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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Chipkartenleser gemäß den Merkmalen von Anspruch 1.
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Die vorliegende Erfindung betrifft daher insbesondere einen Chipkartenleser, bei dem ein Set von geometrisch identisch ausgebildeten Lesekontakten verwendet wird, die unter einem schrägen Winkel α zur Vorderseite eines Kontaktträgers in diesem manipulationssicher angeordnet sind.
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Chipkartenleser unterschiedlichster Bauform sind im Stand der Technik bekannt. Als Chipkartenleser im Sinne der vorliegenden Erfindung wird ein Kartenleser verstanden, bei der eine Chipkarte, wie z. B. eine EC-Karte, Master-Karte, Geldkarte oder dergleichen, vorzugsweise quer zur Längsseitenkante in den Chipkartenleser eingeschoben wird.
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Für eine neue Generation von POS-Terminals werden zunehmend Kartenleser mit geringer Bauhöhe benötigt, bei welchem alle Lötstellen der Lesekontakte, vorzugsweise nach hinten gerichtet, sein sollen und zwar zum Zwecke des Manipulationsschutzes des Kartenterminals.
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Andererseits sollen die Lötstellen weiterhin nach dem Verlöten der Lötanschlüsse der Lesekontakte für eine Qualitätskontrolle und ggf. für mögliche Nacharbeit zugänglich bleiben. Es ist weiter vorteilhaft, die Höhe des gesamten Chipkartenlesers auf ein Minimum zu begrenzen.
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Die im Stand der Technik bekannten Chipkartenleser verwenden in der Regel eine Vielzahl von vorzugsweise zweireihig angeordneten Lesekontakten, bei denen allerdings die Lesekontakte in einer unterschiedlichen Geometrie ausgebildet sind und teilweise die Lesekontakte der einen Reihe um die Lesekontakte bzw. Anschlussenden der anderen Kontakte herumgeführt oder an diesen vorbeigeführt werden müssen, um vorzugsweise in einer einzigen Anschlussreihe, beispielsweise an der Unterseite oder der Hinterseite des Kartenkontaktträgers zu enden.
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Das bedeutet, dass bei den im Stand der Technik bekannten Ausführungen von Chipkartenlesern, welche auf der Rückseite liegende Lötstellen aufweisen, die Lesekontakte der Vorderseite um die Position der Lesekontakte der Rückseite herumgeführt sind. Damit liegen alle Lötanschlussstellen der Lesekontakte in einer Reihe. Durch eine solche bekannte Anordnung der Lesekontakte ergibt sich jedoch eine unterschiedliche Kontaktgeometrie und Kontaktlänge der vorderen und der hinteren Lesekontakte. Dies hat insbesondere den Nachteil, dass bei höheren Frequenzen Laufzeitunterschiede der Signale bemerkbar werden und es zu Störungen im Betrieb kommt. Darüber hinaus kann es zu unerwünschten „alien cross-talk”-Effekten kommen, die ebenfalls zu vermeiden sind.
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Ein weiterer wesentlicher Nachteil solcher aus dem Stand der Technik bekannten Chipkartenleser besteht darin, dass für jeden geometrisch unterschiedlichen Kontakt ein eigenes Stanzwerkzeug und Herstellverfahren benötigt wird, was kostenintensiv und aufwendig in der Herstellung ist. Zudem ergibt sich eine unerwünschte Teilevielfalt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, vorbesagte Nachteile zu überwinden und einen Chipkartenleser bereitzustellen, der kostengünstig herzustellen ist, eine flache Bauweise aufweist und darüber hinaus die Probleme von Laufzeitunterschieden bei Signalen, insbesondere bei hohen Frequenzen vermeidet oder jedenfalls erheblich reduziert.
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Diese Aufgabe wird durch einen Chipkartenleser gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es, einen Chipkartenleser bereitzustellen, bei dem mit einer einzigen Kontaktform, d. h. mit Kontakten identischer Kontaktgeometrie (gleiche Länge und Form, sowie vorzugsweise gleiches Material), das erforderliche Kontaktfeld erzielt werden kann. Hierbei wird eine insbesondere unter einem schrägen Winkel angeordneter Kontaktanordnung von Lesekontakten im Kontaktträger gewählt, bei dem die zuvor genannten geometrisch identischen Kontakte so zueinander angeordnet und im Kontaktträger positioniert werden, dass einerseits die Lötanschlussenden zur Kontrolle und Nacharbeit zugänglich bleiben, während andererseits die Kartenkontaktierungspunkte der Lesekontakte zur Kontaktierung mit einer Karte ebenfalls zugänglich sind.
