DE3304498A1

DE3304498A1 - Lese- und aufzeichnungsgeraet fuer datentraeger

Info

Publication number: DE3304498A1
Application number: DE19833304498
Authority: DE
Inventors: Michel 26000 Valence Drôme Gentet; André 26800 Portes Les Valence Drôme Nicolet
Original assignee: Crouzet SA
Current assignee: Thales Avionics SAS
Priority date: 1982-02-15
Filing date: 1983-02-10
Publication date: 1983-08-25
Also published as: GB2117152B; GB8302720D0; GB2117152A; DE3304498C2; FR2521748B1; FR2521748A1; US4609957A; JPH0136176B2; JPS58147857A

Description

P.-C. SROKA. dr. H. FEDER, dipl-phys. dr. W.-D. FEDER

PATENTANWÄLTE & EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

KLAUS O. WALTER

RECHTSANWALT

DOMINIKANlRSril. 37. POSTFACH 111 03H

D-4000 DÜSSELDORF 11 telefon (0211) 5740 22 85»4 550

7, Februar 1983 1-5305 -14/2

Crouzet S.A.

128, avenue de la Republique

75o11 Paris / Frankreich

Lese- und Aufzeichnungsgerät für Datenträger

Die Erfindung betrifft ein Lese- und Aufzeichnungsgerät für eine Magnetspur aufweisende Datenträger mit Einrichtungen, um den Datenträger in einer bestimmten, für den Kontakt mit einem Lese- und Aufzeichnungs-Magnetkopf geeigneten Stellung zu halten, und mit Antriebsorganen, um den Magnetkopf in einer gleichmäßigen geradlinigen Bewegung entlang der Magnetspur des Datenträgers zu bewegen,

Es sind Lese- und Aufzeichnungsgeräte für starre oder halbstarre Magnetkarten bekannt, wie sie beispielsweise in Form von Kreditkarten im Bankenwesen benutzt werden, und bei denen verschiedene Informationen magnetisch auf mindestens einer Magnetspur aufgezeichnet sind, die sich au.f der einen Kartenseite befindet. Das Lese- und Aufzeichnungsgerät enthält in bekannter Weise einen Magnetkopf, der entweder feststehend angeordnet sein kann oder

beweglich ist. Der Magnetkopf ist bei sogenannten Einzugsgeräten feststehend angeordnet, bei denen die Karte sich relativ zum Magnetkopf bewegt, oder der Magnetkopf ist beweglich bei solchen Geräten, bei denen die Karte einfach in einen Schlitz des Gerätes eingeschoben und nach Gebrauch bzw. Auswertung von dem Benutzer wieder herausgezogen wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Lese- und Aufzeichnungsgerät handelt es sich um ein solches der zweiten Kategorie, d.h. um ein Geät mit einem beweglichen Magnetkopf. Damit ein derartiges System zuverlässig arbeitet und verschiedenen sich auf die Aufzeichnung bzw. Kodierung der Kreditkarten beziehenden Normen entspricht, muß die relative Bewegungsgeschwindigkeit zwischen dem Magnetkopf und der Magnet- bzw. Aufseichnungsspur linear und gleichmäßig sein, wobei zufällige und plötzliche Abweichungen unter 5 % liegen müssen,

Um die von dem Antriebsmotor ausgehenden Schwingungen zu dämpfen bzw, auszuflltern ist es beispielsweise bei Drehplatinen bekannt, die Abtriebsrolle des Antriebsmotors mittels eines elastischen Antriebsbandes mit einer ersten eine Untersetzung bewirkenden Rolle zu koppeln, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Motorabtriebsrolle, Die bekannten Anordnungen, unabhängig davon, ob es solche mit direktem Zahneingriff, mit Zahnriemen oder Endlosschrauben sind, ermöglichen es jedoch nicht, die in Frage stehenden Normen zu berücksichten, so daß Zusatzeinrichtungen erforderlich sind, um sie mechanisch nach- bzw, einstellbar zu machen, wodurch die gesamte Anordnung komplex und aufwendig wird.

