DE19734740A1 - Lesegerät für Chipkarten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Lesegerät für Chipkarten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Lesegeräte sind in Verbindung mit Ladenkassen, netzstromversorgten Warenausgabeautomaten und Kartentele­ fongeräten bekannt. Die bekannten Lesegeräte arbeiten mit Hubmagneten zum Blockieren der Karte in der gegen vorzeiti­ ges Entnehmen gesicherten Leseposition. Bei diesen Lesege­ räten wird die Karte manuell eingeführt und manuell entnom­ men. Für mobile Geräte oder Warenautomaten ohne Stroman­ schluß sind die bekannten Geräte nicht geeignet, weil Hub­ magnete eine hohe Stromaufnahme haben, die aus Batterien nicht oder nur kurzzeitig zur Verfügung gestellt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kartenlesege­ rät der als bekannt vorausgesetzten Art zu schaffen, das mit geringem Stromverbrauch auskommt.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des An­ spruchs 1.

Die beanspruchte Lösung hat den Vorteil, daß der Elektroma­ gnet nur die Haltekraft der Auswurfeinrichtung aufbringen muß, die gesamte Bewegungsenergie der Vorrichtung jedoch durch das Einschieben der Chipkarte erzeugt wird.

In gleicher Weise wird eine Sicherungssperre bei einer wei­ tergebildeten Ausführungsform durch den Karteneinschub be­ wirkt. Dadurch brauchen die Elektromagnete auch hierfür nur noch die Haltekraft, jedoch keine Betätigungskraft aufzu­ bringen. Durch die gewählte Lösung kann die Sicherungssper­ re aufgehoben werden, bevor der Kartenauswurf freigegeben wird. Die Elektromagnete werden erst beim Einschieben einer Karte aktiviert, so daß während der Benutzungspausen kein Strom fließt.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen be­ schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 - einen Querschnitt durch das Lesegerät,

Fig. 2 - einen Schnitt gemäß II-II der Fig. 1,

Fig. 3 - einen Schnitt gemäß III-III der Fig. 1,

Fig. 4 - die Draufsicht auf die Verriegelungs- und Kar­ tenauswurfvorrichtung in Ausgangsposition,

Fig. 4a - die Frontansicht der Vorrichtung nach Fig. 4,

Fig. 4b - einen Schnitt gemäß IVb-IVb der Fig. 4,

Fig. 5 - die Vorrichtung bei verriegelter Kartensiche­ rung,

Fig. 6 - die Vorrichtung bei blockiertem Auswerfer,

Fig. 7 - die Vorrichtung bei entriegelter Kartensiche­ rung,

Fig. 8 - die Vorrichtung während des Kartenauswurfs.

Das in Fig. 1 im Querschnitt dargestellte Gehäuse 1 eines Kartenlesegeräts nimmt die Leiterplatte 2 auf, die die Steuerungs- und Auswerteelektronik trägt. Unter der Leiter­ platte 2 ist die Vorrichtung zum Verriegeln des Kartenein­ schubschlitzes und zum Blockieren der Auswurfeinheit 3 an­ geordnet. An einer Achse 8 ist ein erster Hebel 9 drehbar im Gehäuse 1 gelagert. Der Riegel 4 für den Karteneinschub­ schlitz wird über die Schräge 5 an einem Ansatz 6 betätigt, der einstückig mit einem zweiten Hebel 7 ausgebildet ist. Der zweiarmige Hebel 7 schwenkt ebenfalls um die gehäusefe­ ste Achse 8. Die Hebel 7, 9 wirken auf Elektromagneten 10, 11, die am Gehäuse 1 befestigt sind.

