NL1019660C2

NL1019660C2 - Permanent magnet used as anti theft device, has central magnet and core located inside space in cross formed by radial magnets

Info

Publication number: NL1019660C2
Application number: NL1019660A
Authority: NL
Inventors: Shunli Zhang
Original assignee: Bakker Holding Son Bv
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2003-07-01

Abstract

Radial magnets (6) are arranged in contact with each other in a cross shape, in the middle of which is a space for receiving a central magnet (5) and a core (4). The central magnet and core are of the permanent or soft magnetic type. The central magnet is coaxial to the annular magnet and can generate a second external magnetic field with an opposing polarity to the first external magnetic field generated by the annular magnet. The radial magnets are in contact with the central and annular magnets, generating magnetic fields which are essentially at right angles to the first and second fields and forming a magnetic circuit that forms an axial external field inside the bore through the annular magnet.

Description

Korte aanduiding: Permanente magneetinrichting.Brief indication: Permanent magnet device.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een permanente magneetinrichting, ook wel detacher genaamd, omvattende een 5 behuizing, een annul air vormgegeven magneet, met een binnendiameter die een doorgang definieert, welke annul ai re magneet rond een centrale as is gesitueerd en een eerste extern gericht magnetisch veld kan ontwikkelen, 10 een centrale magneet, coaxiaal gerangschikt ten opzichte van de annul air vormgegeven magneet, welke centrale magneet een tweede extern gericht magnetisch veld van tegengestelde polariteit ten opzichte van het eerste, extern gerichte magnetische veld kan ontwikkelen, een aantal radiale magneten dat de centrale magneet en de 15 annul air vormgegeven magneet raakt, waarbij de radiale magneten in het bezit zijn van een magnetisch veld dat in wezen loodrecht is georiënteerd ten opzichte van de eerste en tweede extern gerichte magnetische velden en ter vorming van een magnetisch circuit dat een in wezen axiaal gericht extern magnetisch veld in de doorgang tot stand brengt.The present invention relates to a permanent magnet device, also referred to as a detacher, comprising a housing, a cancellation shaped magnet, with an inner diameter defining a passage, which cancellation magnet is situated around a central axis and a first externally oriented can develop a magnetic field, a central magnet, coaxially arranged with respect to the annul air shaped magnet, which central magnet can develop a second externally directed magnetic field of opposite polarity with respect to the first, externally directed magnetic field, a number of radial magnets that the central magnet touches the magnet shaped in cancellation, wherein the radial magnets have a magnetic field which is essentially perpendicular to the first and second externally directed magnetic fields and to form a magnetic circuit which an essentially axially directed external magnetic field in the do establishment.

20 Een dergelijke permanente magneetinrichting is op zich bekend uit de Internationale octrooiaanvrage WO 00/11685. Een dergelijke permanente magneetinrichting wordt toegepast voor zogenaamde antidiefstalbeveiligingen waarbij de permanente magneetinrichting een aantal magneten omvat die met magnetisch oriëntaties orthogonaal ten 25 opzichte van elkaar zijn gerangschikt. Een bekend antidiefstalorgaan dat in winkels, zoals kledingzaken, wordt toegepast, omvat een veiligheidslabel dat in het algemeen de vorm van een schijf of een nagenoeg vlak uitgevoerd voorwerp bezit. Het label wordt door middel van een taps toelopende pin aan de goederen bevestigd waarbij de pin door de 30 goederen wordt gestoken en vervolgens met het label verbonden. Indien de goederen uit een winkel worden verwijderd, zonder dat eerst het label onder toepassing van een permanente magneetinrichting wordt losgemaakt, 4 r\ ’ . 5 1 2 zal een alarm afgaan waardoor de winkel medewerkers worden gewaarschuwd dat er sprake is van diefstal. De lengte van de pin is in het algemeen groter dan de dikte van het label waarbij de pin een of meer aan de omtrek gelegen groeven kan bezitten. Door een bijzondere constructie, 5 zoals uitvoerig toegelicht in de hiervoorgenoemde Internationale octrooiaanvrage, kan een ongeautoriseerde verwijdering van het label van een voorwerp door een dief niet eenvoudig tot stand worden gebracht.Such a permanent magnet device is known per se from the international patent application WO 00/11685. Such a permanent magnet device is used for so-called anti-theft security devices, wherein the permanent magnet device comprises a number of magnets which are arranged orthogonally to each other with magnetic orientations. A known anti-theft device that is used in shops, such as clothing stores, comprises a security label which generally has the shape of a disc or an almost flat object. The label is attached to the goods by means of a tapered pin, the pin being inserted through the goods and then connected to the label. If the goods are removed from a store without first removing the label using a permanent magnet device, 4 r \ ". 5 1 2 an alarm will sound which will alert store employees that theft has occurred. The length of the pin is generally greater than the thickness of the label, whereby the pin can have one or more circumferential grooves. Due to a special construction, as extensively explained in the aforementioned International Patent Application, an unauthorized removal of the tag from an object by a thief cannot be easily achieved.

