CH682957A5

CH682957A5 - Verfahren zur Deaktivierung einer Resonanz-Etikette.

Info

Publication number: CH682957A5
Application number: CH1132/91A
Authority: CH
Inventors: Poul-Joergensen Richter
Original assignee: Kobe Properties Ltd
Priority date: 1991-04-16
Filing date: 1991-04-16
Publication date: 1993-12-15
Also published as: EP0509289A3; DE59207308D1; ES2093131T3; JP3411304B2; EP0509289B1; US5187466A; EP0509289A2; JPH06348972A

Description

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Deaktivierung einer Resonanz-Etikette wie sie z.B. in Diebstahlsicherungssystemen eingesetzt wird, bei welcher Etikette auf einer als Dielektrikum ausgebildeten Trägerschicht auf der Vorder- bzw. Rückseite die vorzugsweise aus Aluminium bestehenden Flächen eines Kondensators des auf einer Seite angeordneten Schwingkreises angeordnet sind, wobei im Hinblick auf die Deaktivierung zwischen den beiden Kondensatorflächen ein Zustand geschaffen wird, welcher bei Induktion eines Deakti-vierungsstromes zwischen den beiden Flächen die Bildung einer elektrischen Verbindung, d.h. ein Kurzschluss, gewährleistet ist.

Bei den heute in Diebstahlsicherungssystemen üblichen Resonanz-Etiketten besteht eines der grossen Probleme darin, die Etiketten an den Zahlstellen (Kassen) der gesicherten Verkaufsläden zuverlässig und berührungsfrei zu deaktivieren. Wichtig ist dabei, dass eine Deaktivierung auf relativ einfache Weise erfolgen kann und anderseits die vorgenommene Deaktivierung zuverlässig und endgültig ist, d.h. die Etikette in keinem Fall mehr einen Alarm auslösen kann.

Die Deaktivierung erfolgt in der Regel dadurch, dass zwischen den beiden Kondensatorflächen des Schwingkreises ein Kurzschluss hergestellt wird, so dass die Etikette beim Passieren der Ausgangssperre keinen Alarm mehr auszulösen vermag. Leider hat sich bei den heutigen Systemen gezeigt, dass die Deaktivierung nicht mit voller Zuverlässigkeit gewährleistet ist und so Fehlalarme ausgelöst werden, und zwar von Klienten, welche die Ware ordnungsgemäss bezahlt haben. Dass dies dem Renommee eines Verkaufsgeschäftes schadet, liegt auf der Hand.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein neuartiges Deaktivierungsverfahren für Resonanz-Etiketten der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welchem die Deaktivierung mit im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich erhöhter Sicherheit durchgeführt werden kann und es vor allem zu keiner Reaktivierung kommen kann.

Diese Aufgabe wird beim erfindungsgemässen Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, dass in einer ersten Phase zur Präparierung der Etikette, d.h. zur Schaffung des genannten Zu-standes, die beiden Kondensatorflächen mittels eines beheizten Stössels lokal in Richtung gegeneinander geführt bzw. gedrückt werden, wobei der an der einen Kondensatorfläche anliegende Stössel am einen Pol einer Strom-/Spannungsquelle und die andere Kondensatorfläche am anderen Pol der Stromquelle angeschlossen ist, so dass beim Flies-sen eines Stromes, d.h bei berührenden und/oder verkrimpten Kondensatorflächen, der angestrebte Zustand als erreicht betrachtet werden kann und damit die Gegeneinanderbewegung der Kondensatorflächen abgebrochen wird.

Die beiden Kondensatorfiächen sind nun kurzgeschlossen und die dielelektrische Schicht in einem bestimmten Bereich vollkommen verdrängt.

In einem weiteren Schritt (Phase 2) wird nun wieder eine Strom-Spannungsquelle an den kurzgeschlossenen Kondensator angelegt und diese Ver-krimpung durch elektrische Überbelastung abgebrannt. Durch entsprechende Regelung des Ampe-reA/oitverhältnisses wird erreicht, dass die eine Kondensatorfiäche, nämlich die dünnere, so abbrennt, dass die Distanz zwischen dem Rand des ausgebrannten Loches und der zweiten Kondensatorfläche gerade der deaktivierbaren Distanz entspricht.

Eine derart präparierte Etikette kann im gewünschten Zeitpunkt durch Induktion eines elektrischen Stromes in einer bestehenden konventioneilen Deaktivierungsstation unter Bildung einer dauernden leitenden Verbindung zwischen den Kondensatorflächen deaktiviert werden.

Das bei der Präparierung der Etikette erreichte Fliessen eines Stromes kann gleichzeitig dazu benutzt werden, die Vorrichtung zu steuern, welche den Stössel antreibt.

