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Die Erfindung betrifft eine Kartenkontaktiervorrichtung, insbesondere eine Kartenkontaktiervorrichtung für das Erkennen einer Karte beim Einschieben in das Lesegerät und einer Vorwahnung beim Auswurf der Karte aus dem Leser.
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Kurze Beschreibung des Standes der Technik
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Elektronische Kartenlesevorrichtungen oder allgemein Kartenkontaktiervorrichtungen, wie beispielsweise Speicherkartenleser sind in tragbaren elektronischen Geräten, wie Mobiltelefonen, Digitalkameras und Spielkonsolen bekannt.
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Der Anwender oder Benutzer eines solchen Gerätes kann unterschiedliche Karten je nach Verwendung in die Kartenlesevorrichtung des Gerätes einschieben.
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Im Stand der Technik ist bekannt, dass einige Leser mit einem Schalter zum detektieren einer Speicherkarte in dem Leser bereitgestellt werden.
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Ferner können die Leser einen zweiten separaten Schalter aufweisen, der vor der Trennung der Lesekontakte der Karte ein Vorwarnsignal gibt, bevor die Karte aus dem Lesegerät entfernt wird oder aus diesem ausgeworfen wird.
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Solche Schalter dienen für den Effekt des sogenannten ”Hot-Swapping”. Ein Hot-Swap-Effekt ist dabei der nachteilige Effekt, dass Karten während dem Lesevorgang bewusst oder unbewusst aus der Leseposition, somit aus dem Lesegerät entfernt oder ausgeworfen werden, ohne dass das Auslesen von Daten von der Speicherkarte mittels eines Schalters unterbrochen wird, somit der Lesevorgang durch Entfernen oder Auswerfen der Karte unterbrochen wird.
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Dies führt zu Schwierigkeiten und Problemen und teilweise zum Datenverlust.
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In der
WO 20061129170 A1 ist sowohl der Stand der Technik als auch eine davon alternative Ausführungsform zum Verhindern eines Hot-Swapping-Effektes offenbart.
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Insofern ist in 1 der Beschreibung eine exemplarische Ausgabe des dort beschriebenen Standes der Technik gezeigt.
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Dieses Diagramm zeigt ein konventionelles System, beispielsweise in einem tragbaren elektronischen Gerät. Der Kartenleser ist mit einer Steuerung gekoppelt. Das Gerät selbst enthält einen Kartenerkennungsschalter und einen Vorwarnschalter. Die beiden Schalter sind mit der Steuerung und zwar zur Anzeige des Vorhandenseins einer Speicherkarte im Lesegerät und einer Vorwarnung der Entnahme der Speicherkarte aus dem Lesegerät über die Steuerung gekoppelt. Dabei sind die Schalter so elektrisch angeschlossen, dass diese über separate Anschlüsse an die Steuerung angeschlossen sind.
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Eine spezielle Ausführung für diesen Push-Push-Kartenleser ist die Mechanik, bei der beim ersten Push die Karte in ihre Lesestellung eingeführt wird und dort verrastet und zum Entnehmen der Karte mittels eines zweiten Pushs auf die Karte, die Karte aus ihrer Lesestellung entfernt wird, daher kurzzeitig etwas tiefer in den Kartenleser hineingeschoben wird, um aus ihrer Verrastposition entrastet bzw. entriegelt zu werden und dann aus dem Kartenschacht herausnehmbar ist bzw. über einen Federauswurf aus dem Kartenschacht hinaus befördert wird.
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Dabei wird ein erster Kontaktarm als Schaltarm für einen zweiten Kontaktarm mit verwendet, wobei der zweite von der Karte betätigbare Schaltarm mit seinem freien Ende im Zustand einer nicht eingeschobenen Karte mit einem Ende des ersten Kontaktarms kontaktiert.
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Beim Einschieben einer Karte wird der zweite Kontaktarm vom ersten Kontaktarm gelöst und funktioniert in dieser Weise als Vorwarnschalter (pre-warning switch).
