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Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromagnetisch abgeschirmte Aufbewahrungstasche zur abhörsicheren Aufbewahrung mobiler elektromagnetischer Kommunikatoren wie beispielsweise Funkschlüssel.
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Einer der Gründe für den schnellen Markterfolgt neuer digitaler Technologien im Konsumgüterbereich beruht auf der spürbaren Flexibilisierung an sich bekannter Prozesse und Verfahren. So liegt ein Vorteil bekannter digitaler Geräte, wie beispielsweise internetfähigen Smartphones, MP3-Spielern und Tablet-Computern nicht nur in ihrer Leistung als solcher (zum Beispiel dem Abspielen von Musik), sondern ist auch der Tatsache geschuldet, dass diese Geräte in der Lage sind einem Nutzer ihre Funktionalität ortsungebunden zur Verfügung zu stellen. Die Grundlage für die mobile Nutzung ist die einfache Verfügbarkeit von Daten, welche ohne stationäre Verkabelung über Funk mit den einzelnen Geräten ausgetauscht werden. Die Möglichkeit zur drahtlosen Kommunikation beschränkt sich dabei nicht nur komplexe technische Geräte, sondern hat in einer nächsten Evolutionsstufe auch viele Gegenstände des täglichen Lebens, wie beispielsweise Kreditkarten, Ausweise, Schlüssel und Etiketten erreicht. Diese können mit diverser Funktechnik versehen sein, welche auf Anforderung gespeicherte Daten zur Verfügung stellt. Die Funktionalität ist generell beabsichtigt und ermöglicht u. a. schnellere und einfachere Bezahlvorgänge oder bequemere Zugangskontrollen. Nachteilig hingegen ist jedoch, dass diese Systeme aufgrund des offenen Zugangs über Funk prinzipiell angreifbar sind, in der Art, dass Unberechtigte auf die gespeicherten Informationen zugreifen und diese für eigene Zwecke missbrauchen. So gehört insbesondere das unbefugte Auslesen personenbezogener Daten von Zahlkarten und der Eingriff in funkbasierte KFZ-Schließsysteme, sogenannte „Keyless”-Systeme, zu den realen Bedrohungen, welchen durch die bisher existierenden, systemimmanenten Sicherungsmaßnahmen nur ungenügend entgegengetreten wird. Für die KFZ-Schließsysteme ist beispielsweise eine „Relay-Station-Attack(e)” (RSA) bekannt, welche darauf abzielt, den aktuellen digitalen Zugangsschlüssel über Relaisstationen abzugreifen und später das Fahrzeug mittels des unberechtigt ausgelesenen Codes zu starten. Zwar existieren eine Reihe technischer Maßnahmen gegen RSA-Attacken, wie beispielsweise Messen der Gruppenlaufzeit, Zweitonverfahren, Einbeziehung der elektrischen Feldstärke im Transponder, Messung der Anschwingzeit und/oder komplexere Modulationsarten (z. B. Quadraturamplitudenmodulation), welche jedoch das prinzipielle Problem der unberechtigten Kontakttierbarkeit des Schlüssels und dessen Antwort nicht lösen und im Zweifel durch noch ausgefeiltere Ausspähmethoden überwunden werden können.
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Zur Lösung des Problems finden sich in der Patentliteratur Hardwarelösungen, welche insbesondere auf dem Einsatz von Verbundmaterialien zur Abschirmung elektromagnetische Wellen abstellen. So schlägt beispielsweise die
WO 2014 193 169 A1 den Einsatz eines Verbundmaterials aus hochleitenden kupfer- und nickelbeschichteten Carbonfasern zur Abschirmung elektromagnetischer Wellen vor.
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Weiterhin beschreibt die
DE 2020 0601 3396 U1 eine Schutztasche für Mobiltelefone, die den Benutzer vor elektromagnetischer Strahlung schützt. Diese ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schutztasche als Innenfutter einen Stoff enthält, der Metallfäden eingearbeitet hat und somit elektromagnetische Strahlung abschirmt, wobei durch Massanfertigung die Funktionstüchtigkeit des Handys erhalten bleibt.