Der Stössel zur Präparierung der Etikette wird üblicherweise auf eine Temperatur von 300°C bis 500°C beheizt. Die Stromquelle, welche benutzt wird, um den Kontakt der beiden Kondensatorflächen festzustellen, gibt vorzugsweise einen Strom bzw. eine Spannung von 50-100 mA bzw. 1 bis 2 V ab.

Vorzugsweise wird ein Schwingkreis verwendet, dessen Dielektrikum eine Plastikfoiie mit guten elektrischen Eigenschaften ist, z.B.: Polyäthylen von 20 um Dicke.

Die beiden Kondensatorflächen z.B. aus Aluminium, müssen ein gewisses Dickenverhältnis aufweisen, z.B. 10 (im und 50 um vorzugsweise also 1:5. Bei Präparierung wird nun lokal unter dem beheizten Stössel (Durchmesser ca. 3-7 mm) das Polyäthylen erhitzt und unter dem Druck des Stössels verdrängt. Der Stössel kann sowohl von der dickeren wie auch von der dünneren Kondensatorfläche angesetzt werden, vorzugsweise jedoch von der dünneren. Sobald die Annäherung der beiden Kondensatorflächen in einer flächigen Berührung endet, kann der Prozess, also Phase 1, beendet werden. Ist diese Annäherung oder Verkrimpung hergestellt, so kann Stromfluss erfolgen. Es kann also messbar festgestellt werden, dass eine komplette Annäherung der beiden Metallflächen stattgefunden hat. Dieser auftretende Stromfluss wird dann auch zur Steuerung des Stössels verwendet.

Sollte bei der Präparierung einer Etikette die elektrische Verbindung nach dem Rückzug des Stössels nicht unterbrochen werden, wird damit automatisch dafür gesorgt, dass die Etikette ausgeschieden wird. So werden Etiketten, die zum vornherein schadhaft sind, in der Produktion ausgeschieden.

Bei einer vorzugsweisen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens werden bei der Präparierung der Etikette die beiden Kondensatorflächen lokal auf 1,5 bis 3,0 (im angenähert, so dass für die eigentliche Deaktivierung handelsübliche Deaktivierungsstationen verwendet werden können.

Im nächsten Schritt, also Phase 2, wird diese Verkrimpung zur endgültigen Präparation für die

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Deaktivation verwendet. Durch elektrische Überlastung dieser Krimpverbindung wird diese abgebrannt. Die hierbei entstehende Hitze brennt nicht nur ein oder mehrere Löcher in die dünnere Kondensatorfläche, sondern verbrennt auch in diesem Bereich die Plastikfolie des Dielektrikums. Dieser Abbrennvorgang hängt von der angelegten Strom-/ Spannungsquelle ab und steuert den gewünschten Abstand zwischen dem unteren Lochrand und der zweiten Kondensatorfläche.

Bei diesem Abbrennvorgang entsteht mindestens ein Loch in der dünneren Kondensatorfläche. Diese Löcher haben einen unregelmässigen kraterartigen Rand. Die erwähnte Stronv/Spannungsquelle soll 10 bis 20 Volt und 2 bis 3 Ampere abgeben können. Die so entstandenen kraterartigen Löcher haben einen Durchmesser von z.B. 70 (im, wobei im Bereich des Kraterrandes zwischen den beiden Kondensatorflächen ein Luftspalt von 1,5 bis 3 um entstanden ist. Damit ist die Präparation des Schwingkreises für eine spätere Deaktivation abgeschlossen.

Die eigentliche Deaktivierung erfolgt erst im Verkaufsgeschäft, und zwar durch die übliche Deakti-vierungsstation. In dieser Station wird zwischen den präparierten Kondensatorflächen ein Strom induziert, welcher im vorliegenden Falle mit Sicherheit wenigstens an einer Stelle durch Schmelzen des Aluminiums eine elektrische Verbindung in Form eines Aluminiumfadens zwischen den beiden Kondensatorflächen entstehen lässt. Dieser Kurzschluss kann unter normalen Bedingungen nicht mehr zerstört werden, und die Etikette ist damit mit grösster Sicherheit deaktiviert.