Der seitlich im Gehäuse 1 gelagerte Riegel 4 ist um eine Schwenkachse 12 in Art einer Wippe drehbar und wird durch eine Rückstellfeder 13 solange in Verriegelungsstellung ge­ halten, bis der in die Ausnehmung 14 eingreifende Ansatz 6 über die Schräge 5 und die Gegenschrägfläche 15 die Verrie­ gelung aufhebt. In der in Fig. 2 dargestellten Lage des Riegels 4 befindet sich der Ansatz 6 in der Position 16. In dieser Lage des Riegels 4 kann die Chipkarte 17 in den Karteneinschubschlitz eingeschoben werden. Die Chipkarte 17 trifft dabei auf einen durch eine Nase 19 gebildeten An­ schlag 18 eines Schiebers 20, der entgegen der Kraft einer Feder 21 von der Chipkarte 17 in Fig. 3 nach oben verscho­ ben wird.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, trägt der Schieber 20 auf seiner Oberseite einen Stift 22. Auf der der Nase 19 in Längsrichtung des Schiebers 20 gegenüberliegenden Seite weist der Schieber 20 eine Ausnehmung 23 mit einer An­ schlagfläche 23a auf, an der eine Klinke 24 zur Anlage kommt. Die Klinke 24 ist mit einer Schwenkachse 25 an dem zweiten Hebel 7 drehbar gelagert und wird durch eine Rück­ stellfeder 26 gegen einen am zweiten Hebel 7 vorgesehenen Anschlagbereich 27 gehalten. Die Rückstellfeder 26 hält über die Schwenkachse 25 auch die vom zweiten Hebel 7 ge­ tragene Ankerplatte 28 von dem zugehörigen Elektromagneten 10 auf Abstand. Eine elastische Lagerung der Ankerplatte 28 an dem Hebel 7 erlaubt den Ausgleich geringer Abstandsfeh­ ler gegenüber dem Elektromagneten 10. Die Rückstellfeder 29 ist dagegen unmittelbar am ersten Hebel 9 befestigt. Der um die Achse 8 drehbare erste Hebel 9 trägt an seinem frei­ en Ende ebenfalls eine Ankerplatte 30, die mit dem weiteren Elektromagneten 11 zusammenwirkt. Im Bewegungsbereich des Schiebers 20 weist der erste Hebel 9 einen Schlitz 38 auf, der den vom Schieber 20 getragenen Stift 22 aufzunehmen vermag.

Die Spulen 31, 32 der Elektromagnete 10, 11 werden über Ka­ bel 33, 34 mit Strom versorgt. Dem Elektromagneten 11 kann ein Kondensator parallel geschaltet sein, der dafür sorgt, daß bei Stromunterbrechung beider Magnete 10, 11 der erste Hebel 9 später abfällt, als der zweite Hebel 7. In den Stromkreis beider Magnete 10, 11 ist ein gemeinsamer Schal­ ter 35 eingefügt, der von der Chipkarte 17 betätigt wird und damit erst beim Einführen einer Chipkarte 17 in den Kartenschlitz die Elektromagnete 10, 11 unter Strom setzt.

In Fig. 4a ist die halbrunde Ausnehmung 36 erkennbar, die eine Feder 37 aufnimmt, mit der der Schieber 20 entgegen der Einschubrichtung der Chipkarte 17 vorgespannt wird. Der Längsschnitt des Schiebers 20 ist aus Fig. 4b ersichtlich. Man erkennt, daß der Stift 22 in die Bewegungsebene des er­ sten Hebels 9 ragt.

Im Ausgangszustand sind die beiden Spulen 31, 32 stromlos. Die Rückstellfedern 26, 29 halten die Ankerplatten 28, 30 von den Elektromagneten 10, 11 entfernt. Der Schieber 20 wird durch die Feder 37 in seiner Ausgangslage gehalten, die der in Fig. 4 durch eine Strich-Punkt-Linie angedeute­ ten Auswurfposition 39 entspricht. Beim Einschieben der Chipkarte 17 wird zuerst der Schalter 35 geschlossen, so daß die Elektromagnete 10, 11 mit Strom versorgt werden. Beim weiteren Vorschieben der Chipkarte 17 trifft die Frontkante 40 der Chipkarte 17 auf den Anschlag 18 und ver­ schiebt den Schieber 20 in seiner Längsrichtung bis zur An­ lage der Anschlagfläche 23a an die Klinke 24. Die weitere Bewegung der Chipkarte 17 dreht nun den zweiten Hebel 7 über die auf ihm gelagerte Klinke 24 entgegen dem Uhrzei­ gersinn um die Achse 8. Die Klinke 24 liegt dabei am An­ schlagbereich 27 des Hebels 7 an. Da die Schwenkachse 25 der Klinke 24 sich auf einem Kreisbogen bewegt, wandert die Klinke 24 auf der Anschlagfläche 23a nach rechts.