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Auf Grund der Verwendung geometrisch identisch geformter Kontakte, die insbesondere eine gleiche Kontaktlänge aufweisen, wird das Problem der Laufzeitunterschiede der Signale bei höheren Frequenzen vermieden. Durch die spezielle schräge in zwei Reihen und zueinander versetzte Anordnung der Lesekontakte, wobei gleichzeitig sämtliche Lötanschlussabschnitte der Lesekontakte von der vorderen Einschubseite beabstandet angeordnet sind, ergibt sich auch eine besonders manipulationssichere Ausführung.
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Erfindungsgemäß wird daher ein Chipkartenleser zur Signalübertragung von Daten bei hohen Frequenzen für eine Chipkarte bereitgestellt, wobei der Chipkartenleser einen Kontaktträger, einen Deckel und einen über eine Karteneinführöffnung zugänglichen Kartenaufnahmeraum zwischen dem Kontaktträger und dem Deckel aufweist, wobei der Kontaktträger eine Vorderseite und eine Rückseite sowie zwei Seitenkanten aufweist und die Karteneinführöffnung entlang der Vorderseite des Kontaktträgers verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste und zweite Reihe von geometrisch identisch ausgebildeten Lesekontakten in einem Kontaktabstandsraster unter einem schrägen Winkel α zur Vorderseite im Kontaktträger angeordnet sind.
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Der Winkel α ist dabei so gewählt, dass jeweils zwei Lesekontakte, d. h. ein Lesekontakt der erster Reihe und ein Lesekontakt der zweiten Reihe ein Kontaktpaar bilden, welche fluchtend auf einer gemeinsamen Linie parallel zur Einschubrichtung S einer Karte angeordnet sind. Mit Vorteil ist die Geometrie so gewählt, dass der Winkel einen Wert zwischen 15° und 35° beträgt.
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Vorzugsweise wird ein Kontaktfeld mit acht Lesekontakten gebildet, wobei die erste Reihe von Lesekontakten aus vier in einem Kontaktraster D beabstandeten Lesekontakten gebildet wird, während die zweite Reihe ebenfalls aus vier gleichen im gleichen Raster D beabstandeten Lesekontakten gebildet wird. Da die Lesekontakte der ersten und zweiten Reihe jeweils paarweise zueinander angeordnet sind, ergibt sich untereinander der halbe Kontaktabstandsrasterabstand von nebeneinander angeordnet und zwar zueinander versetzt angeordneten Lesekontakten. Im Bereich der Kartenkontaktierungsabschnitte (Kontaktkuppen) der Lesekontakte ergibt sich ein Kontaktpad, bestehend aus zwei Reihen und vier Spalten, wobei die Reihen parallel zur Vorderkante und die Spalten parallel zur Seitenkante des Kontaktträgers orientiert verlaufen.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist jeder Lesekontakt einen sich vom Kontaktträger in den Aufnahmeraum hineinerstreckenden Kartenkontaktierungsabschnitt auf, einen Halteabschnitt zum Verrasten des Lesekontaktes im Kontaktträger und einen Lötanschlussabschnitt, wobei der Lötanschlussabschnitt jeweils näher an der Vorderseite des Kontaktträgers angeordnet ist im Vergleich zum jeweiligen Kartenkontaktierungsabschnitt des gleichen Lesekontaktes.
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Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass die erste (vordere) Reihe von Lesekontakten mit ihrem Lötanschlussabschnitt weiter entfernt zur Einstecköffnung des Chipkartenlesers angeordnet sind. Die gleiche, jedoch nach hinten versetzte Anordnung wird für die zweite Reihe von Lesekontakten gewählt.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die erste Reihe von Lesekontakten in einem ersten Abstand mit ihren Lötanschlussabschnitten zur Vorderseite des Kontaktträgers angeordnet, während die zweite Reihe von Lesekontakten in einem zweiten, d. h. größeren Abstand mit ihren Lötanschlussabschnitten zur Vorderseite des Kontaktträgers angeordnet sind.
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Es ist weiter vorteilhaft, wenn sich jeweils die Lötanschlussabschnitte der Lesekontakte der zweiten Reihe bis in den Bereich neben oder zwischen je einem Kontaktierungsabschnitt der Lesekontakte der ersten Reihe erstrecken.