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Nachteilig ist, dass diese Ausgestaltungen in der Regel nicht in der Lage sind, den gesamten relevanten Bereich elektromagnetischer Frequenzen sicher abzuschirmen und die Herstellung dieser Art der Abschirmungen in der Regel teuer ist.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine sichere Aufbewahrungslösung für elektromagnetische Kommunikatoren wie beispielsweise Funkschlüssel bereitzustellen, welche in vielfältigen Formen und Größen flexibel hergestellt werden kann und welche in der Lage ist, einen unbefugten funkbasierten Zugriff sicher zu unterbinden.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Schutzanspruchs 1. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
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Obige Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine mehrlagige, verschließbare Aufbewahrungstasche zur Abschirmung mobiler elektromagnetischer Kommunikatoren gelöst, welche mindestens eine erste äußere Lage mit mindestens einer Öffnung zur Aufnahme eines elektromagnetischen Kommunikators, eine an der ersten äußeren Lage angeordneten zweiten Lage zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung und eine Vorrichtung zum Verschluss der mindestens einen Öffnung aufweist, wobei die zweite Lage mindestens einen Verbund aus Polyterephthalsäureethandiolester (PET) und Aluminium umfasst. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass eine derartige Aufbewahrungstasche in der Lage ist, die heute verbreiteten Funkanwendungen, wie beispielsweise NFC und RFID, mit im Inneren der Aufbewahrungstasche liegenden Kommunikatoren wirksam zu unterdrücken. Durch diesen Aufbau sind die Kommunikatoren also weder in der Lage ein Signal durch die Aufbewahrungstasche zu senden, noch ist es möglich, einen elektromagnetischen Kommunikator von außerhalb der Aufbewahrungstasche zu aktivieren. Auf diese Art und Weise ist der funktionsgemäße Gebrauch des elektromagnetischen Kommunikators auf diejenigen Fälle beschränkt, in welchem der Nutzer durch Öffnen des Verschlusses die vollständige elektromagnetische Abschirmung aufhebt. Der konkrete Vorgang des Öffnens kann dabei einfach durch die Wahl einer angepassten Verschlusstechnik angepasst werden. Vorstellbar ist beispielsweise ein einfaches Zusammendrücken von Federelementen, Lösen eines Bügels, Hochschieben der Lagen oder Umklappen einer Lasche, welche die Öffnung verschließt. Die elektromagnetischen Kommunikatoren sind also vor unbefugten Zugriff Dritter geschützt. Ohne durch die Theorie gebunden zu sein ergibt sich die effektive Abschirmung insbesondere aus der Abschirmung der zweiten Lage, welche einen Verbund aus PET und Aluminium aufweist. Insbesondere dieses Material scheint in der Lage zu sein, selbst bei geringen Schichtdicken eine ausreichende elektromagnetische Abschirmung auf den gängigen Funkfrequenzen zu ermöglichen. Besonders effektiv scheint dieses Material Frequenzen im Bereich von 125 kHz, 13,56 MHz, 433 MHz und 900 MHz abschirmen zu können. Diese Frequenzen sind besonders wichtig, da auf ihnen die gängigen funkgestützten Übermittlungsprotokolle abgewickelt werden. Eine gute Abschirmung kann insbesondere dann erreicht werden, wenn die zweite Lage einen Faraday'schen Käfig um den elektromagnetischen Kommunikator ausbildet. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn die zweite abschirmende Lage mindestens 30% der Fläche jeder Seite der Aufbewahrungstasche ausmacht.
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Eine verschließbare Aufbewahrungstasche im Sinne der Erfindung ist beispielsweise eine verschließbare Börse, Futteral, Sack, Tüte, Geldbörse, Portemonnaie, Beutel, Etui, wobei insbesondere die Erfindung für verschließbare Etuis, insbesondere Schlüsseletuis wie beispielsweise verschließbare Schlüsselglocken geeignet ist.