Der Erfindung ll*Kjt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile auszuschalten und insbesondere im Betrieb der Antriebsübertragung Maßnahmen vorzusehen, welche im Bereich des Schlittens nur Geschwindigkeitsänderungen zulassen, die

- 5 weniger als 1,5 % sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Lese- und Aufzeichnungsgerät dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsorgane für den Magnetkopf einen Schlitten, der entlang von zwei fest an einem Gehäuse angebrachten parallelen Führungsstangen verschiebbar ist, einen am Gehäuse befestigten Antriebsmotor, ein erstes von dem Antriebsmotor antreibbares elastisches Antriebsband, welches die von dem Antriebsmotor ausgehenden Schwingungen dämpft und abfängt, und ein zweites festes, mittels einer Zugfeder gespanntes Antriebsband umfassen, welches über Rollen und dem ersten Antriebsband angetrieben wird und zum Antrieb des Schlittens dient.

Bei einer bevorzugten Ausführungεform, wie sie sich insbesondere aus Patentanspruch 2 ergibt, ist die Montage des Magnetkopfes am Schlitten derart, daß man einen engen Kontakt zwischen dem Magnetkopf und der Magnetspur selbst dann erhält, wenn der an sich flache und ebene Datenträger Unebenheiten oder Verwindungen aufweist. Zu diesem Zweck ist das erfindungsgemäße Lese- und Aufzeichnungsgerät dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkopf um eine Achse oszillieren bzw, schwenken kann, die parallel zur Achse der Magnetspur liegt, während andererseits auch eine elastische translatorische Bewegung des Magnetkopfes senkrecht zur Datenträgerebene möglich ist. Der Magnetkopf kann weiterhin in dem Schlitten um eine Achse schwenken, die senkrecht zur Ebene der Magnetspur liegt, wodurch die Azimutposition einreguliert werden kann, d.h, die Winkellage des Luftspaltes zwischen dem Magnetkopf relativ zur Längsachse der Magnetspur,

Um sicherzustellen, daß der Datenträger, nachdem er von Hand in einen Spalt des Gerätgehäuses eingeführt worden ist, in einer genauen ungezwungenen Anschlagstellung seines Bezugs- bzw, Anschlagrandes innerhalb des Schlitzes ver-

bleibt, ist die Länge dieses Schlitzes größer als die Länge dieses Bezugs- bzw. Anschlagrandes bzw. die Länge der Karte, wobei ein insbesondere von einer Druckfeder beaufschlagter Hebel vorgesehen ist, der den Datenträger in einer Richtung parallel zur Magnetspur gegen einen insbesondere abgerundeten Vorsprung im Eereich der einen Kante des Schlitzes drückt, um einen Punktkontakt zu erhalten.

Dieser Punktkontakt wird insbesondere durch eine Anordnung erreicht, wie sie im Patentanspruch 4 beschrieben ist. Der den Datenträger gegen den Vorsprung drückende Hebel ist nur in Richtxing der Magnetspur elastisch gelagert, während er in Einführrichtung des Datenträgers in den Schlitz des Gehäuses im wesentlichen starr ist. Eine nur geringe Elastizität des Druckhebels in Einführrichtung des Datenträgers würde eine automatische Rückwärtsbewegung des Datenträgers um einige hundertstel oder einige zehntel Millimeter hervorrufen können, was sowohl beim Ablesen als auch beim Aufzeichnen der Magnetspur nicht zulässig ist. . ·

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die eine bevorzugte Ausführungsform darstellende Zeichnung beschrieben.

Wie dargestellt umfaßt das Lese-Kodiergerät, welches beispielsweise für Kreditkarten für den Bankengebrauch vorgesehen ist, ein Gehäuse 2, welches beispielsweise aus einer unter dem Warenzeichen Zamak vertriebenen Feinzinklegierung mit Al, Cu, Mg geformt ist. Dieses Gehäuse dient als starre Halterung für zwei parallelliegende Stangen 51, 52, Rollen 4, 41 und 2o sowie einen Antriebsmotor 1. Die beiden parallelverlaufenden Stangen 51, bestehen aus poliertem rostfreiem Stahl und bilden 5 Führungen für einen Schlitten 6, der aus Rilsan (thermoplastisches Polyamid) geformt ist und auf Glaskugeln bzw. Glaskugellagern läuft, um einen guten Reibungs-