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Wird die Karte weiter eingeschoben, wird der dem freien Ende nahe Kontaktrücken des zweiten Arms an einer anderen Kontaktstelle mit dem ersten Kontaktarm in Berührung gebracht und somit wieder in eine Schließstellung übergeführt.
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Nun wird detektiert, dass die Karte in ihrer Leseposition angekommen ist bzw. kurz vor Erreichen der Leseposition steht. In diesem Zustand kann der Lesevorgang der eingeschobenen Karte beginnen.
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Insofern funktioniert der kombinierte Schalter aus einem ersten und zweiten Lesearm sowohl als Vorwarnschalter als auch als Kartenanwesenheitsschalter.
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Diese Ausführungsform verlangt allerdings einen Kartenleser des Push-Push-Typs, somit einen Kartenleser, bei dem die Karteneinführung und die Kartenentnahme über je einen Push erfolgen.
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Nachteilig bei dieser Ausführungsform ist unter anderem die eingeschränkte Verwendung auf die zuvor beschriebene Push-Push-Kartenleser und andererseits die relativ kurzen Schaltwege, die abhängig von Kartenaußenabmessungen und Toleranzen solcher Karten sehr empfindlich auf Störung reagieren können.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen universell verwendbaren und kostengünstig herstellbaren Kartenleser für unterschiedliche Kartentypen und Kartenlesevorrichtungen bereitzustellen, bei der beispielsweise auch SIM-Karten mit einem im Zentrum der Karte angeordneten Kontaktfeld sicher ein- und ausgelesen werden können und gleichzeitig das Einschieben der Karte bzw. das Entfernen der Karte detektiert wird, bevor die Lesekontakte von ihren Gegenkontakten bewegt werden, bei Einschieben oder Entnehmen einer Karte.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Kartenkontaktiervorrichtung gemäß Anspruch 1.
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Die erfindungsgemäße Kartenkontaktiervorrichtung ist so ausgebildet, dass zunächst mehrere in wenigstens einer Reihe vorhandene Lesekontakte mit Kontaktkuppen ausgebildet sind, sowie eine von einer Öffnungsstellung in eine Lesestellung hin- und her betätigbarer Kartenschlitten zur Aufnahme einer Karte, sowie einen mittels einer Karte betätigbaren Vorwarnschalter mit einem Schaltweg zum detektieren der Bewegung des Kartenschlittens, sofern eine Karte in den Kartenschlitten eingelegt ist, wobei die Kartenkontaktiervorrichtung einen manuell betätigbaren bzw. bewegbaren Kartenbetätigungsschieber zum Betätigen des Kartenschlittens aufweist und zwar über die hintere Kartenkante, so dass der Kartenschlitten aus seiner vollständig in die Kartenkontaktiervorrichtung eingeschobenen Lesestellung herausbewegt wird.
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Die Lesekontakte sind mit ihren Kontaktkuppen so in der Kartenkontaktiervorrichtung befestigt, dass die Kontaktkuppen zur Kontaktierung der Kontaktfelder einer Karte mit zu diesen Lesekontakten korrespondierenden Kontaktfeldern angeordnet sind. Hierbei sind die Kontaktfelder einer einzuschiebenden Karte mit einer Kontaktzonenlänge L und einer Kontaktzonenbreite B ausgebildet. Das bedeutet, dass bei einem Verschieben der Karte in der Kartenkontaktiervorrichtung, d. h. bei einem Verschieben des Kartenschlittens um die Länge L, die Kontaktkuppen die Kontaktzonen bzw. die Kontaktfelder der Karte verlassen. In der Regel wird eine Verschiebung um eine Länge kleiner der Kontaktzonelängen L genügen, damit die Kontaktkuppen der Lesekontakte von den korrespondierenden Kontaktfelder der Karte rutschen, da in der Praxis so gut wie nie gewährleistet ist, dass die Kontaktkuppen exakt am Rande entlang der Kontaktzonenbreite B, also am äußersten Maß der Kontaktzonenlänge L, entweder auf der einen oder anderen Seite der Kontaktfelder kontaktieren.