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Mobile elektromagnetische Kommunikatoren sind jede Art von Gegenständen, welche entweder mit einer elektromagnetischen Sende- oder einer Empfangseinrichtung ausgestattet sind. Diese Kommunikatoren sind über diese Sende- oder Empfangseinrichtungen in der Lage, mit anderen Kommunikatoren über Funk Daten auszutauschen. Zu den Kommunikatoren können Gegenstände des täglichen Lebens wie Schlüssel oder Kreditkarten gehören, welche beispielsweise RFID-Chips, Antennen oder elektromagnetische Sendeeinrichtungen aufweisen. Des Weiteren können die elektromagnetischen Kommunikatoren aber auch komplexere elektrische Geräte wie beispielsweise Funkschlüssel, Smartphones oder tragbare Computer sein, welche beispielsweise über Bluetooth, LTE oder WLAN mit der Umgebung kommunizieren können.
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Der elektromagnetische Kommunikator wird dabei von mindestens einer ersten äußeren Lage mit mindestens einer Öffnung aufgenommen. Dies bedeutet, dass der Kommunikator in geschlossener Konfiguration der Aufbewahrungstasche von der ersten äußeren Lage vollständig umschlossen wird. Durch die in der ersten Lage vorhandene Öffnung ist es jedoch möglich, dass zumindest ein Teilbereich der äußeren Lage freigelegt ist. Diese Öffnung dient zum Einbringen und zur Entnahme des elektromagnetischen Kommunikators in die Aufbewahrungstasche und diese Öffnung kann mittels der Verschlussvorrichtung verschlossen werden. Es ergibt sich also eine Situation, in welcher bei geschlossenen Zustand der Aufbewahrungstasche der elektromagnetische Kommunikator von allen Seiten von der äußeren Schicht umgeben ist, wohingegen bei der Betätigung des Verschlusses zumindest eine Seite der Aufbewahrungstasche partiell keine erste äußere Lage mehr aufweist.
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Die erfindungsgemäße Aufbewahrungstasche weist an der ersten äußeren Lage eine angeordnete zweite Lage auf. Es handelt sich demzufolge zumindest in Teilbereichen der Aufbewahrungstasche um einen dreilagigen Aufbau, wobei die zweite abschirmende Lage mittels bekannter Fixierungstechniken an der ersten Lage befestigt sein kann. Mögliche Befestigungstechniken sind beispielsweise Laminieren und/oder Kleben der zweiten an oder auf die erste Lage. Es ist aber auch möglich, dass die zweite abschirmende Lage von der ersten Lage umgeben ist. In dieser Ausgestaltung ergibt sich ein dreilagiger Aufbau mit einer ersten äußeren, einer zweiten abschirmenden und einer dritten Lage, welche aus demselben Material wie die erste Lage besteht. Die zweite abschirmende Lage kann dabei auf der gesamten Fläche mit der ersten Lage verbunden sein. Es ist aber auch möglich, dass die zweite Lage über nur einige Flächenpunkte mit der ersten Lage verbunden wird. In einer möglichen Ausgestaltung kann die zweite Lage zum Beispiel an den Rändern der Aufbewahrungstasche mit der ersten Lage vernäht werden. Vorzugsweise kann das Anordnen der zweiten an die erste Lage durch ein Verkleben beider Lagen realisiert werden, wobei mindestens 50%, bevorzugt mindestens 75% der Fläche beider Lagen miteinander verbunden sind. Des Weiteren ist die zweite Lage immer so an der ersten Lage angeordnet, dass die zweite abschirmende Lage immer durch die erste Lage nach außen hin, also vom elektromagnetischen Kommunikator fort, abgedeckt ist. Zusätzlich zu diesen beiden Lagen können natürlich noch weitere Lagen zum inneren oder äußeren der Tasche hin aufgetragen werden, beispielweise um weitere Funktionalitäten in den Taschenaufbau zu integrieren. Möglich ist beispielsweise eine Schutzschicht im inneren, um die zweite abschirmende Schicht vor mechanischen Beschädigungen zu schützen.