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koeffizienten und damit eine hohe Gleichförmigkeit hinsichtlich des Gleitens auf den Stangen zu erhalten. Dieser Schlitten wird entlang der Führungsstangen 51, 52 zu einer geradlinigen gleichmäßigen Bewegung von dem Elektromotor 1, vorzugsweise einem Gleichstrommotor, mit geringen Trägheitsmoment angetrieben, um schnell anfahren und anhalten zu können, wobei der Antrieb mit einer herabgesetzten Spannung erfolgt, um eine relativ geringe Drehzahl zu erreichen - 17oo U/min, - und damit ein zu hohes üntersetζungsverhältnis zwischen der Abtriebsrolle 1o des Motors und der ersten Rolle 1o zu vermeiden. Diese erste Rolle 2o ist starr mit der zweiten Rolle 4 gekuppelt, mit der sie eine gemeinsam auf der fest mit dem Gehäuse verbundenen Achse 21o drehbare Einheit bildet. Zwischen der Achse 21o und dieser die beiden Rollen 2o und 4 umfassenden Einheit befindet sich ein seibstschmierender Ring 21, um Vibrationen bzw. Schwingungen zu vermeiden, die bei der Verwendung von Kugellagern auftreten könnten. Die dritte Rolle 41, die den gleichen Durchmesser hat wie die Rolle 4, dient als Umlenkrolle für ein erstes, an dem Schlitten befestigtes Antriebsband 42 aus Metall, Das eine Ende 43 dieses Antriebsbandes 42 ist direkt mittels einer Schrauben an dem Schlitten befestigt, während an dem anderen Ende des Antriebsbandes 42 eine Zugfeder 61 5 angreift, die ihrerseits an einem fest mit dem Schlitten verbundenen Zapfen 62 befestigt ist. Diese Zugfeder 61 übt auf das Metall-Antriebsband 42 eine Spannkraft in der Größenordnung von 1ooo bis 15oo g aus. Die in Längsrichtung wirkende Festigkeit dieses von der Zugfeder 61 unter Spannung gehaltenen Antriebsbandes reicht für den Antrieb des Schlittens 6 mit einer genau gleichmäßigen Geschwindigkeit von beispielsweise 15o mta/sek, in dem hier betrachteten Beispiel aus. Der Schlitten 6 trägt einen Lese- und Aufzeichnungsmagnetkopf 8o, Nur das zweite Antriebsband 3, welches die Verbindung zwischen der Motor-Abtriebsrolle lo, die einen kleinen Durchmesser hat, mit der Rolle 2o herstellt, bewegt sich relativ schnell.

Das Untersetzungsverhältnis zwischen diesen beiden Rollen 1o und 2o liegt in der Größenordnung von 1 : 7, und das Antriebsband 3 besteht aus einem elastischen Material, beispielsweise einem Kautschukmaterial, wie es üblicherweise für die Antriebsriemen von Plattenspielern verwendet wird, um die von dem Antriebsmotor 1 ausgehenden Schwingungen zu dämpfen und zu absorbieren. Der kombinierte Antrieb des Schlittens 1o einerseits mittels eines sich schnell bewegenden elastischen Antriebsriemens mit einem zweiten demgegenüber mit verringerter Geschwindigkeit laufenden Metall-Antriebsbandes oder auch eines Stahlkabels führt dazu, daß eine gleichmäßige geradlinige Translationsbewegung des Schlittens frei von allen Linearschwingungisn erhalten wird.

15. .

