DE19503566A1 - Chipkartenleser, insbesondere mit elektrischer Erkennung der Kontaktsatzverriegelung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Chipkartenleser und insbesondere auf einen Endlagenschalter für einen Chip­ kartenleser.

Kontaktiereinrichtungen für Chipkarten, sogenannte Chip­ kartenleser, sind seit längerem bekannt. Abgesehen von sogenannten Einfach-Chipkartenlesern, die keine bewegli­ chen Teile aufweisen, verwenden qualitativ hochwertigere Chipkartenleser ein Gehäuse oder einen Rahmen, der in ei­ nem Gerät, beispielsweise auf einer gedruckten Schal­ tungsplatte eines Geräts angebracht werden kann. In die­ sem Rahmen ist üblicherweise ein Kartenaufnehmer derart hin- und herbeweglich gelagert, daß die Kartenkontakte der Chipkarte in der sogenannten Lesestellung des Karten­ aufnehmers mit Kontaktelementen (sog. Lesekontakten) in Kontakt gebracht werden.

Es gibt sogenannte Push-Pull-Chipkartenleser, ferner so­ genannte Push-Push-Chipkartenleser und auch solche, die man als Pushmatik-Leser bezeichnet. Bei letzterem wird der Kartenaufnehmer zusammen mit der Karte durch eine Schub- oder Pushbewegung in seine Lesestellung gebracht, die Freigabe aus der Lesestellung aber erfolgt in anderer Weise, beispielsweise dadurch, daß unter bestimmten Um­ ständen eine automatische Freigabe aus der Lesestellung (z. B. durch einen Entriegelungsmagneten) erfolgt (daher der Name "Pushmatik"-Leser).

Bei den bekannten Chipkartenlesern, insbesondere auch de­ nen der Pushmatik-Bauart, wird ein die Anwesenheit bzw. Endlage oder Lesestellung der Chipkarte meldender auch als Anwesenheitsschalter zu bezeichnender Endlagen­ schalter bereits betätigt, nachdem die Lesekontakte auf der Karte aufgesetzt haben. Dies geschieht bereits vor Erreichen der Kartenend- oder Lesestellung, also bevor der Kartenaufnehmer insbesondere auch der einen Kontaktsatz tragende Kartenaufnehmer verrastet ist. Bei bestimmten Anwendungen ist dies nicht erwünscht, damit Manipulationen durch den Kartenbenutzer ausgeschlossen werden können.

Bei der DE 43 03 031 A1 soll praktisch gleichzeitig mit dem Verriegeln des Kartenaufnehmers (oder des Kontaktsat­ zes) in dessen End- oder Lesestellung auch der Endlagen­ schalter betätigt werden.

Zu diesem Zweck ist eine Rasteinrichtung vorgesehen, die durch Rastmittel und Gegenrastmittel eine Verrastung des Kartenaufnehmers in der Endstellung bewirkt und darüber hinaus einen Endlagenschalter betätigt. Dabei ist ein einziges Element - in bevorzugter Weise in der Form eines Rasthebels oder Winkelhebels - vorgesehen, das sowohl die Verrastung des Kartenaufnehmers als auch die Betätigung des Endlagenschalters bewirkt.

Ferner kann der erwähnte Endlagenschalter zusätzlich zu einem im Kontaktsatz eingebauten Endlagenschalter (der auch als Kartenanwesenheitsschalter bezeichnet werden kann) vorgesehen und mit diesem in Reihe geschaltet sein.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Chipkartenleser, insbesondere der Pushmatik-Bauart derart vorzusehen, daß der die Endlage des Kartenauf­ nehmers anzeigende Endlagenschalter von Rastmitteln, ins­ besondere einem Rasthebel, betätigt wird, wodurch eine Schaltfolge erzwungen wird. Insbesondere soll gleichzei­ tig mit der Verriegelung des Kartenaufnehmers in seiner Endstellung der Endlagenschalter betätigt werden, wobei eine kostengünstige und kompakte Bauweise erreicht werden soll.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist zur Lösung dieser Aufgabe vorgesehen, daß der Endlagenschalter vorzugsweise auf dem Kartenaufnehmer selbst angeordnet ist. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Rastmittel in der Form eines Rasthebels ebenfalls auf dem Kartenaufnehmer angeordnet. Die Gegenrastmittel sind vor­ zugsweise stationär am Rahmen des Chipkartenlesers vorgesehen. Gemäß einem weiteren Aspekt Erfindung wird der Rasthebel durch die in einem Endlagenschalter vorhandenen Federmittel zur Raststellung des Rasthebels hin vorgespannt.