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Es ist vielmehr davon auszugehen, dass die Kontaktkuppen in einer idealen Lesestellung der Karte in etwa im vorderen Drittel der Karte bzw. der Kontaktfelder der Karte kontaktieren.
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Die erfindungsgemäße Kartenkontaktiervorrichtung ist von einer Öffnungsstellung in eine Lesestellung hin- und her betätigbar mittels eines Kartenschlittens, der die Karte aufnimmt, wobei der Kartenschlitten an seiner in Einschubrichtung vorderen Seite einen Griffabschnitt angeordnet hat, um mit der Hand manuell den Griffabschnitt zu greifen und den Kartenschlitten aus der Kartenkontaktiervorrichtung herausziehen zu können, insbesondere um eine Karte einzusetzen bzw. die eingesetzte Karte zu entnehmen.
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Die Kartenkontaktiervorrichtung weist ferner einen betätig baren Vorwarnschalter, vorzugsweise einen mittels einer Karte betätigbaren Vorwarnschalter auf mit einem Schaltweg S3, der so ausgelegt ist, dass beim Betätigen des Kartenbetätigungsschiebers der Kartenschlitten nur so weit aus der Kartenkontaktiervorrichtung herausgeschoben wird, dass der Griffabschnitt mit der Hand bequem zu greifen ist, aber die Lesekontakte bzw. die Kontaktkuppen der Lesekontakte die korrespondierenden Kontaktfelder noch sicher kontaktieren.
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Hierdurch wird gewährleistet, dass der sogenannte Hot-Swap-Effekt nicht eintritt und während dem Auslesen von Daten der Datenfluss nicht unterbrochen wird.
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Da der Schaltweg S3 kleiner gewählt ist als die Kontaktzonenlänge L bzw. in etwa 60% bis 70% der Kontaktzonenlänge L beträgt, ist in diesem Zustand gewährleistet, dass eine Kontaktierung zwischen Kontaktkuppen und Kontaktfelder der Karte besteht. Sofern die Kontaktkuppen die Kontaktzonen jeweils im vorderen Drittel der Kontaktzonen kontaktiert, wenn sich die Karte im bestimmungsgemäß eingeschobenen Zustand befindet. Das vordere Drittel befindet sich zur Einsteckrichtung also zur Einschuböffnung des Kartenlesers hin.
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Die Entnahme erfolgt mit dem erfindungsgemäßen Kartenbetätigungsschieber, der den Kartenschlitten, vorzugsweise über die hintere Kartenkante betätigt.
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Die erfindungsgemäße Kartenkontaktiervorrichtung ist dabei so ausgebildet, dass der Kartenbetätigungsschieber die Karte um einen Betätigungsweg der Länge S1 betätigen kann, der kleiner ist als der Schaltweg S3 des Vorwarnschalters.
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Vorzugsweise beträgt die Länge S1 für Micro-SIM-Karten in etwa 1,5 mm.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Bedingung erfüllt, dass der Betätigungsweg S1 größer ist als der Schaltweg S3 aber gleichzeitig der Schaltweg S3 kleiner ist als die Kontaktzonenlänge L der Kontaktfelder der Karte, jedenfalls des kleinsten Kontaktfeldes einer einzuschiebenden Karte.
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Die erfindungsgemäße Kartenkontaktiervorrichtung ist ferner so beschaffen, dass der Griffabschnitt des Kartenbetätigungsschiebers zum manuellen Herausziehen des Kartenschlittens aus der Kartenkontaktiervorrichtung nur dann hervorsteht, wenn der Kartenschlitten aus seiner Lesestellung mittels des Kartenbetätigungsschiebers um die Wegstrecke S1 herausgeschoben ist.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Kartenbetätigungsschieber mit einem Lagerabschnitt ausgestattet, an dem er mittels eines Drehlagers in der Kartenkontaktiervorrichtung drehbar gelagert ist und nahe dem hinteren Ende des Kartenschlittens positioniert.
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Der Kartenbetätigungsschieber wird in vorteilhafter Weise mittels eines linear verschiebbaren Betätigungsschiebers betätigt.