Der Schlitten 6 ist mit einer nach beiden Seiten hin offenen durchgehenden zylindrischen öffnung versehen, die senkrecht über der Achse der Magnetspur 9o einer Karte 9 verläuft, wenn diese Karte in Richtung des pfeiles F- in einen Schlitz 2o2 des Gehäuses 2 derart eingeschoben ist, daß der ' vordere Bezugs- bzw. Anschlagrand 9 dieser Karte 9 gegen den innenliegenden Boden bzw. Grund 2o1 dieses Schlitzes 2o2 anliegt. Der Magnetkopf 8o ist in einen Zylinderring 8 eingesetzt. Der Magnetkopf kann sich im Inneren dieses Zylinderringes geradlinig bzw, translatorisch unter dem Einfluß einer Feder verschieben, damit er ständig mit einer gleichmäßigen Andrückkraft über die Oberfläche der Karte gleitet, selbst wenn diese verformt ist. Zu diesem Zweck sind die Magnetköpfe mit zwei sich diametral gegenüberliegenden Längsnuten versehen.

Der Zylinderring 8 ist in einen zweiten Zylinderring 7 eingesetzt, dessen Innendurchmesser, welcher größer ißt als der Außendurchmesser des Zylinderringes 8, durch zwei sich diametral gegenüberliegende parallele Abflachungen 71 unterbrochen ist. Der Zylinderring 8 wird zwischen diesen beiden Abflachungen festgehalten und

kann frei um die Achse von zwei Stiften 1oo verschwenken, die unter Kraftaufwand in den Zylinderring 7 eingedrückt bzw. eingepreßt sind. Die stifte 1oo erstrecken sich mit Spiel durch den Zylinderring 8 und sind nur in den Nuten des Magnetkopfes geführt, der sich auf diese Weise translatorisch verschieben kann.

Das gegenüberliegende Spiel zwischen den Zylinderringen 7 und 8 gestattet es dem Magnetkopf, um die durch die beiden Stifte 1oo bestimmte Achse zu oszillieren, die konstruktionsbedingt parallel zur Längsachse der Magnetspur Io liegt. Der Magnetkopf 18 kann sich damit translatorisch entlang einer senkrecht zur Magnetspur 9o liegenden Achse verlagern und außerdem um eine parallel zu dieser Magnetspur verlaufende Achse oszillieren,- so daß der Magnetkopf selbst im Fall von Verwerfungen der Karte in Kontakt mit der Magnetspur bleibt.

Der Zylinderring 7 kann sich weiterhin innerhalb seiner Zylinderöffnung 63 drehen, und er kann mittels zwei nicht dargestellten Mikrometerschrauben genau ausgerichtet werden, die beiderseits von einem nicht dargestellten äußeren diametral gegenüberliegenden Vorsprung, der fest mit diesem Ring verbunden sind, angeordnet sind, wobei diese Schrauben in zwei fest mit dem Gehäuse verbundene Muttern eingeschraubt sind. Diese Anordnung ermöglicht es, den Magnetkopf azimutal auszurichen bzw, zu orientieren. Die die Informationen tragende Karte 9 wird zuerst in Richtung des Pfeiles F- in den Schlitz 2o2 eingeschoben und dann nach Auswertung bzw, Gebrauch wieder von Hand in Richtung des Pfeiles F₂ aus diesem Schlitz herausgezogen, Der Grund bzw. Boden 2o1 dieses Schlitzes 2o2 dient als Anschlag für den Bezugs- bzw, Anschlagrand 9 dieser Karte, der parallel zur Magnetspur 9o verläuft. Der Grund bzw, Boden 2o1 verläuft genau parallel zu den beiden Führungsstangen 51, 52, derart, daß der Schlitten 6 sich stets parallel zur Magnetspur bewegt. Um allein den Rand 9

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als Bezugs- bzw. Anschlagrand wirksam werden zu lassen i und um Orientierungs- bzw. Positionierungsfehler auszuschalten, die von den beiden sich gegenüberliegenden Seiten 9 und 9, der Karte ausgehen könnten, ist der Schlitz 2o2 länger als es der Länge des Bezugs- bzw. Anschlagrandes 9 bzw. der Karte 9 entspricht.