Die erfindungsgemäßen Merkmale sind im einzelnen in den Ansprüchen genannt.

Ausgehend von einem Beispiel des Standes der Technik wird im folgenden die Erfindung anhand der Zeichnung beschrie­ ben; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1, eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht eines Chipkartenlesers gemäß DE 43 03 031 A1;

Fig. 2, eine schematische Draufsicht auf den Chipkarten­ leser gemäß Fig. 1 und zwar mit dem Kartenaufnehmer in seiner Ausgangsstellung;

Fig. 3 und 4, Ansichten ähnlich den Fig. 1 und 2, wobei sich aber hier der Kartenaufnehmer in seiner Lesestellung befindet;

Fig. 5, eine schematische Draufsicht auf einen erfin­ dungsgemäßen Pushmatik-Chipkartenleser;

Fig. 6, eine vergrößerte Ansicht der Rasteinrichtung des Chipkartenlesers der Fig. 5; und

Fig. 7 weitere Einzelheiten des Chipkartenlesers der Fig. 5.

In den Fig. 1 und 2 ist der Kartenaufnehmer 3 in seiner Ausgangsstellung 6 dargestellt, während in den Fig. 3 und 4 der Kartenaufnehmer 3 sich in seiner Lese- oder Endstellung 8 befindet. In einem Boden 52 des Rahmens 2 ist ein Führungsschlitz 51 ausgebildet, der einen Mitnehmer 37 aufnimmt und führt. Ferner sieht man zwei Befestigungslöcher (eines ist bezeichnet) 53, die zur Befestigung des Rahmens 2 an einem irgendeinen Gerät dienen. Ein Kartenanschlag 54 ist am Boden 52 des Rahmens 2 vorgesehen. Ferner ist am Boden 52 eine Kartenauf­ lageschiene 55 ausgebildet. Das heißt, im vorliegenden Fall ist der die Kontaktelemente oder die Lesekontakte enthaltende (aber nicht gezeigte) Kontaktsatz in einer Ausnehmung 57 des Kartenaufnehmers 3 angeordnet. Die Kontaktzonen der Kontaktelemente des Kontaktsatzes weisen nach unten, d. h. zur Kartenauflageschiene 55 hin, wobei natürlich zwischen der Schiene 55 und dem Kartenaufnehmer 3 die Karte 5 angeordnet ist. Am Rahmen 2 ist ein Verlängerungsteil 56 vorgesehen.

Ein Entriegelungsmagnet 60 sitzt auf einer Verlängerung des Bodens 2 und weist einen Ankerstift 62 auf, der hin- und herbewegt werden kann. In der in Fig. 4 gezeigten Po­ sition kann der Auslöser- oder Entriegelungsmagnet 60 kurzfristig betätigt werden. Infolgedessen würde dann der Ankerstift 62 nach unten bewegt und gegen eine Betätigungsfläche 63 der Schalterbetätigungsmittel 38 eines Winkelhebels 36 gedrückt werden, so daß dieser verschwenkt wird und einen Endlagenschalter 19 durch eine Betätigungsfläche 64 schaltet und gleichzeitig den Mitnehmer 37 aus einer Rastausnehmung 39 entläßt, so daß eine Zugfeder 43 den Kartenaufnehmer oder -schlitten 3 zusammen mit der Karte 5 in die in Fig. 2 gezeigte Position zurückbringt.

In den Fig. 5, 6 und 7 ist der erfindungsgemäße, insbe­ sondere mit Pushmatik ausgerüstete Chipkartenleser 101 dargestellt. Der Chipkartenleser 101 weist einen Rahmen 102 auf, in dem ein Kartenaufnehmer 103, ähnlich wie dies für den in den Fig. 1-4 gezeigten Stand der Technik dargestellt ist, hin- und herbewegbar geführt ist. Auf Einzelheiten wird diesbezüglich auf die Fig. 1-4 und deren Beschreibung verwiesen.