Een doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een verbeterde permanente magneetinrichting die voorziet in de 10 verwijdering van het hiervoorgenoemde anti diefstal orgaan door een verkoopmedewerker indien het van een dergelijk anti diefstal orgaan voorziene artikel in een winkel wordt aangeschaft, waarbij de permanente magneetinrichting zodanig is uitgevoerd dat deze een sterk, zeer geconcentreerd, in wezen verticaal magnetisch veld kan ontwikkelen.An object of the present invention is to provide an improved permanent magnet device that provides for the removal of the aforementioned anti-theft device by a sales employee if the article provided with such an anti-theft device is purchased in a store, the permanent magnet device being has been designed to develop a strong, highly concentrated, essentially vertical magnetic field.

15 Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een permanente magneetinrichting die volgens eenvoudige wijze kan worden vervaardigd zodat van het gebruik van hechtmiddelen, die volgens de stand van de techniek gebruikelijk worden toegepast, kan worden afgezien.Another object of the present invention is to provide a permanent magnet device that can be manufactured in a simple manner so that the use of adhesives commonly used in the prior art can be dispensed with.

20 Nog een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een permanente magneetinrichting die kostengunstig kan worden vervaardigd door de hoeveelheid NdFeB-magneten zo gering mogelijk te houden onder handhaving van de gewenste kracht van het magnetisch veld.Yet another object of the present invention is to provide a permanent magnet device that can be manufactured cost-effectively by keeping the amount of NdFeB magnets as low as possible while maintaining the desired force of the magnetic field.

25 De permanente magneetinrichting zoals vermeld in de aanhef wordt volgens de onderhavige uitvinding gekenmerkt doordat de radiale magneten zodanig in een kruisvorm tegen elkaar aanliggen dat zij een ruimte insluiten, in welke ruimte de centrale magneet en een kernelement van het type permanent magnetisch of zacht magnetisch zijn gelegen.According to the present invention, the permanent magnet device as mentioned in the preamble is characterized in that the radial magnets abut against each other in such a way that they enclose a space, in which space the central magnet and a core element of the permanent magnetic or soft magnetic type are magnetic located.