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Erfindungsgemäß besteht die zweite, abschirmende Lage mindestens aus einem Verbund aus Polyterephthalsäureethandiolester (PET) und Aluminium. Dieser Verbund kann beispielsweise aus einer Aluminiumschicht bestehen, welche auf eine PET-Schicht laminiert der geklebt wurde. Dabei ist es möglich, dass die Flächen beider Schichten gleich sind. Es ist aber auch denkbar, dass die Flächen beider Materialien abweichen, so dass beispielsweise die Fläche der Aluminiumschicht kleiner ist als die Fläche der PET-Schicht. Bevorzugterweise weist der Verbund gleiche Flächen an Aluminium und PET auf. Die Schichtdicke des Verbundes ist prinzipiell nicht begrenzt. Es haben sich zum Erhalt guter Absorptionsergebnisse Schichtdicken im Bereich von größer oder gleich 50 um und kleiner oder gleich 500 μm als geeignet erwiesen. Dieser Aufbau des Verbundes zeigt insbesondere gegenüber Verbundmaterialien, welche Papier als Schichtmaterial nutzen, eine deutlich verbesserte Flexibilität, Stabilität und bessere Absorptionseigenschaften.
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In einer weiteren Ausgestaltung kann die zweite Lage aus einem PET/Aluminium/PET-Verbund bestehen. Dieser dreischichtige Aufbau der zweiten, abschirmenden Lage hat sich zur Absorption elektromagnetischer Strahlung als besonders effektiv erwiesen. Insbesondere können mit diesem Aufbau hohe Absorptionsraten in den Frequenzbereichen erreicht werden, welche für kurzreichweitige Funktechniken genutzt werden. Des Weiteren wird durch diesen dreischichtigen Aufbau erreicht, dass diese Lage einfach an die äußere Lage anzubringen ist, beispielsweise durch einen Laminiervorgang. Weiterhin ist die Aluminiumlage im Inneren des dreischichtigen Verbundes wirksam vor mechanischen Beschädigungen geschützt.
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Die Aufbewahrungstasche weist mindestens eine Vorrichtung zum Verschluss der mindestens einen Öffnung auf. Diese Vorrichtung kann aus bekannten technischen Lösungen für Verschlüsse von Taschen und/oder Beuteln gewählt werden. Gängige Lösungen sind beispielsweise Reißverschlüsse, Bänder, Druckknöpfe, Magnetverschlüsse, Klettverschlüsse sowie Schnapp- oder Federverschlüsse. Wesentlich an dem Verschluss ist, dass durch diesen die freie Öffnungsfläche der Tasche auf ein Mindestmaß reduziert wird. Bevorzugterweise beträgt die nicht durch eine äußere und abschirmende Lage bedeckte Fläche nach dem Verschluss der Aufbewahrungstasche kleiner oder gleich 10%, weiterhin bevorzugt weniger als 5% oder weniger al 1% der gesamten äußeren Fläche der Aufbewahrungstasche.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann die zweite Lage eine Dicke von größer oder gleich 90 μm und kleiner oder gleich 125 μm aufweisen. Diese Schichtdicke der zweiten Lage hat sich zur Absorption von elektromagnetischer Strahlung als besonders effektiv erwiesen. Diese Schichtdicke ist ausreichend um jegliche Funkverbindung von dem Inneren der Aufbewahrungstasche zum Äußeren hin zu unterbinden. Des Weiteren ist diese Schichtdicke ausreichend mechanisch stabil und ermöglicht ein flexibles Anordnen der zweiten Lage an die äußere erste Lage. Mittels dieser Abmessungen lassen sich sichere und nicht zu steife Aufbewahrungstaschen realisieren. In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform kann die Dicke der zweiten Lage größer oder gleich 95 μm und kleiner oder gleich 105 μm betragen. Diese Dicke kann die Flexibilität der zweiten Schicht weiterhin erhöhen, ohne die elektromagnetischen Absorptionseigenschaften deutlich zu verschlechtern.
