DE3688648T2 - Kartenlesegeraet. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zum Auslesen von Informationen auf in ein Gerät eingesetzten Karten, um Zugriff dieses Gerät oder dessen Benutzung zu ermöglichen
• Es ist bekannt, Kartenlesegeräte in automatischen Bankschaltergeräten, Zugriffssicherheitssystemen und in Geräten, an denen nur autorisierte Nutzer Zugriff erhalten sollen, für eine auf einer Karte aufgezeichnete, zu lesende Information zu verwenden. Die wiedergewonnene Information kann dann verwendet werden, um einen Zugriff auf das Gerät oder dessen Benutzung zu steuern.
• Im Stand der Technik bekannte Kartenlesegeräte sind relativ komplexe Vorrichtungen, die motorgetriebene Führungen, entlang derer eine durch den Schlitz eingeführte Karte am Lesegerät vorbeigeführt wird, für eine auf der Karte aufgezeichnete, wiederzugewinnende Information verwenden. Eine komplexe und teure motorgetriebene Führung gibt die Karte durch den Schlitz an den Benutzer heraus oder legt die Karte sonst ab, sollte es nicht erwünscht sein, die Karte an den Benutzer zurückzugeben.
• Die Komplexität und Kosten der Kartenlesegeräte hatten deren Verwendung auf hochwertige Installationen beschränkt, wo entweder die Verwendung eines Kartenlesegerätes unvermeidbar ist oder das Kartenlesegerät nur einen kleinen Teil der Gesamtsystemkosten bildet.
• Das belgische Patent BE-A-862784 zeigt ein Kartenlesegerät, bei welchem gespeicherte Energie in einer durch das Einsetzen einer Karte zusammengedrückten Feder durch elektrische Erregung gelöst wird, was nacheinander zu einem Lösen eines Sperrgetriebemechanismus führt. Dieses Gerät hat den Nachteil, daß die Steuerung unidirektional erfolgt und eine externe Energiequelle sowie ein Steuermechanismus für das sukzessive Lösen einer Sperrklinke erforderlich sind.
• Die vorliegende Erfindung will ein verbessertes Kartenlesegerät schaffen, das keine angetriebenen Motoren oder keine externe Steuerung von welcher Art auch immer erfordert, von äußerster Ökonomie in der Konstruktion ist und keine direkte Versorgung mit welcher elektrischen Leistung auch immer erfordert und eine unidirektionale oder bidirektionale Geschwindigkeitsregelung zuläßt. Die vorliegende Erfindung will deshalb ein preiswertes und einfaches Kartenlesegerät schaffen, wodurch es für eine Verwendung in jeder Art eines Gerätes geeignet ist, das aus Gründen der Kosten und Komplexität sonst nicht für geeignet für eine Einbeziehung eines Kartenlesegerätes gehalten wird. Ein solches Gerät umfaßt Telefone, Radio- und Fernsehausrüstungen, einfache Türschlösser, Niedrigpreis-Computerterminals, Schreibmaschinen, Textverarbeitungssysteme, Fotokopierer u. dgl..
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Kartenlesegerät vorgesehen mit einer Führung zum Halten und Führen einer Karte und für eine Bewegung einer Karte entlang dieser, einem Wandler, der eine auf einer Karte aufgezeichnete Information erkennt, wenn die Karte entlang der Führung bewegt wird, einem Energiespeicher der mit einer Karte in Eingriff gelangt und Federenergie speichert, wenn die Karte in die Führung eingesetzt und entlang dieser bewegt wird, und, wenn die zum Einsetzen der Karte in die und entlang der Führung benötigte Kraft wegfällt, die gespeicherte Energie dazu verwendet, die Karte entlang der Führung zum Ausstoßen aus der Führung zu bewegen; und einer Steuereinrichtung, die die Bewegungsgeschwindigkeit einer Karte entlang der Führung steuert, wobei das Gerät dadurch gekennzeichnet ist, daß die Steuereinrichtung einen elektrischen Generator zum Wirken auf eine vorbestimmte elektrische Last aufweist.