30 Onder toepassing van de onderhavige constructie wordt een permanente magneetinrichting verkregen waarin een kernelement van het type permanent magnetisch of zacht magnetisch wordt toegepast zodat de 3 hoeveelheid NdFeB magneten ten opzichte van de bekende detachers wordt verlaagd en aldus wordt een aanzienlijke kostenbesparing gerealiseerd. Daarnaast zijn materialen van het type zacht magnetisch eenvoudig mechanisch te bewerken om aldus de in de onderhavige uitvinding gewenste 5 bijzondere vorm te verkrijgen. Het verdient met name de voorkeur dat het in de permanente magneetinrichting toegepaste zacht magnetische materiaal een milde staal is die een taps toelopende vorm bezit zodat de magnetische veldsterkte verder wordt verhoogd. Bovendien zal door de toepassing van radiale magneten het kernelement in positie worden 10 gehouden wanneer tijdens het vervaardigen van de permanente magneetinrichting de radiale magneten worden toegevoegd. Zonder dergelijke radiale magneten zal er sprake zijn van een substantiële afname van de kracht van het magneetveld. Omdat in de onderhavige permanente magneetinrichting een kernelement van zacht magnetisch 15 materiaal wordt toegepast, is derhalve de hoeveelheid permanente magneet verlaagd. Uit experimenten is gebleken dat de onderhavige permanente magneetinrichting een magneetsterkte op het oppervlak van het kernelement van ongeveer 1 Tesla en ongeveer 0,4 Tesla op een afstand van 10 mm boven het oppervlak van het kernelement kan creëren. Een dergelijke 20 veldsterkte, in combinatie met een hoog magnetisch veldgradiënt, is voldoende om het label van het voorwerp in de winkel te verwijderen.Using the present construction, a permanent magnet device is obtained in which a core element of the permanent magnetic or soft magnetic type is used, so that the amount of NdFeB magnets is lowered with respect to the known detachers and thus a considerable cost saving is realized. In addition, materials of the soft magnetic type can be easily machined mechanically so as to obtain the special shape desired in the present invention. It is particularly preferred that the soft magnetic material used in the permanent magnet device is a mild steel that has a tapered shape so that the magnetic field strength is further increased. Moreover, the use of radial magnets will keep the core element in position when the radial magnets are added during the manufacture of the permanent magnet device. Without such radial magnets, there will be a substantial decrease in the force of the magnetic field. Because a core element of soft magnetic material is used in the present permanent magnet device, the amount of permanent magnet is therefore reduced. Experiments have shown that the present permanent magnet device can create a magnetic strength on the surface of the core element of about 1 Tesla and about 0.4 Tesla at a distance of 10 mm above the surface of the core element. Such a field strength, in combination with a high magnetic field gradient, is sufficient to remove the label from the article in the store.

In een bijzondere uitvoeringsvorm van de permanente magneetinrichting verdient het de voorkeur dat de centrale magneet van het type permanent magnetisch is. Door toepassing van de permanent 25 magnetische centrale magneet wordt een hoge magnetische stuwkracht ontwikkeld. De magnetische flux wordt verder weg geduwd in het centrum van het magneetsysteem boven het kernelement. Verder kan worden opgemerkt dat indien zowel de centrale magneet als het kernelement beide van het type permanent magnetisch is, deze zijn te beschouwen als een integraal 30 element. Aldus kan de centrale magneet worden samengevoegd met het kernelement. Een dergelijke uitvoeringsvorm geeft een reductie van magnetische verliezen. Bovendien is er sprake van een reductie op 4 productie- en assemblagekosten.In a special embodiment of the permanent magnet device, it is preferable that the central magnet is of the permanent magnetic type. A high magnetic thrust is developed by applying the permanent magnetic central magnet. The magnetic flux is pushed further away in the center of the magnet system above the core element. It can further be noted that if both the central magnet and the core element are both of the permanent magnetic type, they can be regarded as an integral element. The central magnet can thus be combined with the core element. Such an embodiment gives a reduction of magnetic losses. Moreover, there is a reduction on 4 production and assembly costs.

Het verdient met name de voorkeur dat de radiale magneten elk een blokvorm bezitten, welke blokvorm een grondvlak, een bovenvlak, een voorvlak, een achtervlak en twee zijvlakken bezit, waarbij het 5 voorvlak is voorzien van een afgeknotte piramidestructuur die zich uitstrekt over de volledige lengte van het voorvlak vanaf een hoogte halverwege het zijvlak van de blokvorm, waarbij een zijvlak van de afgeknotte piramidestructuur in het verlengde van het bovenvlak van de blokvorm is gelegen en waarbij het grondvlak van de afgeknotte 10 piramidestructuur gemeenschappelijk is met het voorvlak van de blokvorm. Een dergelijke constructie van de radiale magneten zorgt ervoor dat de magnetische fluxdichtheid op het bovenvlak van het kernelement wordt verhoogd.It is in particular preferred that the radial magnets each have a block shape, which block shape has a base surface, a top surface, a front surface, a rear surface and two side surfaces, wherein the front surface is provided with a truncated pyramid structure which extends over the full length of the front face from a height halfway the side face of the block shape, wherein a side face of the truncated pyramid structure is in line with the top face of the block shape and wherein the base face of the truncated pyramid structure is in common with the front face of the block shape. Such a construction of the radial magnets ensures that the magnetic flux density on the upper surface of the core element is increased.