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In einer weiteren Ausgestaltung kann die zweite Lage vollflächig mit der ersten Lage verbunden sein. Zum Erhalt einer möglichst sicheren Abschirmung kann es sinnvoll sein, dass die zweite abschirmende Lage vollflächig mit der ersten Lage verbunden wird. Dies lässt sich zum Beispiel dadurch erreichen, dass die zweite Lage fest mit der ersten Lage verbunden (z. B. geklebt) und die Tasche anschließend aus dem Verbundmaterial hergestellt wird. Dies hat den Vorteil, dass selbst im Naht- oder Randbereich der Tasche eine zweite, abschirmende Lage vorhanden ist. Möglich ist aber auch, dass bei einer vollflächigen Verbindung die zweite abschirmende Lage in den durch die äußere Lage gebildeten Innenraum gelegt oder geklebt wird. Hierdurch erhält man ebenfalls eine vollflächige Verbindung beider Lagen, wobei jedoch der Naht- oder Randbereich nicht mit einer abschirmenden Anlage ausgestattet ist. Auch diese Ausführungsform kann zu einer ausreichenden elektromagnetischen Abschirmung führen.
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Innerhalb einer weiteren Ausführungsform kann die Intensität elektromagnetischer Strahlung einer Frequenz von 125 ± 5 kHz durch die Aufbewahrungstasche um mindestens 99% reduziert werden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist es insbesondere möglich, elektromagnetische Strahlung mit einer Frequenz um die 125 kHz besonders effektiv zu absorbieren. Es ergibt sich somit eine Aufbewahrungstasche, welche die in ihr enthaltenen elektromagnetischen Kommunikatoren im hohen Maße vor unberechtigten Zugriffen auf den bisher genormten Frequenzbändern zur Nahfeldkommunikation schützen kann.
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In einer bevorzugten Charakteristik kann die äußere Lage aus Leder, Kunstleder, Wolle, Baumwolle, Kunststoffen oder Verbundmaterialien daraus besteht. Diese Materialien weisen eine ausreichende Festigkeit und eine hohe Flexibilität auf und lassen sich mit der erfindungsgemäß einsetzbaren zweiten Lage durch weit verbreitete und kostengünstige Standardtechniken wie Kleben und Laminieren einfach an die zweite Lage anordnen. Zudem lassen sich diese Materialien leicht reinigen und interferieren nicht mit den elektromagnetischen Absorptionseigenschaften der zweiten Lage.
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Des Weiteren kann das Flächengewicht der zweiten Lage größer oder gleich 110 g/m2 und kleiner oder gleich 200 g/m2 betragen. Diese Flächengewichte der zweiten, absorbierenden Lage führen zu guten Verarbeitungs- und ausgezeichneten Absorptionseigenschaften elektromagnetische Strahlung. Zudem sind Verbundmaterialien aus PET und Aluminium mit diesen Flächengewichten hinreichend flexibel, so dass eine Vielzahl unterschiedlicher Aufbewahrungstaschen hergestellt werden können. Des Weiteren führen diese Flächengewichte zu einer hinreichenden mechanischen Stabilität der zweiten Lage, welches zu einer längeren Lebensdauer der Aufbewahrungstasche ohne Verlust der abschirmenden Eigenschaften beiträgt. In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform kann das Flächengewicht der zweiten Lage größer oder gleich 125 g/m2 und kleiner oder gleich 190 g/m2 betragen.
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Innerhalb einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung kann der elektromagnetische Kommunikator ein Fahrzeugschlüssel mit mindestens einem Transponder sein. Die erfindungsgemäße Aufbewahrungstasche kann insbesondere Fahrzeugschlüssel, welche mit Transponder ausgerüstet sind, vor unberechtigten Zugriffen und Attacken schützen. Dieser Schutz kann zudem einfach durch den Benutzer durch Öffnen des Verschlusssystems aufgehoben werden, so dass eine Nutzung des Schlüsselsystems aus der Entfernung möglich ist, ohne dass die Gefahr eines Missbrauches durch unbefugte Dritte besteht.