• Bei einer bevorzugten Ausführung wird eine Karte zwischen geschlitzte Führungsarme durch einen Schlitz in eine Führung eingeführt, wobei eine magnetische oder optische Aufzeichnung auf der Karte einen Wandler passiert. Ein Schieber gelangt in Eingriff mit dem vorlaufenden Rand der Karte und bewegt sich entlang der Führungsschlitze, wobei er eine Feder zusammendrückt, wenn er bewegt wird. Eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung wirkt auf den Schieber, um seine Geschwindigkeitsbewegung zu steuern. Die Karte wird vom Benutzer durch den Schlitz gegen die elastische Gegenkraft der Federn gedrückt, die auf den Schieber wirken, und, wenn die Karte vom Benutzer losgelassen wird, drückt die Feder die Karte zurück durch den Schlitz. Die Geschwindigkeitssteuereinrichtung wirkt so, daß sie die Geschwindigkeit der Karte in der Führung entweder in einer Vorwärtsrichtung, wenn die Karte eingesetzt wird, in einer Rückwärtsrichtung, wenn die Karte von der Feder ausgestoßen wird, oder in beiden Richtungen steuert. Die Steuereinrichtung wirkt so, daß sie die Höhe der Änderung der Geschwindigkeit der Karte unter einen bestimmten Wert begrenzt, so daß die durch die Wandlung von der Karte wiedergewonnenen Daten dekodiert werden können.
• Der Wandler kann optisch oder magnetisch sein. Während eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung eine geschwindigkeitsregulierte Gangschaltungs- oder Uhrwerkmotorvorrichtung enthalten kann, die entweder ein Schwungrad oder einen Drehzahlregler verwendet, oder alternativ eine Steuereinrichtung einen in einem geschlossenen Gehäuse gleitenden pneumatischen Kolben aufweisen kann, weist in der bevorzugten Ausführung die Geschwindigkeitssteuereinrichtung einen elektrischen Generator, der von der Bewegung des Schiebers drehbar angetrieben wird, entweder mit einer Kurzschlußlast oder, wenn der Generator ein Gleichstromgenerator ist, mit einer Last mit einer oder mehreren Dioden auf, so daß nur in einer Drehrichtung oder bei wählbaren Drehzahlen in beiden Richtungen ein generatorisches Bremsen erzeugt wird.
• Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der bei liegenden Zeichnungen näher beschrieben, in denen:
• Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Stirnseitenabschnittes eines Kartenlesegerätes gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
• Fig. 2 eine Ansicht des Kartenlesegerätes von Fig. 2 in vollständiger Ausführung in Richtung des Pfeils A ist;
• Fig. 3 eine Draufsicht auf das Kartenlesegerät von Fig. 1 in vollständiger Ausführung in Richtung des Pfeils B ist;
• Fig. 4A-4C eine Folge von Bewegungsabläufen beim Auslesen einer Karte zeigen;
• Fig. 5 eine mechanische Zeichnung einer Geschwindigkeitssteuereinrichtung zeigt, die in dem in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Gerät verwendbar, jedoch nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist;
• Fig. 6 eine pneumatische Geschwindigkeitssteuereinrichtung, die in dem in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Gerät verwendbar, jedoch nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist;
• Fig. 7A-7C die bevorzugte Steuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die in dem in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Gerät verwendbar ist.
• Eine Karte 10 wird in Richtung eines ersten Pfeils 12 durch einen Schlitz 14 in einer Stirnseite 16 zwischen Führungsarmen 18 hinter der Stirnseite 16 eingesetzt. Jeder Führungsarm 18 weist einen Führungsschlitz 20 auf, von denen in Fig. 1 aufgrund des Sichtwinkels nur einer sichtbar ist, der die Karte 10 an ihren Seiten 22 in einem später noch näher zu beschreibenden Bewegungsweg führt. Die Karte 10 weist einen vorlaufenden Rand 24 auf, der in einer ebenfalls später näher zu beschreibenden Weise mit einem Schieber in dem von den Führungsschlitzen 20 definierten Weg zusammenwirkt.
• Der Schlitz 14 weist eine in der Stirnseite 16 ausgebildete Aussparung 26 auf, wodurch eine Karte im Schlitz 14 angefaßt und ebenfalls in den Weg 20 des Schlitzes 14 mit einem nachlaufenden Rand (in Fig. 1 nicht dargestellt) jenseits der Ebene der Stirnseite 16 ggf. geschoben werden kann.
• Die Stirnseite 16 kann Teil einer Außenwand eines beliebigen Gerätes wie z. B. eines Türschlosses, eines Telefons oder einer Kommunikationseinrichtung, eines Computerterminals und auch eines Gerätes bilden, bei welchem ein Zugriff oder die Benutzung durch eine von einer Karte 10 zu lesenden Information gesteuert werden kann.