Daarnaast verdient het de voorkeur dat het kernelement een 15 afgeknotte piramidestructuur bezit, waarvan de zijvlakken nauwsluitend zijn met de in de kruisvorm tegen elkaar aanliggende radiale magneten, welke radiale magneten het kernelement insluiten.In addition, it is preferred that the core element has a truncated pyramid structure, the side faces of which are close-fitting with the radial magnets abutting against each other in the cross shape, which radial magnets enclose the core element.

In een gunstige uitvoeringsvorm van de onderhavige permanente magneetinrichting verdient het de voorkeur dat de centrale 20 magneet een blokvorm bezit waarbij de hoogte van de zijvlakken van de centrale magneet nauwsluitend overeenkomt met de hoogte waarop de afgeknotte piramidestructuur is gelegen op het voorvlak van de in de blokvorm vormgegeven radiale magneten, welke radiale magneten de centrale magneet insluiten. Door de toepassing van nauwsluitende vlakken wordt 25 magnetische lekkage tot een minimum beperkt. De aanwezigheid van eventuele luchtspleten zal immers leiden tot verlies van magneetkracht vanwege minder geleiding.In a favorable embodiment of the present permanent magnet device, it is preferred that the central magnet has a block shape in which the height of the side surfaces of the central magnet closely matches the height at which the truncated pyramid structure is located on the front surface of the in the block shape shaped radial magnets, which radial magnets enclose the central magnet. By the use of close-fitting surfaces, magnetic leakage is limited to a minimum. After all, the presence of any air gaps will lead to a loss of magnetic force due to less conduction.

Een de voorkeur verdienende uitvoeringsvorm van een permanente magneetinrichting is dat de in een kruisvorm gelegen radiale 30 magneten een blokvorm weergeven waarvan het gemeenschappelijke bovenvlak is gevormd door enerzijds de elkaar rakende bovenvlakken van de afzonderlijke radiale magneten en anderzijds het aldus ingesloten i c 1 f 1 5 bovenvlak van het in een afgeknotte piramidestructuur vormgegeven kernelement, waarbij daarnaast het grondvlak van de blokvorm van de aldus in een kruisvorm gelegen radiale magneten is gevormd door enerzijds de elkaar rakende grondvlakken van de afzonderlijke radiale magneten en 5 anderzijds het aldus ingesloten grondvlak van de centrale magneet. Door de onderhavige combinatie van de radiale magneten, de centrale magneet en het kernelement wordt de magnetische lekkage geminimaliseerd. Bovendien is het mogelijk dat door de rangschikking van de onderhavige permanente magneetinrichting het bodemelement van een niet-ferromagnetisch materiaal 10 kan worden vervaardigd. Aldus wordt eventuele magnetische lekkage via dit bodemelement tot een minimum beperkt en treedt derhalve minder verlies van magneetkracht op.A preferred embodiment of a permanent magnet device is that the radial magnets located in a cross shape represent a block shape whose common upper surface is formed on the one hand by the abutting upper surfaces of the individual radial magnets and on the other hand the thus enclosed enclosed upper surface. of the core element formed in a truncated pyramid structure, wherein in addition the base surface of the block shape of the radial magnets thus located in a cross shape is formed on the one hand by the mutually touching ground surfaces of the individual radial magnets and on the other hand the base surface of the central magnet thus enclosed. The magnetic leakage is minimized by the present combination of the radial magnets, the central magnet and the core element. Moreover, it is possible that due to the arrangement of the present permanent magnet device the bottom element can be made of a non-ferromagnetic material. Thus, any magnetic leakage via this bottom element is limited to a minimum and therefore less loss of magnetic force occurs.