Es wurde im übrigen festgestellt, dass die Bildung der Löcher (Krater) während der Präparierung der Etiketten immer in der dünneren Kondensatorschicht erfolgt. Dies hängt damit zusammen, dass ein völliges Verschmelzen des Materials zuerst in der dünneren Schicht erfolgt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels noch etwas näher erläutert, wobei die Zeichnung zeigt, was während der Präparierung der Etikette vor sich geht.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt (im Vertikalschnitt) einer Resonanz-Etikette für Sicherheitssysteme, mit den beiden Kondensatorflächen, vor einer Präparierung zur Deaktivierung;

Fig. 2 zeigt ebenfalls schematisch, entsprechend Fig. 1, den angestrebten Idealzustand einer präparierten Etikette mit stark angenäherten, aber nicht kurzgeschlossenen Kondensatorflächen, welche sich zur Deaktivierung eignen (entspricht US-A 4 498 076);

Fig. 3 eine ähnliche Darstellung, aus welcher hervorgeht, wie mit einem beheizten und unter Strom stehenden Stössel die erfindungsgemässe Präparierung einer Etikette in Phase 1 erfolgt;

Fig. 4 einen Schnitt durch eine Resonanz-Etikette, welche nach Phase 2 gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren präpariert wurde und für eine Deaktivierung bereit ist, und

Fig. 5 illustriert die eigentliche Deaktivierung einer Resonanz-Etikette, wobei eine dauernde metallische Verbindung zwischen den beiden Kondensatorflächen geschaffen wird.

Eine Resonanz-Etikette wird in Fig. 1 im Schnitt an der Stelle gezeigt, wo zu beiden Seiten eines Dielektrikums 1, üblicherweise aus Polyäthylen, von Kondensatorflächen 2, 3 aus Aluminiumfolie bedeckt sind. Im Hinblick auf die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft, die eine Kondensatorfläche 2 wesentlich dünner auszubilden als die gegenüberliegende Kondensatorfläche 3. In der Praxis wird ein Dickenverhältnis von 1:5 gewählt.

Fig. 2 zeigt nach US-A 4 498 076, wie durch Annähern der Kondensatorflächen an wenigstens einer Stelle ein Minimalabstand d vorhanden sein sollte, um in einer üblichen Deaktivierungsstation durch Anlegen einer Spannung bzw. eines Stromes einen Kurzschluss zu erhalten. Der Abstand zwischen den beiden Kondensatorflächen sollte dabei etwa 1 bis 2,0 um betragen. Spezifisch ist darauf hinzuweisen, dass bei diesem Patent ein dünne Schicht des Dielektrikums zwischen den Kondensatorflächen bestehen bleibt. Es kann nun bei der Deaktivierung der Fall eintreten, dass verkohltes Dielektrikum den Kurzschluss herstellt.

Fig. 3 der Zeichnung illustriert, wie sich gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren mittels eines vor- und zurückfahrbaren Stössels 4, welcher vorzugsweise auf ca. 300°C bis 500°C erwärmt wird, die beiden Kondensatorflächen 2, 3 einander angenähert werden. Dank des beheizten Stössels 4 wird dabei das Dielektrikum (Polyäthylen) unterhalb des Stössels geschmolzen und völlig verdrängt. Wenn einerseits der Stössel 4, welcher gegen die eine Kondensatorfläche 2 direkt anliegt, und anderseits die zweite Kondensatorfläche 3 an eine Strom-/ Spannungsquelle angelegt wird, und zwar an verschiedene Pole, wird beim erfindungsgemässen Vorgehen in einem bestimmten Zeitpunkt zwischen den Kondensatorflächen 2 und 3 ein Strom fliessen. Der Stromfluss dient also zur Überprüfung, dass zwischen Kondensatorflächen 2 und 3 das Dielektrikum völlig verdrängt worden ist.

Fig. 4 zeigt den Kondensatorausschnitt nach Phase 2. Die Verkrimpung ist durch elektrische Überlastung entfernt worden. Es handelt sich hier um einen verbrennungsartigen Vorgang, bei dem ein kraterartiges unregelmässiges Loch oder mehrere Löcher in der dünneren Kondensatorfläche entstehen. Gleichzeitig verbrennt das Dielektrikum im Bereich des Lochrandes zwischen den beiden Kondensatorflächen. So entsteht der Luftspalt S von etwa 1,5 bis 3 (im Breite.

Dieses Loch 6 weist einen Durchmesser von z.B. ca. 70 um auf. Ein Teil des ausgeschmolzenen Aluminiums wird dabei am Rand des Loches angehäuft und bildet so den genannten Krater.

Weiterhin ist aus Fig. 4 ersichtlich, dass der Luftspalt hinter dem Rand des Kraters weiter geht und zwar über den Bereich hinaus, wo der untere Kraterrand 3 (im Abstand von der zweiten Kondensatorfläche hat. Damit ist sichergestellt, dass die Deaktivierung immer duch einen Metallfaden stattfindet.

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Dieser Vorgang kann gleichzeitig auch als Qualitätskontrolle verwendet werden. Nach Phase 2 darf kein Strom mehr von einer Kondensatorfläche zur anderen fliessen, da ja die Verkrimpung entfernt worden ist. Fliesst trotzdem noch Strom, war der Schwingkreis von vornherein schon fehlerhaft oder die Verkrimpung konnte nicht gelöst werden. Den Tatbestand, dass noch Strom fliesst, kann man in ein Steuersignal umsetzen und so die fehlerhafte Etikette ausscheiden.