Zusammen mit dem zweiten Hebel 7 bewegt sich der Ansatz 6 von seiner Anlage an die Gegenfläche 15 unter die Ausneh­ mung 14, so daß die Rückstellfeder 13 den Riegel 4 in die Verriegelungsstellung ziehen kann.

Wenn die vom zweiten Hebel 7 getragene Ankerplatte 28 den Elektromagneten 10 berührt, wie in Fig. 5 dargestellt, ver­ läßt die Klinke 24 die Anschlagfläche 23a. Die Klinke 24 wird durch die Rückstellfeder 26 jedoch weiterhin in ihrer am Anschlagbereich 27 anliegenden Drehlage gehalten. Der Schieber 20 kann somit weiter in Längsrichtung bewegt wer­ den, bis der Stift 22 auf den ersten Hebel 9 trifft. Die weitere Bewegung des Schiebers 20 dreht nun den ersten He­ bel 9 ebenfalls entgegen dem Uhrzeigersinn bis zu der in Fig. 6 gezeigten Anlage der von ihm getragenen Ankerplatte 30 an dem zugehörigen Elektromagneten 11. Dabei gleitet der Stift 22 in den Schlitz 38 am ersten Hebel 9. Der Schieber 20 ist daher formschlüssig gehalten. Der Schieber 20 hat mit seiner Anlagefläche 18 die durch eine Strich-Punkt- Linie gekennzeichnete Halteposition 41 erreicht. Eine wei­ tere Bewegung des Schiebers 20 ist nicht möglich, solange der Hebel 9 über die Ankerplatte 30 in seiner Drehlage ge­ gen die Kraft der Rückstellfeder 29 gehalten wird. Die Chipkarte 17 befindet sich exakt in ihrer Lese- und gegebe­ nenfalls Speicherposition.

Nachdem die Steuerungs- und Auswerteelektronik ihre Ar­ beitsvorgänge beendet hat, unterbricht sie den Stromkreis der Elektromagnete 10, 11. Die auf die Ankerplatte 28 wir­ kende Haltekraft sinkt unter die Kraft der Rückstellfeder 26 und der zweite Hebel 7 fällt in seine Ausgangslage zu­ rück. Diese in Fig. 7 dargestellte Lage wird durch eine Ausnehmung 42 für die Klinke 24 ermöglicht. Die Ankerplatte 30 wird noch kurze Zeit durch den Elektromagneten 11 fest­ gehalten, da ein Kondensator den Stromfluß nach dem Ab­ schalten des Stromkreises aufrecht erhält. Der Ansatz 6 trifft bei dieser Bewegung auf die Gegenfläche 15 des Rie­ gels 4 (s. Fig. 2) und entriegelt damit den Kartenauswurf.

Mit nachlassendem Kondensatorstrom fällt nunmehr auch der Elektromagnet 11 ab und die Rückstellfeder 29 dreht den er­ sten Hebel 9 ebenfalls in seine in Fig. 8 dargestellte Aus­ gangslage zurück. Dabei wird der Schieber 20 freigegeben und von der Feder 37 in die Auswurfposition 39 bewegt, wo­ bei die Chipkarte 17 ausgeworfen wird. Die mit ihrer Nase 43 an der Schrägfläche der Ausnehmung 42 entlanggleitende Klinke 24 kehrt an die Anschlagfläche 23a zurück, wobei sich die Klinke 24 mit ihrem zu Nase 43 entgegengesetzten Ende von dem Anschlagbereich 23 abgehoben wird. Die Vor­ richtung ist damit für einen erneuten Lesevorgang bereit.

Claims (16)

1. Lesegerät für Chipkarten mit einer Einschuböffnung und einem Elektromagneten (11) mit Kern (31) und beweglichem Anker (30) zum Fixieren der Chipkarte (17) in ihrer Le­ seposition, dadurch gekennzeichnet, daß eine federbelastete Auswurfeinheit (3) vorgesehen ist, deren Feder (37) in Einschubrichtung der Chipkarte (17) spannbar und in Auswurfrichtung entlastbar ist, wo­ bei die Relativbewegung zwischen Kern (31) und Anker (30) zum Erzeugen der Halteposition über die Frontkante (40) der Chipkarte (17) beim Einschieben in die Lesepo­ sition erfolgt.

2. Lesegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswurfeinheit (3) ein in und entgegen Ein­ schubrichtung der Chipkarte (17) längsverschieblicher, federbelasteter (20) Schieber ist.

3. Lesegerät nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (20) zum formschlüssigen Eingriff mit einem schwenkbaren, eine Ankerplatte (30) tragenden, er­ sten Hebel (9) derart ausgebildet ist, daß der Schieber (20) beim Einschub der Chipkarte (17) die Ankerplatte (30) über den ersten Hebel (9) in Halteposition an den bestromten Magneten (11) anlegt, wobei das Anlegen gegen die Kraft einer Rückstellfeder (29) erfolgt und ein Auf­ heben der Stromzufuhr zum Elektromagneten (11) zu einem Abschwenken des ersten Hebels (9) unter Einwirkung der Rückstellfeder (29) führt und der erste Hebel (9) den Schieber (20) für dessen Zurückfahren in die Auswurfpo­ sition (39) freigibt.

4. Lesegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hebel (9) schwenkbar um eine ortsfeste Achse (8) gelagert ist, die senkrecht zur Bewegungsebene des Schiebers (20) verläuft.

5. Lesegerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Schieber (20) und erster Hebel (9) über eine Stift- Schlitz-Verbindung (22, 38) über einen Teil ihrer Bewe­ gungsbereiche formschlüssig verbindbar sind.

6. Lesegerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (38) am ersten Hebel (9) vorgesehen ist, mindestens in einem Teilbereich abweichend von der Bewe­ gungsrichtung des Schiebers (20) verläuft und zur Ein­ schubseite hin offen ausgebildet ist.

7. Lesegerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerplatte (30) elastisch am ersten Hebel (9) gelagert ist.

8. Lesegerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es einen zweiten Elektromagneten (10) mit Ankerplat­ te (28) aufweist, dessen Ankerplatte (28) ebenfalls durch den Schieber (20) und die daran anliegende Chip­ karte (17) beim Einschieben in die Halteposition bewegt wird, wobei ein Riegel (4) vorgesehen ist, der ein Aus­ werfen der Chipkarte (17) bei anliegender Ankerplatte (28) verhindert.

9. Lesegerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerplatte (28) auch des zweiten Elektromagne­ ten (10) an einem schwenkbaren zweiten Hebel (7) sitzt, wobei der zweite Hebel (7) ebenfalls eine Rückstellfeder (26) aufweist, die beim Anlegen der Ankerplatte (28) an Elektromagneten (10) spannbar ist.

10. Lesegerät nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hebel (7) und der zweite Hebel (9) um ei­ ne gemeinsame ortsfeste Achse (8) verschwenkbar gela­ gert sind.

11. Lesegerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der federbelastete Schieber (20) eine Anschlagflä­ che (23) für eine federbelastete, auf dem zweiten Hebel (7) schwenkbar gelagerte Klinke (24) aufweist, die un­ ter Federvorspannung an einem Anschlagbereich (27) des zweiten Ankerhebels (7) anliegt.

12. Lesegerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke (24) beim Anlegen der zweiten Ankerplat­ te (28) an den zweiten Elektromagneten (10) derart neben die Anschlagfläche (23) des Schiebers (20) verschwenkt wird, daß ein weiteres Verschieber des Schiebers (20) in Einschubrichtung der Chipkarte (17) möglich ist und beim weiteren Verschiebevorgang die Stift-Schlitz-Ver­ bindung (22, 38) zwischen Schieber (20) und erstem He­ bel (9) in Eingriff kommt.

13. Lesegerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegel (4) als seitlich von der Chipkarte (17) schwenkbar gelagerte Wippe ausgebildet ist, die um eine parallel zur Einschubebene verlaufende Schwenkachse (12) gegen die Kraft einer Rückstellfeder (13) ver­ schwenkbar ist.

14. Lesegerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe von einem Ansatz (6) des zweiten Hebels (7) aus ihrer Sperrstellung in die Freigabestellung verschwenkbar ist.

15. Lesegerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe von einer Rückstellfeder (13) in die Ver­ riegelungsstellung bewegbar ist.

16. Lesegerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestromung des bzw. der Elektromagneten (10, 11) mittels eines Schalters (35) erfolgt, der direkt oder indirekt durch die Chipkarte (17) betätigbar ist.