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In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verfügen die Lesekontakte im Bereich ihres Halteabschnittes, bevorzugt an den Seitenkanten über Rastmittel zum Einschneiden und/oder zum Verrasten in jeweils einer entsprechenden Kontaktträgeraufnahme. Es ist weiter bevorzugt, wenn die Rastrichtung zum Einschieben der Lesekontakte in die Kontaktträgeraufnahmen des Kontaktträgers in einer Richtung oder dem Winkel α schräg zur Einschubrichtung S der Karte in den Chipkartenleser erfolgen. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass die Karte mit Blick auf den Chipkartenleser von vorne nach hinten unter einem Winkel α in die entsprechenden Kontaktträgeraufnahmen eingeschoben und dort verrastet werden.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Abstand der Lötanschlussabschnitte der ersten (vorderen) Reihe von Lesekontakten wenigstens in einem Abstand von mehr als 40%, vorzugsweise von mehr als 50% der Einstecktiefe einer Karte zur Vorderseite beabstandet angeordnet.
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Durch eine solche Anordnung ergibt sich, dass die Lötanschlussabschnitte zur Manipulation geschützt und ausreichend beabstandet von der Vorderseite des Chipkartenlesers angeordnet sind. Ferner wird gewährleistet, dass die Position der Lötanschlussabschnitte der ersten Reihe von Lesekontakten, sozusagen in einem Zentralbereich des Kontaktträgers des Chipkartenlesers angeordnet ist. Ferner ist die Anordnung der ersten Lötanschlussabschnitte beabstandet zur Anschlussreihe der Lötanschlussabschnitte der zweiten Reihe von Lesekontakten, wodurch ein zusätzlicher Schutz bezüglich Manipulation besteht.
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In einer weiter vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Deckel eine erste fensterartige Deckelöffnung im Bereich der Kartenkontaktierungsabschnitte der Lesekontakte der ersten Reihe auf, sowie eine zweite fensterartige Deckelöffnung im Bereich der Kartenkontaktierungsabschnitte der Lesekontakte der zweiten Reihe und der Lötanschlussabschnitte der Lesekontakte der ersten Reihe.
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Hierdurch ist es möglich, durch die zweite fensterartige Öffnung im Deckel die Kontrolle der Lötstellen und Nacharbeit der zweiten Reihe der Lesekontakte vorzunehmen sowie eine Prüfung der Kontaktkraft der zweiten Reihe der Lesekontakte vorzunehmen. Durch die vordere Öffnung (erste fensterartige Öffnung) ist es möglich, die Kontaktkraft der vorderen Lesekontakte, d. h. der ersten Reihe der Lesekontakte vorzunehmen.
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Es ist weiter von Vorteil, wenn der Deckel eine etwa doppel-Y-förimge Sicke aufweist, wobei wenigstens ein Mittelabschnitt der Sicke zwischen den beiden Öffnungen verläuft.
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Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt und erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Aufsicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Chipkartenlesers;
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2 eine perspektivische Unteransicht auf den Chipkartenleser gemäß 1;
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3 eine Aufsicht auf den Chipkartenleser gemäß 1 unter Wegnahme des Deckels;
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4 eine Ansicht von unten auf den Chipkartenleser gemäß 2 zusammen mit einer Detailansicht A.
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Die 1 und 2 stellen perspektivische Ansichten auf eine beispielhafte Ausbildung der vorliegenden Erfindung eines Chipkartenleser 1 dar. Der Chipkartenleser 1 verfügt über einen Kontaktträger 10, einen Deckel 20, wie vorliegend über einen Metalldeckel 20 und einen zwischen dem Deckel 20 und dem Kontaktträger 10 vorhandenen Kartenaufnahmeraum 30, der über eine Karteneinführöffnung 31 zugänglich ist. Der Kontaktträger 10 weist eine Vorderseite 11 und eine Rückseite 12 auf und ist an den Seitenkanten über die Seitenkanten 13a und 13b begrenzt.
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In den vorliegenden Ausführungsbeispielen ist der Kontaktträger 10 im Wesentlichen mit einer rechteckigen Grundform ausgebildet, so dass die Vorderseite 11 im Wesentlichen parallel zur Rückseite 12 verläuft, sowie die beiden Seitenkanten 13a, 13b zueinander parallel und unter einem rechten Winkel zur Vorderseite 11 und Rückseite 12 verlaufen.
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In der 2 ist erkennbar, dass eine erste Reihe R1 und eine zweite Reihe R2 von Lesekontakten 40 im Kontaktträger 10 angeordnet sind.