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Dieser Betätigungsschieber ist vorzugsweise entlang der Betätigungsrichtung des Kartenschlittens seitlich bzw. parallel zum Kartenschlitten angeordnet und verfügt an seinem Ende über ein endseitiges Kopplungsmittel zum Betätigen eines korrespondierenden Kopplungsarmes des Kartenbetätigungsschiebers.
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Ferner verfügt der Kartenbetätigungsschieber mit Vorteil über einen Kopplungsarm und einen Kartenbetätigungsarm mit einem endseitigen Betätigungsabschnitt für die Betätigung der Karte bzw. des Kartenschlittens, wobei der Kopplungsarm und der Kartenbetätigungsarm über einen Lagerabschnitt miteinander verbunden sind.
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Hierdurch entsteht ein drehbar gelagerter Kartenbetätigungsschieber, wobei der endseitige Betätigungsabschnitt in Schubladenbetätigungsrichtung um die Wegstrecke S1 betätigbar ist.
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Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass der Betätigungsabschnitt einen Betätigungsweg entgegen der Karteneinschubrichtung K der Länge S1 zurücklegt, wenn dieser über den Kopplungsarm vom Betätigungsschieber durch einen Benutzer betätigt wird.
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Besondere Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
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Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigt:
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1 eine erste Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Kartenkontaktiervorrichtung;
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2 eine zweite Ansicht der erfindungsgemäßen Kontaktiervorrichtung, bei dem der Kartenbetätigungsschieber von einem Betätigungsschieber betätigt wurde.
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In 1 ist eine erfindungsgemäße Kartenkontaktiervorrichtung dargestellt. Die Kartenkontaktiervorrichtung hat in ihrem Kartenschlitten 10 eine Karte 2 aufgenommen. Die Karte 2 weist ein Kontaktfeld 3 mit mehreren Kontaktzonen 4 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind drei Kontaktzonen, jeweils in Reihe zueinander beabstandet auf der Karte 2 angeordnet.
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Die Lage der Kontaktkuppen 6 der Lesekontakte 5 ist in der 1 im vorderen Drittel der Kontaktzone 4 der Karte 2 gezeigt.
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Somit zeigt die 1 einen Zustand, bei dem der Kartenschlitten 10 mit der Karte 2 vollständig in die Kartenkontaktiervorrichtung eingeschoben ist. Dies stellt die Lesestellung der Karte 2 dar.
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Der Kartenschlitten 10 verfügt über einen Griffabschnitt 10a am vorderen Ende der in der Lesestellung Plan mit dem Gehäuse 40 abschließt, so dass er manuell nicht gegriffen werden kann.
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Die Karte 2 verfügt an ihrem vorderen Ende über eine Codierung 7.
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Die Karteneinschubrichtung ist mit K bezeichnet.
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Der Griffabschnitt 10a beschreibt das vordere Ende des Kartenschlittens 10. Der gegenüberliegende hintere Abschnitt beschreibt das hintere Ende des Kartenschlittens 10. In ähnlicher Weise kann die Karte definiert werden. Das vordere Ende der Karte 2 stellt das in der 1 kürzeren Ende dar, welches in die Codierung 7 überläuft. Das dem kurzen Ende der Karte 2 gegenüberliegende Ende wird als hinteres Ende betrachtet.
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Die zwischen dem vorderen und hinteren Ende liegenden Seitenkanten verlaufen parallel zur Karteneinschubrichtung K. Seitlich entlang des Kartenschlitzes 10 befindet sich ein Betätigungsschieber 11, der wie in 2 dargestellt, mittels eines Betätigers von einem Anwender oder Bediener verschoben werden kann und zwar in Karteneinschubrichtung K.
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Am hinteren Ende des Kartenschlittens 10 in der Kartenkontaktiervorrichtung 1 befindet sich ein Kartenbetätigungsschieber 12. Der Kartenbetätigungsschieber 12 ist an einem Drehlager 13 drehbar gelagert und zwar an einem Lagerabschnitt 32. Am Lagerabschnitt 32 befindet sich ein Kopplungsarm 30 und ein Kartenbetätigungsarm 31 mit einem endseitigen Betätigungsabschnitt 33.
