet sind, dass die von ihnen an die den Überwachungsbereich zwischen sich bildenden Erregerspulen 12a und 12b gelieferten, die Magnetfelder erregenden Wechselströme eingeprägt sind, so dass die Systeme 10a, IIa, 12a einerseits und 10b, IIb, 12b sich gegenseitig nicht beeinflussen und es nicht schon zur Erzeugung von Überlagerungs- und Modulationsfrequenzen kommt, solange noch kein Markierungselement im Überwachungsbereich anwesend ist. Diese Speisung mit eingeprägtem Strom stellt sicher, dass jede Spule 12a, 12b, die in Fig. 2 lediglich schematisch angedeutet sind, nur das von ihr erzeugte Magnetfeld mit der jeweiligen Frequenz, von der anderen Spule unbe-einflusst, abstrahlt; im Überwachungsbereich bildet sich dann je nach dem jeweiligen Augenblickszustand der beiden magnetischen Wechselfelder ein gemeinsames Gesamtfeld aus, auf welches weiter unten noch eingegangen wird.

Wesentlich ist auf jeden Fall, dass jede Ware, die aus dem Geschäftsraum durch den Auslassbereich hinaustransportiert wird, auch den entsprechenden Überwachungsbereich passieren muss.

Im folgenden wird zunächst der Vorgang geschildert, der sich ergibt, wenn eine Ware ohne Passieren der Ladenkasse, also unbefugt mitgenommen wird. Auf der Ware befindet sich, wie weiter vorn schon erwähnt, das Markierungselement 4, welches im einfachsten Fall aus einem Streifen eines magnetisch hoch permeablen Materials, beispielsweise aus einem Material wie Permalloy besteht. Die Abhängigkeit der Induktion B über der Feldstärke H bei einem solchen Materialstück ist in Fig. 4 gezeigt; man erkennt, dass man dann, wenn man ein solches Materialstück einer mit gewünschter Frequenz sich verändernder magnetischen Feldstärke H aussetzt, die Induktion B wegen der beim Ummagnetisieren zu durchlaufenden Hystereseschleife nicht linear der Feldstärke folgt, sondern verzerrt, so dass ein solches Materialstück in der Lage ist, Oberwellen der erregenden Frequenz zu erzeugen und abzustrahlen. Üblicherweise ergeben sich bei auf magnetische Einwirkungen zurückzuführenden Verzerrungen ungerade Harmonische der Erregerfrequenz; auf jeden Fall werden jedoch in dem Moment, in welchem sich ein magnetisches Materialstück entsprechender Ausbildung im Überwachungsbereich befindet, Frequenzen erzeugt, die zu der Erregerfrequenz des magnetischen Wechselfeldes unterschiedlich sind und die mindestens doppelt, bevorzugt dreimal und allgemein ausgedrückt n-mal so gross sind wie die erregende Grundfrequenz. Diese Oberwellen, die im Überwachunsbereich erzeugt werden, wenn ein keiner Vorbehandlung unterworfenes, also nicht deaktiviertes Markierungselement durch den Überwachungsbereich getragen wird, brauchen nicht sehr energiereich zu sein, denn es ist durch entsprechende Schaltungsanordnungen, auf die im folgenden nicht genauer eingegangen wird, möglich, auch schwache Signale mit der notwendigen Sicherheit zu erfassen.

Wie in Fig. 1 gezeigt, befindet sich daher in der Nähe oder innerhalb des Überwachungsbereiches eine Sensorschaltung 5, die auf die erzeugten Oberwellen anspricht und eine entsprechende Signalgabe veranlasst. Hierzu kann beispielsweise das Einschalten eines Blinklichtes oder einer Sirene gehören, es ist auch möglich, den Auslassbereich automatisch zu verriegeln, bis der Sachverhalt geklärt ist. Die die Oberwellen erfassende Sensorschaltung kann im übrigen auch unmittelbar von den Erregerspulen 12a und 12b gebildet oder in deren Bereich angeordnet sein. Entsprechende Schaltungsmassnahmen können von dem Fachmann in beliebiger Ausbildung getroffen werden.

Es ist selbstverständlich notwendig, dass eine Möglichkeit besteht, die Markierungselemente dann an einer Alarmgabe mit Sicherheit zu hindern, wenn ein Käufer den Überwachungsbereich mit einer Ware passiert, die ordnungsgemäss erworben worden ist.

Eine einfache Möglichkeit wäre in diesem Fall, das Markierungselement von der Ware zu entfernen; dies ist jedoch nicht immer möglich und kann gegebenenfalls sogar äusserst unerwünscht sein, da eine solche Möglichkeit ja auch dem unbefugten Entnehmer zugänglich wäre.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird daher so vorgegangen, dass die beispielsweise aus «Permalloy» bestehende erste Materialschicht 15, wie in Fig. 6 gezeigt, angrenzend zu einer zweiten Materialschicht 16 mit sehr hoher Koer-zitivkraft, z. B. «Vicalloy», angeordnet wird, also mit einem Material, welches ohne Schwierigkeiten durch Einwirkung s

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

618 531

6

eines entsprechend starken Magnetfeldes in den Zustand eines Permanentmagneten versetzt werden kann.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 befindet sich im Bereich der Kasse eine Einrichtung 17, die jedes über den Kassentisch laufende Markierungselement aus den Teilelementen 15 und 16 mit einem hohen Magnetfeld beaufschlagt, derart, dass das ferromagnetische Material 16 aufma-gnetisiert wird und sich als Magnet mit einem Nordpol und einem Südpol ausbildet. Die von diesem Magneten ausgehenden magnetischen Feldlinien passieren auch das anliegende Weicheisenmaterial 15 hoher Permeabilität, wodurch dieses weit in die Sättigung gefahren wird und einen Magnetisierungszustand erreicht, der in Fig. 4 mit dem Bezugszeichen 18 versehen ist. Es ist ohne weiteres ersichtlich, dass in diesem Fall ein auf den Materialstreifen 15 einwirkendes magnetisches Wechselfeld, wie bei 19 in Fig. 4 angedeutet, nicht mehr in der Lage ist, den Bereich der Hysterese zu durchlaufen, so dass sich keine Nichtlinearität ergibt. Ein solches Markierungselement ist daher deaktiviert und ein Passieren des Überwachungsbereiches mit einem solchen Markierungselement löst kein Signal aus.