In dem Kartenaufnehmer 103 ist schematisch eine Chipkarte 105 eingesetzt dargestellt, deren Kontakte mit einem nicht näher gezeigten Kontaktsatz in Verbindung gebracht werden sollen. Der Kontaktsatz sitzt in einer Öffnung des Kartenaufnehmers 103. Ein Druckteil 108 drückt ein Flachbandkabel 109 gegen den in Fig. 5 nicht zu sehenden Kontaktsatz. Man erkennt, daß das Flachkabel 109 eine Reihe von isolierten Leitern aufweist, von denen einige mit den Kontaktelementen des Kontaktsatzes verbunden sind, während zwei dieser Leiter, nämlich die Leiter 110 und 111 dazu dienen, um mit einem Endlagenschalter 119 verbunden zu sein. In der Darstellung gemäß Fig. 5 sind die Leiter 110 und 111 allerdings noch mit einem erfin­ dungsgemäß jetzt nicht mehr vorhandenen Endlagenschalter 112 verbunden, und nicht mit dem erfindungsgemäß auf dem Kartenaufnehmer 103 angeordneten Endlagenschalter 119 und zwar dessen Anschlüssen 113a, 113b und 113c. Je nachdem wie die Leiter an die Anschlüsse 113a, b, c angeschlossen sind wirkt der Endlagenschalter 119 als "Öffner" oder "Schließer". Der Endlagenschalter 119 gibt sozusagen die Endlage des Kartenaufnehmers 103 an. Zusätzlich ist noch ein Kartenanwesenheitsschalter, der nicht gezeigt ist, vorgesehen, der die Anwesenheit der Chipkarte 105 im Kartenaufnehmer 103 angibt.

An der Andruckplatte 108 ist noch ein Tragteil 120 befestigt, beispielsweise damit auch einstückig ausgebil­ det.

Das Tragteil 120 dient dazu mit einer Ecke 121 auf die Oberseite des Endlagenschalters 119 zu drücken, um diesen in seiner Position festzulegen. Das Tragteil 120 dient ferner zur Halterung von Rastmitteln 136 in der Form ei­ nes Winkelhebels oder einer Klinke am Kartenaufnehmer 103.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Winkelhebel 136 in seiner gezeigten Position im Uhrzeigersinn vorgespannt und zwar über einen gegen die Seitenfläche 125 des Winkelhebels 136 drückenden Schaltstift 124 des Endlagenschalters 119, in dem eine den Schaltstift 124 nach links drückende Rückstellfeder angeordnet ist.

Die Klinke 136 weist einen ersten Armteil 127 auf, der sich quer zur Längsrichtung des Chipkartenlesers 101, in etwa parallel zur (linken) Vorderkante des Endlagenschal­ ters 119, erstreckt. Vorzugsweise senkrecht zu diesem Armteil 127 verläuft ein zweiter Armteil 128, das auch als Führungssteg bezeichnet werden kann. Der Führungssteg 128 läuft in etwa parallel zur Längsachse des Chipkarten­ lesers 101 und seine Längsachse verläuft vorzugsweise im wesentlichen durch ein Schwenk- oder Drehpunkt 122 des Winkelhebels 136.

Der Führungssteg 128 ist in einer im Rahmen 102 vorgese­ henen stationären Führung 130 geführt und zwar bei der Bewegung des Kartenaufnehmers 103 aus einer Ausgangsstel­ lung in eine Lesestellung und umgekehrt. Die Führung 130 ist vorzugsweise stationär, d. h. bewegt sich nicht und ist auch nicht elastisch. Im einzelnen weist die Führung 130 einen Führungsschlitz 131 auf, der zwei im wesentli­ chen parallel zueinander verlaufende Wände 131a, 131b bildet. Dadurch, daß die Klinke 136 durch die Rückstell­ feder des Endlagenschalters 119 im Uhrzeigersinn vorge­ spannt ist, liegt die in Fig. 5 obere Kante 129 des Führungsstegs 128 an der Führungswand 131a an, und zwar auch während der Bewegung des Kartenaufnehmers 103 aus der in Fig. 5 gezeigten Ausgangsstellung in die (nicht gezeigte) Lesestellung.

Sobald bei der Bewegung des Kartenaufnehmers 103 aus der Ausgangsstellung in die Lesestellung letztere erreicht ist, schnappt oder rastet der Führungsarm 128 in Gegen­ rastmittel ein, die im dargestellten Ausführungsbeispiel durch die Führung 130 gebildet sind. Im einzelnen schnappt eine vorzugsweise an der oberen Kante 129 des Führungsarms 128 ausgebildete Rastausnehmung 134 über die Rastnase 133. Dabei kommt ein hakenartiger Vorsprung 135 der Rastausnehmung 134 mit der Rastfläche 132 in Ein­ griff, so daß sich die Klinke 136 geringfügig im Uhrzei­ gersinn verschwenkt, was ein Öffnen des Endlagenschalters 119 zur Folge hat. Gleichzeitig befindet sich das Ende des Führungsstegs 128 etwas näher an einem Ankerstift 162 eines Entriegelungsmagneten 160.