Het is daarnaast mogelijk dat de permanente magneetinrichting verder een annul ai re ring van een niet-magnetisch 15 materiaal met een binnen- en buitendiameter omvat, waarbij de binnendiameter de in de kruisvorm gelegen radiale magneten insluit en de behuizing de buitendiameter insluit. Aldus is een assemblage van de onderhavige permanente magneetinrichting zonder toepassing van hechtmiddelen mogelijk.It is furthermore possible that the permanent magnet device further comprises a cancellation of a non-magnetic material with an inner and outer diameter, the inner diameter enclosing the radial magnets located in the cross shape and the housing enclosing the outer diameter. An assembly of the present permanent magnet device is thus possible without the use of adhesives.

20 Het verdient met name de voorkeur dat de annul ai re ring een hoogte bezit die overeenkomt met de afmeting van het zijvlak van de in een kruisvorm gelegen radiale magneten.It is particularly preferred that the cancellation ring has a height corresponding to the dimension of the side face of the radial magnets located in a cross shape.

Het is bovendien gewenst dat de annul air vormgegeven magneet, elk van de radiale magneten en de centrale magneet zijn te 25 beschouwen als een permanente magneet met een hoog coërcitieveld. Een dergelijke combinatie van magneten zorgt voor een hoge gradiënt in het middelpunt van deze annul ai re ring waardoor aldus een verhoogde effectiviteit in dit werkpunt wordt gerealiseerd. Bovendien zijn magneten met een hoog coërcitieveld gewenst ter verkrijging van hoge magnetische 30 krachten waarbij nog kan worden opgemerkt dat een laag coërcitieveld de magneten irreversibel zou kunnen demagnetiseren.Moreover, it is desirable that the annul air designed magnet, each of the radial magnets and the central magnet can be regarded as a permanent magnet with a high coercive field. Such a combination of magnets provides a high gradient at the center of this cancellation, thus achieving an increased effectiveness at this operating point. Moreover, magnets with a high coercive field are desirable for obtaining high magnetic forces, and it can be noted that a low coercive field could irreversibly demagnetize the magnets.

De onderhavige uitvinding zal hierna aan de hand van een 6 voorbeeld worden toegelicht, waarbij echter dient te worden opgemerkt dat de onderhavige uitvinding in geen geval tot een dergelijk bijzonder voorbeeld is beperkt.The present invention will be explained below with reference to an example, but it should be noted, however, that the present invention is by no means limited to such a special example.

Figuur 1 geeft een bijzondere uitvoeringsvorm van de 5 onderhavige permanente magneetinrichting weer.Figure 1 shows a special embodiment of the present permanent magnet device.

In Figuur 1 is de behuizing weergegeven met verwijzingscijfer 1, welke behuizing 1 achtereenvolgens insluit: annul ai re magneet 2, annul ai re ring 3, radiale magneten 6, centrale magneet 5, kernelement 4 en tenslotte bodemelement 7. De radiale magneten 10 6 zijn zodanig in een kruisvorm tegen elkaar gelegen dat zij een ruimte insluiten waarin zich centrale magneet 5 en kernelement 4 bevinden. De geometrische vormen en afmetingen van zowel kernelement 4 als centrale magneet 5 en de radiale magneten 6 zijn zodanig dat de in een kruisvorm gelegen radiale magneten 6 een blokvorm weergeven waarbij het 15 gemeenschappelijk bovenvlak hiervan is gevormd door enerzijds de elkaar rakende bovenvlakken van afzonderlijke radiale magneten 6 en anderzijds het bovenvlak van de afgeknotte piramidestructuur van kernelement 4. Daarnaast is het grondvlak van de aldus gecreëerde blokvorm enerzijds gevormd door de elkaar rakende grondvlakken van de afzonderlijke radiale 20 magneten 6 en anderzijds het aldus ingesloten grondvlak van de centrale magneet 5. Deze door respectievelijk radiale magneten 6, centrale magneet 5 en een kernelement 4 gevormde blokvorm is ingesloten door annul ai re ring 3, steunend op bodemelement 7.In Figure 1 the housing is shown with reference numeral 1, which housing 1 successively includes: cancel magnet 2, cancel ring 3, radial magnets 6, central magnet 5, core element 4 and finally bottom element 7. The radial magnets 10 are lying against each other in a cross shape such that they enclose a space in which central magnet 5 and core element 4 are located. The geometric shapes and dimensions of both the core element 4 and the central magnet 5 and the radial magnets 6 are such that the radial magnets 6 located in a cross shape represent a block shape in which the common upper surface thereof is formed by the mutually touching upper surfaces of individual radial magnets 6 and, on the other hand, the upper surface of the truncated pyramid structure of core element 4. In addition, the ground surface of the block shape thus created is formed on the one hand by the abutting surfaces of the individual radial magnets 6 and on the other hand by the ground surface of the central magnet 5 thus enclosed. radial magnets 6, central magnet 5 and a core element 4 respectively formed in block form are enclosed by cancellation ring 3, supported on bottom element 7.