Besonders vorteilhaft ist bei vorliegender Erfindung der Umstand, dass es lediglich erforderlich ist, das Markierungselement 4 irgendwie so in den Überwachungsbereich zu bringen, dass es von mindéstens einem dort herrschenden Magnetfeld erfasst wird, wodurch es dann zu der erwähnten Oberwellenbildung kommt. Es ist nicht erforderlich, dass, wie eingangs mit Bezug auf den Stand der Technik schon erläutert, beide mit unterschiedlichen Frequenzen erzeugten Magnetfelder gleichzeitig auf das Markierungselement einwirken, damit schliesslich eine durch Modulation entstandene Summen- oder Differenzfrequenz der beiden Erregerfrequenzen von einer Sensorschaltung erfasst wird. Tatsächlich ergibt sich bei dem erwähnten Stand der Technik sehr viel häufiger die Wahrscheinlichkeit, dass nur eines der Magnetfelder auf das Markierungselement voll einwirken kann und dann möglicherweise wegen der Schwäche des anderen Magnetfeldes, die durch die räumliche Lage des Markierungselementes gegeben sein könnte, die Differenzfrequenz nicht erzeugt bzw. nicht ausreichend stark erzeugt werden kann. Auf Grund des Umstandes, dass bei vorliegendem Ausführungsbeispiel ausschliesslich auf die Erzeugung von Oberwellen, also von auszustrahlenden Frequenzen, abgestellt wird, die mindestens doppelt so gross wie die Erregerfrequenzen sind, wird einmal sichergestellt,

dass bei jeder beliebigen Einwirkung eines Magnetfeldes auf das Markierungselement eine Signalgabe erfolgt; zum anderen wird sichergestellt, dass bei fehlendem Markierungselement keine störenden Frequenzen auftreten, die beispielsweise als Störfrequenzen auch in anderer Beziehung angesehen werden können. Lediglich im Fall der Signalgabe durch ein deaktiviertes Markierungselement werden höherfrequente Wechselstromanteile erzeugt.

Besonders vorteilhaft ist aber, dass bei einer solchen Ausbildung auch die Eliminierung der weiter vorn schon erwähnten, sogenannten blinden Stellen innerhalb des Überwachungsbereiches praktisch vollständig gelingt, da die beiden Erregerfrequenzen f 1 und f2 für die magnetischen Wechselfelder im Überwachungsbereich so ausgebildet werden, dass sich ein überlagertes Gesamtmagnetfeld ergibt, und zwar nach Art einer Schwebung, welches einer kontinuierlichen Veränderung unterworfen ist, daher imRaüm des Überwachungsbereiches eine ständige Wanderung und Veränderung der Amplitude und der Orientierung der magnetischen Feldstärke stattfindet.

Wählt man beispielsweise die beiden Erregerfrequenzen f 1 und f2 zu 9,8 kHz und 10 kHz, dann bilden die durch eingeprägte Ströme in den Erregerspulen 12a und 12b erzeugten magnetischen Wechselfelder nach Art einer Schwebung ein magnetisches Gesamtfeld aus, welches die verschiedensten

Konfigurationen annehmen kann, von denen in den Fig. 3a bis 3c drei mögliche Ausbildungen dargestellt sind. Die Fig. 3a zeigt die Ausbildung eines in dem Überwachungsbereich herrschenden Magnetfelds, welches in dem Moment entsteht, in welchem die beiden magnetischen Wechselfelder die Phasendifferenz Acp = 0 haben. Es ergibt sich ein magnetisches Gesamtfeld, welches beispielsweise in dem einen Falle von links nach rechts verläuft, im anderen Falle der Fig. 3b verläuft dieses magnetische Gesamtfeld beim Phasendifferenzwinkel A<p = 0 von rechts nach links. Dies hängt von der jeweiligen Polarität der erregenden Wechselströme ab. Die Fig. 3c zeigt schliesslich noch den Fall des Differenzphasenwinkels Äcp = 180°; in diesem Moment sind die beiden erzeugten magnetischen Wechselfelder gegeneinander gerichtet und es kommt zu der dort schematisch gezeigten Ausbildung der magnetischen Feldlinien. Da sich der Differenzphasenwinkel Acp bei der angestrebten Schwebung und den Konstantfrequenzen f 1 und f2 der eingeprägten Ströme ständig ändert, ändert sich auch ständig der Aufbau, die Konfiguration, die Polarität und die Raumbewegung der im Überwachungsbereich erzeugten magnetischen Feldlinien. So verschiebt sich beispielsweise die Mittellinie der Fig. 3c entsprechend dem Doppelpfeil A nach links oder rechts, je nachdem, bei welchem erregenden System der Erregerstrom sich jeweils seinem Nulldurchgang nähert.