Fig. 5 der Zeichnung illustriert eine präparierte Etikette, wie sie sich in einer Deaktivierungsstation befindet. Dank der Art der Präparation entsteht während dieser Deaktivierung mit Sicherheit eine Verschmelzung des Randes der Öffnung 6 der Kondensatorfläche 2 mit der frei gegenüberliegenden Kondensatorfläche 3. Es entsteht dabei ein solider Aluminiumfaden 7, welcher den Kurzschluss der beiden Kondensatorflächen gewährleistet und dabei mit Sicherheit dafür sorgt, dass die Etikette deaktiviert ist und es auch bleibt.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Deaktivierung einer Resonanz-Etikette, wie diese z.B. in Ladendiebstahl-Sicher-heitssystemen verwendet wird, bei welcher Etikette auf einer als Dielektrikum ausgebildeten Trägerschicht auf der Vorder- bzw. Rückseite die Flächen eines Kondensators des auf einer Seite angeordneten Schwingkreises angeordnet sind, wobei im Hinblick auf die Deaktivierung zwischen den beiden Kondensatorfiächen ein Zustand geschaffen wird, welcher bei Induktion eines Deaktivierungsstromes zwischen den beiden Flächen die Bildung einer elektrischen Verbindung, d.h. einen Kurzschluss gewährleistet, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Phase zur Präparierung der Etikette, d.h. zur Schaffung des genannten Zustandes, die beiden Kondensatorflächen mittels eines beheizten Stössels lokal in Richtung gegeneinander gedrückt werden, wobei der an der einen Kondensatorfläche anliegende Stössel am einen Pol einer Strom-/Span-nungsquelie und die andere Kondensatorfläche am anderen Pol der Stromquelle angeschlossen ist, so dass beim Fliessen eines Stromes, d.h. bei berührenden und/oder verkrimpten Flächen, der angestrebte Zustand als erreicht betrachtet werden kann und damit die Gegeneinanderbewegung der Kondensatorflächen abgebrochen wird, dass in einer zweiten Phase die so erzeugte elektrische Verbindung durch elektrische Überbelastung wieder unterbrochen wird, und dass schliesslich eine derart vorbereitete Etikette im gewünschten Zeitpunkt durch Induktion eines elektrischen Stromes in einer Deaktivierungsstation unter Bildung einer dauerhaften elektrisch leitenden Verbindung zwischen den Kondensatorflächen deaktiviert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stössel zur Präparierung der Etikette auf eine Temperatur von 300°C bis 500°C beheizt ist.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach der ersten Phase in einem bestimmten Bereich zwischen den

Kondensatorflächen keine dielektrische Schicht mehr vorhanden und der Schwingkreis kurzgeschlossen ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Präparierung der Etikette zwischen den beiden Kondensatorflächen ein Strom bzw. eine Spannung von 2 bis 3 A bzw. 10 bis 20 V angelegt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach der zweiten Phase der Schwingkreis nicht mehr kurzgeschlossen ist und daher wieder im wesentlichen seine ursprüngliche Resonanzfrequenz aufweist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die deaktivierbare Etikette in der dünneren der beiden Kondensatorflächen mindestens ein Loch, d.h. Druchbrennpunkt aufweist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Loch einen unregelmässigen kraterartigen Rand aufweist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Kraterrandes zwischen den beiden gegenüberliegenden Kondensatorflächen keine dielektrische Schicht mehr vorhanden ist.

9. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Phase durch Anlegen des Stromes die Verkrimpung, die in der ersten Phase hergestellt wurde, durch Überlastung abgebrannt wird, wobei durch diesen Vorgang ein Loch in einer der beiden Kondensatorflächen entsteht, je höher die Stromzufuhr, desto grösser das Loch.

10. Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass je nach Stromzufuhr der Abstand des unteren Kraterrandes in der einen Kondensatorfläche zur anderen Kondensatorfläche geregelt werden kann, wobei ein Abstand von 1,5 bis 3 um bevorzugt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Deaktivation vorzubereitende Etikette ein Dieletrikum aus einer Plastikfolie von 15 bis 25 um, vorzugsweise eine Dicke von 20 um (± 10%) aufweist, wobei die Dicke der beiden Kondensatorflächen ein bestimmtes Dickenverhältnis aufweisen, z.B. zwischen 1:3 bis 1:7, vorzugsweise 1:5.

12. Verfahren nach einem der Anspüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurzschluss bei dem deaktivierten Schwingkreis immer ein Metallfaden ist, da im Bereich um den Kraterrand, wo die Deaktivation stattfindet, kein Kunststoff bzw. Dielektrikum vorhanden ist.

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