Es sei nun auf die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Chipkartenlesers 101 eingegangen. Die im Kartenaufnehmer 103 drehbare gelagerte Rastklinke 136 wird in der Ein-/Ausgabeposition des Kartenaufnehmers 103 gegen einen im Rahmen vorhandenen Raststeg, vorzugsweise die Führungs­ wand 131a gedrückt. Die dazu erforderliche Kraft wird dabei, wie erwähnt, über die Rückstellfeder des Endlagenschalters 119 vorgesehen sein kann oder aber in Form eines Schnappschalters 119 vorgesehen sein kann oder aber auch über eine, vorzugsweise nur am Kartenaufnehmer 103 befestigte, separate Feder erzeugt.

Wenn nun der Kartenaufnehmer 103 zusammen mit dem darin vorgesehenen Kontaktsatz zu der End- oder Leseposition bewegt wird und sie schließlich erreicht, bewegt sich die Klinke 136 nach rechts drehend in die Rastposition. Nach der Rastüberdeckung von Klinke 136 und Rastnase 133 wird der Schnappschalter 119 aktiviert. Dieser kann wie erwähnt wahlweise als Öffner oder Schließer benutzt werden.

Vorzugsweise ist der Endlagenschalter 119 mit einem internen Kartenanwesenheitsschalter (nicht gezeigt) in Reihe geschaltet, d. h. im verrasteten Zustand ist der Schnappschalter 119 z. B. geschlossen.

Vorzugsweise sind die Klinke 136 und der Schnappschalter 119 auf beispielsweise ein plattenförmiges Bauteil des Kartenaufnehmers 103 aufgesteckt und werden mittels des modifizierten Druckstücks 108, 120 des Kontaktsatzes niedergehalten. Erfindungsgemäß kann das Druckstück variabel gestaltet werden, so daß beispielsweise 16-polige bzw. auch 8-polige Kontaktsätze zu verwenden sind.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der in der Leseposition überstehende ggfs. verlängerte Führungssteg 128 der Klinke zur manuellen Entriegelung oder zur Stromloserkennung (zusammen mit dauerbestromten Zusatzmagnet) benutzt werden.

Die Erfindung sieht also einen Chipkartenleser 101 vor, dessen Klinke 136 oder Rastmittel direkt den Endlagen­ schalter 119 betätigen können. Der Endlagenschalter 119 wird dabei vorzugsweise nach der Verrastung betätigt. Die erfindungsgemäße dreh- oder schwenkbare Sperrklinke 136 ist vorzugsweise auf dem beweglichen Kartenaufnehmer 103 montiert und macht so dessen Absenkbewegung mit. Diese Anordnung ergibt günstige Platzverhältnisse.

Vorzugsweise ist der Endlagenschalter in der Form eines Schnappschalters 119 vorzugsweise zusammen mit der Sperrklinke 136 auf dem Kartenaufnehmer 103 montiert. Auf diese Weise muß eine Verbindungsleitung zwischen dem in­ ternen Kartenanwesenheitsschalter und dem Endlagenschal­ ter 119 keine Bewegungen mitmachen.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Schnappschalter 119 als Wechsler ausgeführt, wobei auch Öffner und Schließer möglich sind.

In dem Fall, in dem die Rastbewegung der Klinke 136 unmittelbar durch den Schalterstößel 124 des Endlagen­ schalters 119 bewirkt wird, benötigt man keine Zusatzfe­ der. Gegenüber anderen Konstruktionen ergibt sich dabei der Vorteil, daß der Endlagenschalter nicht justiert werden muß. Vorteilhaft ist ferner, daß der Führungssteg 128 der Klinke 136 auch zur Entriegelung verwendbar ist. Vorteilhafterweise kann dann, wenn bei Stromausfall die Karte 105 ausgeworfen werden soll, zu diesem Zweck ein weiterer Entriegelungsmagnet (nicht gezeigt) vorgesehen sein, der in seiner eingefahrenen Position, d. h. sein Ankerstift ist entgegen der Kraft einer Feder eingezogen, ständig unter Strom steht. Fällt der Strom aus, so drückt die Feder den Ankerstift auswärts und stößt die Feder dem Ankerstift auswärts und stößt dabei auf den Führungssteg 128, der dadurch entriegelt wird. Infolgedessen wird der Kartenaufnehmer 103 durch eine Feder, die bei Bewegung des Kartenaufnehmers in die Lesestellung gespannt wurde, gemäß der Ansicht der Fig. 5 nach rechts in seine Aus­ gangsstellung bewegt, wo die Karte entnommen werden kann. Alternativ kann unter Vermeidung eines zusätzlichen Entriegelungsmagneten der Entriegelungsmagnet 160 so ausgebildet sein wie dies für den zusätzlichen Ent­ riegelungsmagneten beschrieben wurde.