Es wird verständlich, dass solche schnellen Wanderbewegungen des Magnetfeldes im Überwachungsbereich dafür sorgen, dass das Problem der blinden Stellen eliminiert ist; insbesondere ist sichergestellt, dass auch mittels trickreicher Versuche kein Weg durch den Überwachungsbereich gefunden werden kann, der eine Erfassung des nicht deaktivierten Markierungselementes mit Sicherheit verhindern kann.

Es versteht sich, dass zahlreiche Ausgestaltungen möglich sind, insbesondere braucht das Markierungselement nicht so wie in Fig. 6 angegeben, ausgeführt sein, da eine Vielzahl von Möglichkeiten bestehen, das Markierungselement in einen solchen Zustand zu bringen, dass auf eine magnetische Feldeinwirkung nicht mit der Erzeugung von Oberwellen reagiert wird. So könnte beispielsweise auch auf eine Änderung der magnetischen Eigenschaften insgesamt in der Weise abgestellt werden, dass durch eine entsprechende Kaltverformung, durch Einwirkung mechanischer oder magnetischer Energie die Permeabilität des Markierungselementes um Grössenordnun-gen herabgesetzt wird.

Anstelle der Speisung mit einem eingeprägten Strom kann auch mit einer Wechselspannungsquelle mit Ri = 0 gearbeitet werden. Dies führt dazu, dass sich nicht schon im Erzeugerbereich und bei Fehlen eines Markierungselementes Modulationsfrequenzen oder Oberwellenfrequenzbänder ergeben, die entweder störend sind oder zu einer selbsttätigen Alarmgabe führen könnten.

In den Fig. 5a-5c sind noch verschiedene Phasenlagen der durch die beiden Erregerspulen 12a und 12b fliessenden Ströme dargestellt; entsprechend der Darstellung der Fig. 5a sind beide Ströme in Phase, d.h. die magnetischen Feldlinien, die von den beiden Erregerspulen ausgehen, weisen in die gleiche Richtung, so dass sich ein gemeinsames, in diese Richtung weisendes starkes Magnetfeld ausbildet, wie es beispielsweise in der Darstellung der Fig. 3a gezeigt ist. Es versteht sich, dass die beiden Magnetfelder, da sie von einem Wechselstrom relativ hoher Frequenz erzeugt werden, auch das entgegengesetzte Vorzeichen haben können, wie dies in Fig. 5a gestrichelt eingezeichnet ist. Es ergibt sich dann ein entgegengesetzter Verlauf der magnetischen Feldlinien, wie die Darstellung der Fig. 3b zeigt. Andererseits können aber auch die beiden Felder, wie Fig. 5c zeigt, eine Phasenverschiebung von 180° aufweisen, d.h. in Gegenphase arbeiten; dann ergibt sich die Feldverteilung der Darstellung der Fig. 3c. Eine Phasenverschiebung von 90° weisen die Ströme der Fig. 5b auf. Bei s

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

7

618 531

dieser Phasendifferenz ergibt sich ein sich kontinuierlich ändernder Zustand der Magnetfeldverteilung im Überwachungsbereich.

Entsprechend weiterer Ausführungsbeispiele ist es im übrigen möglich, das Gesamtmagnetfeld im Überwachungsbereich so aufzubauen, dass man die Erregerspulen in der Weise mit einem Wechselstrom oder einer Wechselspannung beaufschlagt, dass nur die Frequenz der die eine Spule speisenden Grösse konstant gehalten wird, während die Frequenz der anderen speisenden Wechselspannungsgrösse die beispielsweise gleich oder unterschiedlich zur ersten Frequenz sein kann, um einen vorgegebenen Frequenzhub moduliert wird. Auf diese Weise verändert sich die Frequenz der im Überwachungsbereich gebildeten Schwebung für den Käufer in praktisch nicht vorherbestimmbarer Weise.

Andererseits ist es auch möglich, die eine Frequenz konstant zu halten und die andere Frequenz in ihrer Phase mit Bezug auf die erste zu modulieren, wobei beide speisenden Wechseigrössen die gleiche Grundfrequenz haben, und schliesslich ist es auch noch möglich, beide Frequenzen gleich zu machen, jedoch beide in ihrer Phase gegenläufig zu modulieren.

Ganz allgemein kann man durch die Modulation nach Frequenz oder Phase einer oder beider speisender Wechselstrom-grössen diese mit identischen Grundfrequenzen betreiben, beispielsweise bei beiden eine gemeinsame Oszillatorfrequenz von 10 kHz vorsehen und dann eine oder beide modulieren. Als letzte Möglichkeit könnten auch beide speisenden Frequenzen gegenläufig in ihrer Frequenz oder Phase moduliert werden; immer ergibt sich eine entsprechende Änderung der Magnetfeldstruktur im Überwachungsbereich, wobei sich insbesondere auch die Randfeldbedingungen ständig ändern und verschieben.

Moduliert man die Phase einer oder beider speisenden Wechseigrössen, dann ergeben sich hier wieder zwei Freiheitsgrade, wobei man entscheiden kann, wie weit man die Phase moduliert und mit welcher Frequenz die Phasenmodulation vonstatten geht. So lässt sich gerade bei der Phasenmodulation die Magnetfeldänderung im Überwachungsbereich am besten abstimmen, weil man die günstigsten Phasenlagen nehmen kann, ausserdem eine Frequenz für die Phasenmodulation, die am günstigsten für die jeweiligen Räumlichkeiten geeignet ist.

Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung lässt sich das Überwachungssystem dann erheblich vereinfachen und in seiner Arbeitsweise verbessern, wenn die Erregerfrequenzen der beiden Magnetfelder gleich sind, zueinander aber eine konstante Phasenverschiebung aufweisen. Der Darstellung der Fig. 7 lässt sich entnehmen, dass bevorzugt ein gemeinsamer Oszillator 22 vorgesehen ist zur Erzeugung eines Erregersignals vorgegebener Frequenz, beispielsweise einer sinusförmigen Spannung mit einer Frequenz von 10 kHz. Über Verstärkerschaltungen 23a und 23b, denen eingangsmässig das Erregersignal des Oszillators 22 zugeführt ist, werden dann die Spulen 20 und 21 gespeist, wobei hierbei auf die speisenden Ströme abgestellt wird, die der erzeugten Feldstärke H nach Phase und Amplitude entsprechen.

Die Verstärker 23a und 23b sind bevorzugt so ausgebildet, dass die den Spulen 20 und 21 zugeführten Ströme eingeprägt sind; alternativ können aber auch die Spulen aus einer erzeugenden Wechselspannungsquelle mit Ri = 0 gespeist werden. Hierdurch gelingt es, dass nicht schon im Erzeugerbereich und bei Fehlen eines Markierungselementes Modulationsfrequenzen oder Oberwellenfrequenzbänder erzeugt werden, die entweder störend sind oder zu einer selbsttätigenden Alarmgabe führen können.

Die Ausgangsströme ii und Ì2 der Verstärker 23a und 23b sind in Fig. 8 in ihrer gegenseitigen, bevorzugten Phasenlage entsprechend einer Phasenverschiebung von 90° dargestellt, d.h. bezogen auf den Koordinatenursprung handelt es sich bei dem Strom ii um eine Sinusschwingung, bei dem Strom 12 um eine Kosinusschwingung. Die Phasenverschiebung zwischen diesen beiden Strömen lässt sich erzielen mittels eines Phasenschiebers 24, der beispielsweise vor den Verstärker 23b geschaltet sein kann und der im bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Phasenverschiebung von 90° erzeugt. Der Phasenschieber 24 kann auch hinter dem Verstärker 23b angeordnet sein; zweckmässigerweise befindet er sich jedoch im Eingangskreis des Verstärkers 23b, da er in diesem Falle auf geringere Leistung ausgelegt sein kann. Das Ausgangssignal des gemeinsamen Oszillators 22 gelangt daher unmittelbar auf den Eingang des Verstärkers 23a und über den Phasenschieber 24 auf den Eingang des Verstärkers 23b.

Der Verlauf der beiden Ströme ii und 12 lässt sich durch die folgenden beiden bekannten Formeln beschreiben, aus denen auch die gegenseitige Phasenlage deutlich wird:

il = I sin œt Ì2 = I sin (cot+90°)

Wie für den Fachmann erkennbar, erzeugen die den beiden Spulen 20 und 21 zugeführten Ströme ii und Ì2 entsprechende, von den Spulen ausgehende Magnetfelder, die sich so, wie in den nachfolgenden Fig. 9a bis 9f gezeigt, zu einem Gesamtmagnetfeld vereinigen, welches in stetiger Umformung seines Aufbaus und der Richtung seiner Feldlinien begriffen ist und sich am besten als «Wandermagnetfeld» bezeichnen lässt.

Im folgenden wird noch kurz auf die Erzeugung und Verteilung der Feldlinien in den einzelnen Fig. 9a bis 9f eingegangen. Die Fig. 9a entspricht der Verteilung der magnetischen Feldlinien für den Zeitpunkt cot = 0, zu einem Zeitpunkt also, zu welchem der Strom ii und daher die in der Spule 20 erzeugte Feldstärke gleich Null ist und die von der Spule 21 erzeugte Feldstärke bei maximalem Strom (Ì2 = I) maximal ist. Zu diesem Zeitpunkt konzentrieren sich die meisten Feldlinien im Bereich der Spule 21 und haben die angegebene Richtung, wobei einige Feldlinien auch die Spule 20 durchsetzen. Zum Zeitpunkt cot = 45° sind beide Ströme gleich gross, d.h. ii=Ì2=1/2V2I. Es ergibt sich ein gemeinsames Magnetfeld ähnlich dem Magnetfeld, welches von einer Zylinderspule erzeugt wird. Zum Zeitpunkt cot = 90° haben die magnetischen Feldlinien ihre Richtung noch beibehalten (siehe Fig. 9c), sich jedoch in ihrer Intensität in den Bereich der Spule 20 verlagert, da zu diesem Zeitpunkt der Strom Ì2 gleich Null ist.

Zu einem weiteren Zeitpunkt von cot = 120° entwickeln sich im Überwachungsbereich zwischen den beiden Spulen gegenläufige Beziehungen der Feldlinienverteilung aus, wie Fig. 9d zeigt. Da der durch die Spule 21 fliessende Strom h zu diesem Zeitpunkt negativ und kleiner als der Strom in der Spule 20 ist, ergibt sich eine Verzerrung des Magnetfelds dahingehend, dass eine neutrale Zone oder Trennebene 25 sich näher bei der Spule 21 befindet; dies ist gerade umgekehrt zu einem Zeitpunkt cot = 150°, wie die Fig. 9e zeigt und wie im übrigen leicht anhand der Kurvenverläufe der Fig. 21 nachgeprüft werden kann. Zum Zeitpunkt cot = 180°, d.h. nach einer Halbschwingung ergibt sich wieder die Feldverteilung entsprechend der Darstellung der Fig. 9a lediglich mit dem Unterschied, dass die Richtung der Feldlinien nunmehr entgegengesetzt verläuft. Nach diesem Zeitpunkt wiederholen sich dann auch bis zum Zeitpunkt cot = 360° die in den Fig. 9a bis 9e gezeigten Feldlinienverteilungen, mit dem Unterschied,

dass in dieser zweiten Halbperiode die Richtung der Feldlinien, nicht jedoch deren Konfiguration, umgekehrt ist, d.h. die an die Feldlinien gezeichneten Pfeile kehren ihre Richtung um.