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Mit Bezug auf die 3 und 4 werden im Folgenden die Lesekontakte 40 und ihre Position im Kontaktträger 10 näher beschrieben. Die Lesekontakte 40 verfügen über einen Kontaktierungsabschnitt 41, vorzugsweise ausgebildet mit einer Kontaktkuppe 41a, wie dies auch in 1 ersichtlich ist. Benachbart zum Kartenkontaktierungsabschnitt 41 befindet sich ein Halteabschnitt 42 und dazu benachbart ein Lötanschlussabschnitt 43 eines jeden Lesekontaktes 40.
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Sämtliche Lesekontakte 40 sind in Länge und Form d. h. in ihrer Geometrie identisch ausgebildet.
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Zunächst wird eine erste Reihe von Lesekontakten 40 (Reihe R1) beabstandet zur Vorderseite 11 des Kontaktträgers 10 im Kontaktträger 10 mit ihren Halteabschnitten 42 verrastet. Die Halteabschnitte 42 weisen an den Seitenkanten 42a Rastmittel 42b auf, um die Kontakte in die Kontaktträgeraufnahmen einzuschieben und dort einzuschneiden bzw. zu verrasten.
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In der 4 ist ferner der schräge Winkel α eingezeichnet, unter dem die Lesekontakte 40 gegenüber den Seitenkanten 13a, 13b im Kontaktträger 10 schräg angeordnet sind.
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In der 4 ist ferner eine Mittelachse M gezeigt, die den Kartenkontaktträger 10 in etwa hälftig in der Breite teilt und die auch im Wesentlichen der Einstecktiefe einer Karte entspricht. Die Mittellinie definiert damit 50% der Einstecktiefe der Karte von der Vorderseite sowie 50% der Einstecktiefe der Karte von der Hinterseite. Es ist damit ersichtlich, dass die Lötanschlussabschnitte 43 der ersten (vorderen) Reihe R1 der Lesekontakte 40 in einem Abstand von mehr als 50% der Kontaktträgertiefe bzw. der Einstecktiefe einer Karte zur Vorderseite 11 des Kontaktträgers 10 beabstandet angeordnet sind.
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Ferner ist ersichtlich, dass die zweite Reihe R2 von Lesekontakten 40 zur ersten Reihe R1 versetzt nach hinten zur Rückseite 12 des Kontaktträgers 10 angeordnet sind.
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In der Detailansicht A der 4 ist ferner erkennbar, dass die Kontakte jeweils paarweise zueinander versetzt so fluchtend in Einsteckrichtung S einer Karte in den Chipkartenleser 1 angeordnet sind, dass jeweils die Kartenkontaktierungsabschnitte 41 von Kontaktpaaren aus der ersten Kontaktreihe und der zweiten Kontaktreihe fluchtend, d. h. parallel zur Einsteckrichtung S orientiert sind. Auf diese Weise ergibt sich ein geometrisches Muster von Kartenkontaktierungsabschnitten 41, welche in zwei Reihen und vier Spalten angeordnet sind, wobei die Reihen parallel zur Vorderseite 11 und Rückseite 12 verlaufen, während die Spalten parallel zur Seitenkante 13a, 13b verlaufen.
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In der Detailansicht A ist ferner ersichtlich, wie die Einschneidgeometrie und damit die Rastmittel 42b an den Seitenkanten 42a der Lesekontakte 40 ausgebildet sind, um in einer Kontaktträgeraufnahme 15 zu verrasten.
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Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Chipkartenleser
- 10
- Kontaktträger
- 11
- Vorderseite
- 12
- Rückseite
- 13a, 13b
- Seitenkanten
- 15
- Kontaktträgeraufnahme
- 20
- Deckel
- 21
- erste fensterartige Deckelöffnung
- 22
- zweite fensterartige Deckelöffnung
- 23
- Sicke
- 23a
- Mittelabschnitt
- 30
- Kartenaufnahmeraum
- 31
- Karteneinführöffnung
- 40
- Lesekontakt
- 41
- Kartenkontaktierungsabschnitt
- 41a
- Kontaktkuppe
- 42
- Halteabschnitt
- 42a
- Seitenkante
- 42b
- Rastmittel
- 43
- Lötanschlussabschnitt
- D
- Kontaktabstandsraster
- M
- Mittelachse
- R1
- erste Reihe
- R2
- zweite Reihe
- S
- Einsteckrichtung/Einschubrichtung