Claims (15)

1. Chipkartenleser (101) mit einem Rahmen (102), einem zwischen einer Ausgangsstellung und einer Lesestel­ lung bewegbaren Kartenaufnehmer (103) und einem End­ lagenschalter (119), wobei eine Rasteinrichtung (128, 130) zwischen dem Rahmen (102) und dem Karten­ aufnehmer (103) derart vorgesehen ist, daß der Kar­ tenaufnehmer (103) in seiner Lesestellung verrastet wird und wobei bei Erreichen der Lesestellung die Rasteinrichtung (128, 130) die Betätigung des Endla­ genschalters (119) bewirkt, und wobei die Rastein­ richtung (128, 131) Rastmittel, vorzugsweise in der Form eines drehbar gelagerten Rasthebels (136), und Gegenrastmittel (130) aufweist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rastmittel auf dem Kartenaufnehmer (103) angeordnet sind.

2. Chipkartenleser (101) insbesondere nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Endlagenschalter (119) auf dem Kartenaufnehmer (103) angeordnet ist.

3. Chipkartenleser (101) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenrastmittel (130) am Rahmen (102) angeordnet sind.

4. Chipkartenleser (101) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Federmittel vorgesehen sind, um die Rastmittel (136) in ihre Rastposition vorzuspannen.

5. Chipkartenleser (101) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel eine Rückstell­ feder eines Endlagenschalters (119) sind.

6. Chipkartenleser (101) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Kontaktsatz des Chipkartenlesers ein weiterer Endlagenschalter (Kartenanwesenheits­ schalter) eingebaut ist, der zusammen mit dem zusätzlichen Endlagenschalter (119) in Reihe geschaltet ist.

7. Chipkartenleser (101) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Endlagenschalter (119) beide Rasthebelstellungen, also eine Raststellung und eine Freigabestellung, meldet, so daß ein Entriegelungs­ magnet (160) betätigt werden kann, wenn während des Lesevorgangs eine Chipkarte (105) herausgezogen wird.

8. Chipkartenleser (101) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rasthebel ein Winkelhebel (136) ist, der einen Führungssteg (128) aufweist, der über den Rahmen (102) in der Raststellung hinausragt, so daß der Führungssteg (128) manuell betätigbar ist.

9. Chipkartenleser (101) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelhebel (136) vorzugsweise rechtwinklig zu­ einander verlaufende Arme, und zwar ein erstes Arm­ teil (127) und ein zweites Armteil (128) aufweist, wobei das erste Armteil (127) entlang einer Quer­ seite des Chipkartenlesers (101) verläuft und wobei das zweite Armteil (128) entlang einer Längsseite des Chipkartenlesers (101) verläuft.

10. Chipkartenleser (101) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektromagnetischer Kartenauswurf, insbeson­ dere unter Verwendung eines Entriegelungsmagneten (160) vorgesehen ist.

11. Chipkartenleser (101) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieser ein sogenannter Pushmatik-Leser ist, wo­ bei zur Verhinderung unerwünschter Manipulation durch einen Kartenbenutzer eine Betätigung eines Endlagenschalters (119) verhindert wird, bevor nicht die Kartenendstellung erreicht, also ein Kontaktsatz bzw. der Kartenaufnehmer (103) verrastet wird.

12. Chipkartenleser (101) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehpunkt des Winkelhebels (136) an dem er­ sten Armteil (127) des Winkelhebels (136) angeordnet ist, und insbesondere auf dem Kartenaufnehmer (103), angeordnet ist.

13. Chipkartenleser (101) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zweiten Anteil (128) des Winkelhebels (136) eine Rastausnehmung (134) ausgebildet ist, die vorzugsweise einen hakenartigen Vorsprung (135) bil­ det, und zwar zum Eingriff mit einer Rastfläche (132) der Gegenrastmittel (130).

14. Chipkartenleser (101) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein, insbesondere weiterer, Elektromagnet vorge­ sehen ist, der bei Stromlosigkeit den Kartenauf­ nehmer (103) entriegelt.

15. Chipkartenleser (101) insbesondere nach einem oder mehreren der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Schalter, insbesondere einem Schnapp- oder Mikroschalter, vorhandene Federmittel zur Vorspannung von Elementen des Chipkartenlesers (101), insbesondere der Rastmittel, verwendet werden.