Man erkennt, dass das sich im Überwachungsbereich aufbauende Gesamtmagnetfeld während einer Schwingung der Grundwelle erhebliche Änderungen in seinem Aufbau, seiner s

1«

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

618 531

8

Richtung und seiner Gesamtkonfiguration räumlich und zeitlich aufweist, wobei auch besonders zu beachten ist, dass sich diese Konfigurationsänderungen mit einer Frequenz ereignen, die der Frequenz der Grundwelle entspricht. Das bedeutet,

dass in einem Zeitraum von nur 50 |xsec (entsprechend einer Halbschwingung der Grundwelle) sämtliche Feldverteilungskonfigurationen entsprechend den Fig. 9a bis 9f einmal auftreten mit sämtlichen Zwischenpositionen, die sich selbstverständlich ebenfalls ereignen, denn die in den Fig. 9a bis 9f gezeichneten Feldverteilungen geben lediglich die Verteilungen an, die sich zu bestimmten, besonders einfach zu überprüfenden Zeitpunkten im Verlauf der Grundschwindungshalb-welle ergeben. Die Änderungen erfolgen selbstverständlich im kontinuierlichen schnellen dynamischen Ablauf, und es ist leicht einzusehen, dass eine solche Verteilung der magnetischen Feldlinien mit Sicherheit das Entstehen sogenannter «blinder Stellen» verhindert.

In Fig. 10 ist schliesslich noch das schon erwähnte, bekannte Markierungselement dargestellt, welches aus einem mit 32 bezeichneten Streifen aus hochpermeablem Werkstoff besteht, der, wie weiter vorn schon erwähnt, durch ein einwirkendes, sich änderndes Magnetfeld zur Oberwellenbildung angeregt werden kann. Auf dem Streifen angeordnet sind abschnittsweise rechteckförmige Stücke oder Teile aus hochkoerzitivem Werkstoff, die bei einwirkendem, gerichtetem Magnetfeld zu kleinen Magneten magnetisiert werden können. Diese Materialstücke sind in Fig. 10 mit 33 bezeichnet. Es sei zunächst angenommen, dass zur Deaktivierung das gerichtete Magnetfeld in der dem Pfeil A entsprechenden Richtung (0°) einwirkt. Vereinbarungsgemäss kommt es dann zur Ausbildung von Nord- und Südpolen auf jeden Werkstoff abschnitt 33, wie in Fig. 10 angegeben. Da die Abschnitte aus hochkoerzitivem Werkstoff jeweils etwa zur Hälfte über den Materialstreifen 32 hinausragen und, wie in Fig. 10 gezeigt, zueinander versetzt sind, bleibt bei dieser Magnetisierungsrichtung der überragende Teil 33a für die Magnetisierung des Materialstreifens 32 zunächst ohne Bedeutung. Es ergibt sich aber eine durchaus zufriedenstellende und ausreichende Magnetisierung des Materialstreifens, da die magnetischen Flusslinien jeweils vom Nord- zum Südpol in dem von den Materialabschnitten 33 überdeckten Bereich und in dem Bereich des Materialstreifens 32 fliessen, der nicht überdeckt ist, an dessen angrenzenden Randteilen jedoch jeweils unterschiedliche Polaritäten der Materialabschnitte ausgebildet sind. Dieser gewünschte, eine völlige Deaktivierung des Markierungselementes ermöglichende Feldlinienverlauf ändert sich jedoch dann, wenn als eine von vielen Möglichkeiten bei der Deaktivierung das einwirkende gerichtete Magnetfeld nur so zur Einwirkung gebracht wird, wie dies der Richtung des Pfeiles B entspricht. In diesem Fall werden die Materialabschnitte 33 magnetisch so polarisiert, wie dies die in Klammern gesetzten, sich auf Süd-und Nordpol beziehenden Angaben (S) und (N) angeben. Es ist bei dieser möglichen Einwirkung des gerichteten deaktivierenden Magnetfeldes entsprechend der Fig. 13 der US-Patentschrift 3 820 104 nicht beachtet worden, dass sich zwar auf dem Materialstreifen 32 wiederum entgegengesetzte Polaritäten des Magnetfeldes ausbilden, dass aber der passive Bereich jedes so gebildeten kleinen Magneten, der sich zwischen den äusseren Polen befindet, wie bei 34 angedeutet auf einer Randkante des Materialstreifens 32 befindet und jeweils ein Pol jedes gebildeten magnetischen Materialabschnitts frei nach aussen ragt und mit dem Materialstreifen 32 keine Verbindung hat. Der andere aktive Pol liegt aber ebenfalls nur auf einer Randkante des hochpermeablen Werkstoffs und für einen gewünschten Fluss zwischen den hartmagnetischen Abschnitten 33 kann daher überhaupt nur eine Streuflusswirkung ausgenutzt werden. Die magnetischen Feldlinien im Materialstreifen 32 verlaufen dann so, wie bei 35 jeweils in idealisierter Form angedeutet. Unterhalb der Materialabschnitte 33 bzw. im von diesen Materialabschnitten überdeckten Bereich des Materialstreifens 32 aus permeablem Werkstoff ergibt sich im übrigen eine kaum nennenswerte magnetische Feldlinienverteilung, da die magnetischen Feldlinien, um zum jeweils anderen Pol des gleichen Abschnitts zu gelangen, sich wie ersichtlich durch Luft oder ein anderes Material erstrecken müssen, welches einen hohen magnetischen Widerstand aufweist. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass sich in dem Materialstreifen 32 nach Deaktivierung durch das Magnetfeld B erhebliche Bereiche ausbilden, die durch die strichpunktierten Linien 36 in etwa beschrieben sind und in denen keine ausreichend hohe Magnetfeldlinienverteilung herrscht, da diese bei der Deaktivierung nicht oder nicht zuverlässig genug in den Sättigungszustand gebracht worden sind. Diese Bereiche sind dann in der Lage, wie weiter vorn schon erwähnt, auf das später einwirkende magnetische Wechselfeld anzusprechen.

Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass, wie sich bei Untersuchungen herausgestellt hat, die Aufteilung des hochkoerziti-ven Werkstoffmaterials in einzelne Materialabschnitte unbedingt erforderlich ist, da ein einziger durchgehender Materialstreifen aus hochkoerzitivem Werkstoff nicht in der Lage ist, einen zugeordneten Materialstreifen aus hochpermeablem Werkstoff ausreichend sicher in einen solchen Sättigungszustand zu bringen, dass das Ansprechen auf ein magnetisches Wechselfeld ausgeschlossen ist. Zusammenfassend lässt sich daher feststellen, dass bei den bekannten Markierungselementen der Deaktivierungsvorgang abhängig ist von der jeweiligen Orientierung des Markierungselements zum einwirkenden, gerichteten Magnetfeld und sich daher von der Orientierung abhängige, nicht immer einwandfreie Deaktivierungszustände des Markierungselements ergeben können.

Die besondere, jeweils zueinander versetzt und den Materialstreifen überragend getroffene Anordnung der Materialabschnitte auf dem Materialstreifen ist bei dem bekannten Markierungselement deshalb gewählt worden, damit sichergestellt ist, dass sowohl bei Einwirken des deaktivierenden Magnetfelds in Längsrichtung als auch in Querrichtung über dem Materialstreifen stets sich abwechselnde magnetische Pole durch die Werkstoffabschnitte gebildet sind; die vorliegende Ausgestaltung der Erfindung beruht aber auf der überraschenden Erkenntnis, dass dies nicht erforderlich ist und dass man gerade bei auf dem Materialstreifen deckend angeordneten Werkstoffabschnitten aus hochkoerzitivem Werkstoff dann eine bei jeder Orientierung voll wirksame Deaktivierung des Markierungselements erreicht, wenn die im Kennzeichen des Anspruchs 14 angegebenen Bedingungen gleichfalls eingehalten werden.

Da die seitlich den Materialstreifen überragenden Werkstoffanteile des hochkoerzitiven Materials wegfallen können, spart man erhebliche Mengen dieses Materials ein und erzielt gleichzeitig ein in jeder Orientierung sicher deaktivierbares Markierungselement.

Ein Ausführungsbeispiel einer vorteilhaften Ausgestaltung eines zur Erfindung gehörenden Markierungselements wird anhand der Darstellung der Fig. 11 nunmehr im einzelnen genauer erläutert.

In Fig. 11 ist der Materialstreifen mit dem Bezugszeichen 32a versehen; die diesen zugeordneten, beispielsweise mit Hilfe eines Klebmittels an diesem befestigten Werkstoffabschnitte sind mit dem Bezugszeichen 33a versehen. Die Werkstoffabschnitte 33a sind zueinander in einem Abstand 37 angeordnet, auf den weiter unten noch genauer eingegangen wird.

Es ergibt sich folgender Wirkungsmechanismus bei Deaktivierung eines solchen Markierungselements. Wirkt das deaktivierende Magnetfeld in Richtung des Pfeiles A, wie weiter s

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

vorn schon mit Bezug auf das bekannte Markierungselement erläutert worden ist, ein, dann bilden sich die Nord- und Südpole auf den Werkstoffabschnitt 33a wie in Fig. 2 angegeben, aus, und es ergibt sich eine entsprechende Durchflutung des zugeordneten Materialstreifens 32a aus hochpermeablem Werkstoff, die am besten der Darstellung der Fig. 12 entnommen wird. Die magnetischen Feldlinien verlaufen jeweils vom Nord- zum Südpol des eigenen Werkstoffabschnittes wie auch jeweils zu den entgegengesetzten Polen der angrenzenden Werkstoffabschnitte 33a stets völlig durch das Material des Werkstoffstreifens 32a, so dass dessen Magnetisierungszustand so weit in den Sättigungsbereich verschoben wird, dass ein möglicherweise später einwirkendes magnetisches Wechselfeld nicht mehr zur Auswirkung kommen kann.

Überraschend ist nun aber, dass auch bei einwirkendem Magnetfeld in Querrichtung zur Deaktivierung entsprechend dem Pfeil B ein praktisch geschlossener Magnetisierungszustand im Werkstoffstreifen 32a erreicht werden kann. Es kommt auch hier wieder zur Ausbildung der magnetischen Nord- und Südpole (S) und (N), wie die in Klammern gesetzten Bezeichnungen in Fig. 11 angeben. Das bedeutet, dass das sich direkt unterhalb der Werkstoffabschnitte 33a befindende Material des Werkstoffstreifens 32a voll magnetisiert wird, denn die von den Polen (S) und (N) ausgehenden magnetischen Feldlinien durchsetzen den darunterliegenden Materialbereich völlig, wie die Schnittdarstellung der Fig. IIa zeigt.