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Ferner ist benachbart zum hinteren Kartenende ein Vorwarnschalter 14 angeordnet. Der Vorwarnschalter 14 weist einen Federarm 14a als ersten Kontakt und einen Gegenkontakt 14b auf.
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Der Weg, den der Federarm 14a zum Schließen des Kontaktes mit dem Gegenkontakt 14b aus dieser Stellung zurücklegen muss, entspricht dem Betätigungsweg S3 des Vorwarnschalters 14. Dieser Weg wird als Schaltweg S3 bezeichnet.
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Die Kontaktzonen 4 weisen eine Kontaktzonenbreite B auf.
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In 1 ist der Vorwarnschalter 14 in seiner geöffneten Stellung. In dieser Stellung wird eine Karte im Kartenleser detektiert und kann ein Lesevorgang starten bzw. fortdauern. Zur Sicherstellung, dass der Lesevorgang nicht durch manuelle Entnahme des Kartenschlittens unterbrochen wird, ist eine Schaltstellung vorgesehen, wie diese in 2 exemplarisch dargestellt ist.
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In 2 ist erkennbar, dass die Kontaktkuppen 6 der Lesekontakte 5 noch mit Kontaktzonen 4 kontaktieren, obwohl dieser Kartenschlitten um die Wegstrecke S1 aus der Kartenkontaktiervorrichtung herausgeschoben wurde.
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Folglich kann der Lesevorgang andauern, während der Vorwarnschalter 14 bereits geschlossen ist. Der Vorwarnschalter wurde durch drehen des Kartenbestätigungsschiebers 12 um das Drehlager 13 betätigt, d. h. ein Arm und zwar der Federarm 14a sind mit dem Kartenbetätigungsschieber 12 gekoppelt.
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Der endseitige Betätigungsabschnitt 33, welcher die Karte bzw. den Kartenschlitten 10 aus der Kartenkontaktiervorrichtung 1 herausbefördert und zwar um die Wegstrecke S1. Da die Wegstrecke S1, die der Kartenschlitten zurückgelegt hat, in der 2 geringer ist als der Schaltweg S3 des Vorwarnschalters, ist dieser bereits geschlossen und kann in diesem Zustand das Auslesen der Daten in der Kartenkontaktiervorrichtung 1 unterbrechen.
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Daher ist der Betätigungsschieber 11 mit einem solchen Hub auszubilden, dass der Kartenbetätigungsschieber 12 eine solche Drehbewegung vollzieht, dass deren endseitiger Betätigungsabschnitt 13 die Karte und damit den Kartenschlitten um den Betätigungsweg S1 aus der Kartenkontaktiervorrichtung 1 herausbewegt.
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Da auch ferner die Bedingung erfüllt sein muss, dass der Betätigungsweg S1 kleiner sein muss als die Länge L der für den Kartenleser bestimmten Karte der Kontaktzonen 4, vorzugsweise kleiner als etwa 60% bis 70% der Länge L der Kontaktzonen, ist immer gewährleistet, dass ein Hot-Swap-Effekt verhindert werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kartenkontaktiervorrichtung
- 2
- Karte
- 2a
- hintere Kartenkante
- 3
- Kontaktfeld
- 4
- Kontaktzonen
- L
- Länge der Kontaktzonen
- B
- Breite der Kontaktzonen
- 5
- Lesekontakte
- 6
- Kontaktkuppen der Lesekontakte
- 7
- Codierung
- 10
- Kartenschlitten
- 10a
- Griffabschnitt
- 11
- Betätigungsschieber
- 12
- Kartenbetätigungsschieber
- S1
- Betätigungsweg
- 13
- Drehlager
- 14
- Vorwarnschalter
- S3
- Betätigungsweg des Vorwarnschalters
- 20
- Kopplungsmittel
- 30
- Kopplungsarm
- 31
- Kartenbetätigungsarm
- 32
- Lagerabschnitt
- 33
- endseitiger Betätigungsabschnitt
- 40
- Gehäuse
- K
- Karteneinschubrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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