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In einer weiteren Ausgestaltung kann der Verschluss aus mindestens zwei Verschlusselementen bestehen, welche über Feder- oder magnetische Kräfte miteinander in Kontakt gehalten werden. Gerade der Einsatz zweier Verschlusselemente im Bereich der Öffnung der Aufbewahrungstasche kann zu einer einfachen Handhabung der Aufbewahrungstasche beitragen, ohne dass die sichere Abschirmung darunter leidet. Diese Verschlusssysteme lassen sich einfach mit einer Hand bedienen und führen über die mechanischen und magnetischen Kräfte dazu, dass im geschlossenen Zustand eine nur sehr kleine, nicht abgeschirmte Öffnungsfläche verbleibt. Diese verbleibende Fläche ist normalerweise für einen erfolgreichen Angriffsversuch unzureichend, da zudem die Feder- oder magnetischen Kräfte so ausgewählt werden können, dass die Breite des Öffnungsspaltes im geschlossenen Zustand gegen 0 geht. Die Verschlusselemente können zudem aus Metall gefertigt werden, so dass diese auch zur Abschirmung der Tasche beitragen können.
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Innerhalb einer weiteren Ausführungsform können die Verschlusselemente des Verschlusses zumindest partiell eine zweite Lage zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung aufweisen. Natürlich ist es auch möglich, dass die Verschlusselemente entweder ganz oder auch nur teilweise mit einer zweiten abschirmenden Lage ausgerüstet werden. So können beispielsweise in Federelementen Bereiche vorgesehen werden, auf welche Streifen der zweiten Lage geklebt werden. Es ist aber auch denkbar, dass die abschirmende Lage in Teilbereiche der Verschlusselemente eingelassen wird. Diese Maßnahmen können zu einer noch besseren Abschirmung der elektromagnetischen Kommunikatoren durch die Aufbewahrungstasche beitragen.
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Eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist in der nachfolgenden Figur wiedergegeben. Es zeigt schematisch die
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1 eine erfindungsgemäße Ausgestaltung in Form einer Schlüsselglocke (1).
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In der 1 ist eine Aufbewahrungstasche (1) in Form einer Schlüsselglocke oder eines Schlüsseletuis dargestellt. Dieses besteht aus einer Hülle, welche mindestens zweilagig aufgebaut ist. Beispielsweise aus einer äußeren Lage aus Leder und einer inneren Lage aus einem PET/Aluminium/PET-Verbund. Der PET/Aluminium/PET-Verbund ist vor der Herstellung an einer Seite an die Innenseite der Lederschicht geklebt worden und die Schlüsselglocke wurde anschließend aus dem Leder/PET/Aluminium/PET-Verbund hergestellt, wobei das Leder die äußere Schicht bildet. In geschlossener Konfiguration, d. h. bei geschlossener Öffnung, ist ein Funkkontakt zum Schlüssel durch die abschirmende Schicht unterbunden. Das Schlüsseletui weist eine Öffnung (2) auf, welche beispielsweise einen Funkschlüssel (3) aufnehmen kann. Die Öffnung wird durch Verschlusselemente (4) begrenzt. In diesem Fall kann es sich um einen Federverschluss handeln, welcher durch die mechanischen Kräfte der Federn eine geschlossene Konformation aufweist. Durch Einwirken äußerer Kräfte (zum Beispiel Fingerdruck), werden die Federkräfte überwunden und der Öffnungspalt wird erweitert. In dieser Stellung kann der Schlüssel dann erfolgreich Daten mit seiner Umgebung austauschen und beispielsweise den Code zur Öffnung einer Autotür übertragen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2014193169 A1 [0003]
- DE 202006013396 U1 [0004]