Es kommt aber auch in den Überdeckungsfreien Abstandsbereichen 37 des Werkstoffstreifens 32a noch zu einer ausreichenden magnetischen Durchflutung, denn wie bei 38 in Fig. 1 angegeben, drängen an den Randbereichen 39 von aneinan-dergrenzenden Werkstoffabschnitten 33a die magnetischen Feldlinien auch in den Zwischenabstandsbereich, so dass sich hier ein erheblicher Streufluss ergibt, mit einer nur schmalen mittleren neutralen Zone 40. Der Grund für diesen Streufluss liegt nicht zuletzt darin, dass die sehr starke magnetische Durchflutung der Materialbereiche, die sich deckend unterhalb der Werkstoff abschnitte 33a befinden, dort den magnetischen Widerstand so weit ansteigen lässt, dass die magnetischen Feldlinien sich einen Weg geringeren Widerstands durch das angrenzende, im Abstand 37 liegende Material des hochpermeablen Werkstoffs suchen, da dort das [x noch niedriger ist als in den direkt unterhalb oder angrenzend zu den Werkstoffabschnitten 33a liegenden Bereichen, die stark in die Sättigung gefahren sind.

Ein wesentliches Merkmal liegt daher darin, dass die Breite, also die sich in Querrichtung erstreckende Dimension der Werkstoffabschnitte 33a nur so breit ist wie die Breite des

618 531

entsprechenden zugeordneten Materialstreifens, wobei die Werkstoffabschnitte 33a auf dem Materialstreifen 32 so angeordnet sind, dass sich eine im wesentlichen symmetrische Überdeckung ergibt.

Der Abstand 37 zwischen den Werkstoffabschnitten 33a auf dem Materialstreifen 32a bestimmt sich aus zwei unterschiedlichen Gegebenheiten. Der maximale Abstand ist so zu bemessen, dass die neutrale Zone 40 ausreichend klein gehalten ist bzw. mit anderen Worten ausgedrückt, dass die Streuflussbereiche 38 angrenzend an jeden Randbereich 39 der Werkstoffabschnitte 33a den Abstand 37 im wesentlichen überdecken und auch dort für eine ausreichende magnetische Sättigung sorgen.

Der Minimalabstand bestimmt sich aus dem Erfordernis,

dass das Gesamtsystem aus einem einstückigen längeren Werkstoffstreifen aus hochpermeablem Material und den einzelnen, aufgelegten oder zugeordneten Werkstoffabschnitten 33a nicht reagieren darf wie ein einziger einstückiger Stabmagnet, was der Fall wäre, wenn unter Abstellung auf die praktische technologische Ausführung der Abstand so klein wäre, dass die magnetischen Feldlinien den durch diesen Abstand gebildeten Luftspalt überbrücken und nicht mehr das entsprechende Material des Werkstoffstreifens 32a durchsetzen. In diesem Falle würde sich die gesamte Feldlinienverteilung, wie in Fig. 12 gezeigt, erheblich ändern, und eine sichere Deaktivierung ist nicht mehr zu erzielen. Der Grund für die magnetischen Feldlinien, bei Unterschreiten eines vorgegebenen Minimalabstands lieber den Luftspalt zu überbrücken als durch das zugeordnete hochpermeable Material zu fliessen, liegt darin, dass die Werkstoffabschnitte in irgendeiner Weise auf dem hochpermeablem Werkstoffstreifen 32a befestigt werden müssen, beispielsweise durch einen Kleber und dass sich auf diese Weise auch ein [x ergibt, welches zu dem [x des Weicheisens erheblich unterschiedlich ist, von den magnetischen Feldlinien aber zweimal, wie ersichtlich, durchsetzt werden muss.

Bei praktischen Ausführungsbeispielen liegt daher der Abstand 37 zwischen aneinandergrenzender Werkstoffabschnitte 33a im Bereich zwischen 1 bis 2 mm.

Neben den weiter vorn schon erwähnten Vorteilen wie beliebiger Orientierungsrichtung bei der Deaktivierung und einer gewissen Materialeinsparung des hochkoerzitiven Werkstoffs ergibt sich auch der Vorteil einer vereinfachten Herstellung, da die einzelnen Materialabschnitte nicht sorgfältig versetzt gegenüber einer Mittellinie angeordnet zu werden brauchen; auch lässt sich das Markierungselement, was immer erwünscht ist, schmäler ausbilden.

9

s

10

15

20

25

30

35

40

45

B

9 Blatt Zeichnungen

Claims

618 531 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Feststellung der Anwesenheit von Gegenständen in einem bestimmten Erwachungsbereich, insbesondere zur Ermittlung unerlaubter Wegnahmen bei Ladendiebstählen, wobei in dem Überwachungsbereich mindestens zwei magnetische Wechselfelder erzeugt und an den zu untersuchenden Gegenständen Markierungselemente angebracht werden, die, veranlasst von den Wechselfeldern, mindestens eine zu den Erregerfrequenzen der Wechselfelder unterschiedliche Frequenz erzeugen und abstrahlen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vermeidung einer gegenseitigen Beeinflussung und zur Unterdrückung einer lediglich auf eine Verkoppelung zurückzuführenden Oberwellen- oder Modulationsfrequenzbildung die Speisung der Magnetfeld-Erzeugungssysteme mit eingeprägtem, in seinem gegebenen Verlauf von äusseren Einflüssen unbeeinflussbarem Strom vorgenommen wird,

wobei dann durch die Nichtlinearität des eingeführten Markierungselementes mindestens ein Oberwellensignal erzeugt und ausgewertet wird, das mindestens das Doppelte oder ein Mehrfaches der Grund- bzw. Erzeugerfrequenz darstellt, und die hierdurch erzeugten Einzel-Wechselfelder zu einem auf das Markierungselement ansprechenden Gesamt-Wechselfeld überlagert werden, welches sich als nach Richtung, Stärke und Lage stetig änderndes Wanderfeld darstellt.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregerfrequenzen der Einzel-Wechselfelder so weit unterschiedlich gewählt werden, dass im Überwachungsbereich ein wanderndes Gesamtmagnetfeld nach Art einer Schwebung entsteht.

3. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Erregerfrequenzen zusätzlich phasen- oder frequenzmoduliert wird.

4. Verfahren nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregerfrequenzen der beiden Magnetfelder gleich sind, zueinander jedoch eine konstante Phasenverschiebung aufweisen zur Bildung des sich ständig ändernden, wandernden Gesamtmagnetfeldes.

5. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Erregerfrequenzen gleich und zusätzlich gegenläufig frequenz- oder phasenmoduliert sind.

6. Verfahren nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregerfrequenzen der beiden Magnetfelder eine Phasenverschiebung von 90° aufweisen.

7. Verfahren nach einem der Patentansprüche 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der beiden Erregerfrequenzen eine einzige gemeinsame Erregerspannung erzeugt und einem der Erzeugungssysteme für die magnetischen Wechselfelder über eine Phasenschieberschaltung zugeführt wird.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf zwei Seiten des Überwachungsbereiches je ein mit eingeprägtem Wechselstrom unterschiedlicher Frequenz und/oder Phase gespeistes Spulensystem (12a, 12b; 20, 21) angeordnet ist, und dass das Markierungselement (4, 32) wenigstens ein ferroma-gnetisches Material hoher Permeabilität enthält.

9. Vorrichtung nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulensysteme (12a, 12b; 20, 21) durch Wechselströme konstanter Frequenz gespeist sind, die relativ zueinander eine konstante Phasenverschiebung aufweisen.

10. Vorrichtung nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregerfrequenzen (f i, f2) konstant und unterschiedlich sind und dass dem jeweiligen Oszillator (10a, 10b) Verstärkeranordnungen (IIa, IIb) nachgeschaltet sind, die den Spulen (12a, 12b) eingeprägte Ströme entsprechender Frequenz zuführen.

11. Vorrichtung nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich ein einziger, eine konstante Frequenz erzeugender Oszillator (22) vorgesehen ist, dem die beiden Spulen (20,21) beaufschlagende Verstärkerschaltungen (23a, 23b) nachgeschaltet sind und dass zwischen Oszillator (22) und einer der Verstärkerschaltungen (23b) eine Phasenverschie-berschaltung (24) zur Erzeugung einer konstanten Phasenverschiebung von vorzugsweise 90" geschaltet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 8 bis 11, mit einem im Überwachungsbereich befindlichen, deaktivierbaren Markierungselement, dadurch gekennzeichnet, dass das Markierungselement (4,32)) mindestens ein ferromagnetisches Material (15, 32a) hoher Permeabilität aufweist, derart, dass sich aufgrund des nichtlinearen Verhaltens bei Einwirkung eines externen magnetischen Wechselfeldes mindestens eine von dem Markierungselement abgestrahlte und auf die Erregerfrequenz bezogen mindestens doppelt so grosse Frequenz ergibt.

13. Vorrichtung nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Deaktivierung des Markierungselementes (4, 32) diesem ein weiterer Materialstreifen (16, 33a) hoher Koer-zitivkraft zugeordnet ist, der beim Bezahlen an der Kasse in einer solchen Weise magnetisierbar ist, dass der Streifen hoher Permeabilität in einen solchen magnetischen Sättigungsbereich verschoben wird, dass ein externes äusseres Magnetfeld im linearen Sättigungsbereich der Hysteresekurve verbleibt.

14. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 12 oder 13, mit einer abschnittsweisen Anordnung des hochkoerzitiven Werkstoffs auf dem hochpermeablen Werkstoffstreifen, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der hartmagnetischen Werkstoffabschnitte (33a) etwa gleich ist der Breite des hochpermeablen Werkstoffstreifens (32a), dass das Verhältnis von Breite des Werkstoffstreifens (32a) zur Länge der Werkstoffabschnitte (33a) maximal 1:4 beträgt, dass der Minimalabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden, auf dem Werkstoffstreifen (32a) angeordneten Werkstoffabschnitten (33a)

so bemessen ist, dass der Fluss der magnetischen Feldlinien bei Deaktivierung mit einem in Längsrichtung (0°) einwirkenden Magnetfeld durch den weichmagnetischen Werkstoff und nicht durch den durch diesen Abstand gebildeten Luftspalt verläuft, dass der Maximalabstand sich bestimmt durch einen ausreichenden Streufluss in diesem bei Deaktivierung mit einem in Querrichtung (90°) einwirkenden Magnetfeld und dass die Werkstoffabschnitte (33a) auf dem Werkstoffstreifen (32a) symmetrisch deckend im wesentlichen ohne Überstände angeordnet sind.

15. Vorrichtung nach Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstoffabschnitte (33a) auf dem hochpermeablen Werkstoffstreifen (32a) aufgeklebt sind.

16. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (37) zwischen zwei aneinandergrenzenden Werkstoffabschnitten (33a) zwischen 1 und 2 mm liegt.

17. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der hochpermeable Werkstoff eine Fe-Ni-Legierung ist und der hochkoerzitive Werkstoff Vicalloy eine Co-V-Fe-Legierung ist.