Ein um eine Achse 3o1 verschwenkbarer Hebel 3oo liegt unter dem Einfluß einer Druckfeder 3o2 gegen den Rand 9. der Karte 9 an_r die dadurch mit ihrem gegenüberliegenden Rand 9_a gegen einen abgerundeten Vorsprung 2oo des Gehäuses

gedrückt wird. Die Achsen X und Y des Vorsprunges 2oo einerseits und des aktiven Teiles des Hebels 3oo andererseits fallen zusammen und liegen parallel zum Boden bzw. Grund 2o1 des Schlitzes 2o2 derart, daß kein Schwenk- bzw. Kippmoment auf die Karte übertragen wird, so daß diese über die gesamte Länge des Bezugs- bzw. Anschlagrandes 9 gegen den Boden bzw. Grund 2o1 des Schlitzes 2o2 anliegt.

Die erfindungsgemäße Anordnung schafft eine in konstruktiver und mechanischer Einsicht besonders einfache und zuverlässige Anordnung für einen Lese- und Aufzeichnungs-Magnetkopf für Magnfttkarten.

Claims

330U98

Patentansprüche

Lese- und Aufzeichnungsgerät für eine Magnetspur (So) aufweisende Datenträger (9), mit Einrichtungen, um den Datenträger (9) in einer bestimmten, für den Kontakt mit einem Lese- und Aufzeichnungs-Magnetkopf (8o) geeigneten Stellung zu halten, und mit Antriebsorganen, um den Magnetkopf (8o) in einer gleichmäßigen geradlinigen Bewegung entlang der Magnetspur (9o) des Datenträgers (9) zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsorgane für den Magnetkopf (8o) einen Schlitten (6), der entlang von zwei fest an einem Gehäuse (2) angebrachten parallelen Führungsstangen (51, 52) verschiebbar ist, einen am Gehäuse (2) befestigten Antriebsmotor (1), ein erstes von dem Antriebsmotor (1) antreibbares elastisches Antriebsband (3), welches die von dem Antriebsmotor (1) ausgehenden Schwingungen dämpft und abfängt, und ein zweites festes, mittels einer Zugfeder (61) gespanntes Antriebsband (42) umfassen, welches über Rollen von dem ersten Antriebsband (3) angetrieben wird und zum Antrieb des Schlittens (6) dient.

2» Lese- und Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkopf (8o) in einem ersten Zylinderring (8o) unter dem Einfluß einer Druckfeder verschiebbar gelagert ist, daß dieser erste Zylinderring (8o) zwischen zwei parallelen Abflachungen (71), die in einer Innenbohrung eines zweiten Zylinderringes (7o) angebracht sind, gelagert und um eine Durchmesserachse verschwenkbar ist, die parallel zur Achse der Magnetspur (9o) des in das Gerät eingesetzten Datenträgers (9) liegt, und daß der zweite Zylinderring

(7) in einer im Schlitten (6) angebrachten zylindrischen öffnung (63) gelagert ist, deren Achse senkrecht zur

Achse der Magnetspur (9o) verläuft, wenn der Datenträger (9) gegen den Boden bzw. Grund (2o1) eines Schlitzes (2o2) anliegt, der in dem Gehäuse (2) des Lese- und Aufzeichnungsgerätes angebracht ist.

3. Lese- und Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zylinderring (7) relativ zum Schlitten (6) um seine Drehachse mittels zwei Mikrometerschrauben verschwenkbar ist, die zur einen und anderen Seite eines an diesem Zylinderring angebrachten Vorsprunges angeordnet sind.

4. Lese- und Aufzeichnungsgerät nach Anspruch 2 oder

3, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Gehäuse (2) angebrachte Schlitz (2o2) länger ist als die Längenausdehnung des Datenträgers (9) parallel zur Magnetspur (9o), um den Datenträger einerseits gegen den Boden bzw. Grund (2o1) des Schlitzes (2o2) in Anschlagstellung zu halten und andererseits gegen einen an der anderen Seite des Schlitzes angebrachten Vorsprung (2o) unter dem Einfluß eines Hebels (3o) zur Anlage zu bringen, der der Wirkung einer Druckfeder (3o2) ausgesetzt ist, und daß die Angriffspunkte des Hebels (3o) einerseits und des Vorsprunges 5 (2o) andererseits an dem Datenträger (9o) auf einer parallel zum Grund bzw. Boden (2o1) des Schlitzes (2o2) verlaufenden Achse liegen.