2525

Claims

A permanent magnet device, comprising a housing (1), a cancellation shaped magnet (2), with an inner diameter defining a passage, which cancellation magnet (2) is situated around a central axis and a first externally oriented magnetic field, a central magnet (5), coaxially arranged with respect to the annul air shaped magnet (2), which central magnet 10 (5) has a second externally directed magnetic field of opposite polarity with respect to the first, externally directed magnetic field, a number of radial magnets (6) that touch the central magnet (5) and the cancellated magnet (2), the radial magnets 15 (6) having a magnetic field that is essentially perpendicular oriented with respect to the first and second externally directed magnetic fields and to form a magnetic circuit which creates an essentially axially directed external magnetic field in the passage, with characterized in that the radial magnets (6) abut against each other in a cross shape such that they enclose a space in which space the central magnet (5) and a core element (4) of the permanent magnetic or soft magnetic type are located .

2. Permanent magnet device according to claim 1, characterized in that the central magnet (5) is of the permanent magnetic type.

Permanent magnet device according to claims 1-2, characterized in that the central magnet (5) and the core element (4) can be considered as an integral element if both the central magnet (5) and the core element (4) are of the permanent magnetic type.

Permanent magnet device according to claim 1, characterized in that the radial magnets (6) each have a block shape, which block shape has a base surface, a top surface, a front surface, a rear surface and two side surfaces, the front surface being provided with a truncated pyramid structure extending the full length of the front face from a height halfway the side face of the block shape, wherein a side face of the truncated pyramid structure is in line with the top face of the block shape and wherein the base face of the truncated pyramid structure is common is with the front face of the block shape.

Permanent magnet device according to claims 1-4, characterized in that the core element (4) has a truncated pyramid structure, the side surfaces of which are close-fitting with the radial magnets (6) abutting against each other in the cross shape, which radial magnets (6) ) enclose the core element (4).

6. Permanent magnet device as claimed in claims 1-5, characterized in that the central magnet (5) has a block shape in which the height of the side faces of the central magnet (5) closely matches the height at which the truncated pyramid structure is located at the front face of the radial magnets (6) shaped in the block form, which radial magnets (6) enclose the central magnet (5).

7. Permanent magnet device as claimed in claims 1-6, characterized in that the radial magnets (6) located in a cross shape represent a block shape whose common upper surface is formed by the mutually touching upper surfaces of the individual radial magnets (6) and on the other hand the thus enclosed upper surface of the core element (4) shaped in a truncated pyramid structure, wherein in addition the base surface of the block shape of the radial magnets (6) thus situated in a cross-shape is formed on the one hand by the abutting surfaces of the individual radial magnets ( 6) and, on the other hand, the base surface of the central magnet (5) thus enclosed.

Permanent magnet device according to claims 1-7, characterized in that it further comprises a cancellation ring (3) of non-magnetic material with an inner and outer diameter, the inner diameter being the radial magnets located in the cross shape ( 6) and enclose the housing (1) the outside diameter.

Permanent magnet device according to claim 8, characterized in that the cancellation ring (3) has a height corresponding to the dimension of the side surface of the radial magnets (6) located in a cross shape.

10. Permanent magnet device as claimed in claims 1-9, characterized in that the cancellated magnet (2) is a permanent magnet with a high coercive field.

Permanent magnet device according to claims 1-10, characterized in that each of the radial magnets (6) is a permanent magnet with a high coercive field.

12. Permanent magnet device according to claims 1-11, characterized in that the central magnet (5) is a permanent magnet with a high coercive field.