• Die Karte 10 weist einen Magnetstreifen 28 auf, auf dem eine magnetkodierte Information aufgezeichnet werden kann. In ähnlicher Weise kann die Karte 10 ebenfalls optisch lesbare Zeichen 30, Barcode-Zeichen 32 oder in magnetischer Farbe aufgedruckte Zeichen 34 aufweisen. In jedem Fall ist es erforderlich, daß diese Zeichen bei der vorliegenden Erfindung in Reihen gedruckt sind, die ausgelesen werden, wenn die Karte 10 einen geeigneten Wandler hinter der Stirnseite 16 passiert.
• Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des Gerätes von Fig. 1 in vollständiger Ausführung in Richtung des Pfeils A von Fig. 1.
• Zusätzlich zu den in Fig. 1 gezeigten Elementen ist ebenfalls eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung 36 vorgesehen, die auf eine Stange 38 wirkt, die so gelagert ist, daß sie in den in Fig. 1 gezeigten Führungsschienen 20 gleitet. Ein Magnetwandler 40 ist angeordnet, um eine Information vom Magnetstreifen 28 zu lesen, und zwei Kabel 42 übertragen die vom Magnetstreifen 28 durch den Wandler 40 abgeleiteten Analogspannungen für eine Dekodierung an anderer Stelle.
• Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf das Gerät von Fig. 1 wieder in vollständiger Ausführung in Richtung des Pfeils B von Fig. 1.
• Zusätzlich zu den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Elementen zeigt Fig. 3 einen Schieber 44, der so gelagert ist, daß er sich in den Führungsschlitzen 20 bewegt und in Anlage an die Aussparung 26 hinter der Stirnseite 16 durch Federn 46 gedrückt wird, die gegen Vorsprünge 48 an den Führungsarmen 18 wirken. Die Drehzahlsteuereinrichtung 36 kann gemäß Darstellung auf den Führungsarmen 18 oder gegenüber der Stirnseite 16 fixiert befestigt sein. Während die Vorsprünge 48 an den Führungsarmen 18 befestigt gezeigt sind, können sie auch in geeigneter Weise in fester Anordnung gegenüber der Stirnseite 16 verankert sein. Während Fig. 3 zwei Federn zeigt, ist in der vorliegenden Erfindung auch nur eine Feder ausreichend, die so angebracht sein kann, daß sie eine entgegengesetzt gerichtete Bewegung des Schiebers 44 vom inneren Abschnitt der Aussparung 26 weg bewirkt. Die Feder oder Federn 46 können vorgespannt sein, um mit mindestens einer vorbestimmten Kraft auf den vor laufenden Rand 24 der Karte 10 zu wirken.
• Die Stange 38 ist am Schieber 44 angebracht und läuft durch die oder benachbart zu der Geschwindigkeitssteuereinrichtung 36, so daß die Geschwindigkeitssteuereinrichtung 36 auf die Stange 38 wirkt, um die Geschwindigkeit des Schiebers 44 zu steuern.
• Ein erster optischer Wandler 50 kann verwendet werden, um optisch lesbare Zeichen 30 auszulesen, und ein zweiter optischer Wandler 52 kann verwendet werden, die Barcode-Zeichen 32 zu lesen. Eine Anzahl von Wandlern 40, 50, 52 unterschiedlicher Art kann in der Nähe des Schlitzes 40 hinter der Stirnseite 16 angeordnet sein, um Daten aus der Karte 10 auszulesen, wenn unterschiedliche Arten von Datenaufzeichnungen 28, 30, 32, 34 auf der Karte 10 vorgesehen sind. In der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt eine Magnetaufzeichnung 28 verwendet, die den Einsatz eines Magnetwandlers 40 ermöglicht, bei welchem keine externe Energiequelle angeschlossen zu werden braucht, so daß das gesamte Gerät frei von irgendeiner externen Energiequelle ist. Optische Wandler 50, 52 erfordern gewöhnlich mindestens eine Lichtquelle, die wiederum eine Zuführung von Energie zum Gerät bedingen.
• Fig. 4A zeigt einen ersten Schritt in der Folge von Operationen, wodurch Daten 28, 30, 32, 34 von einer Karte 10 ausgelesen werden. Bei der in den Fig. 4A, 4B und 4C gezeigten Darstellung handelt es sich um eine Querschnittsansicht von Fig. 3 entlang der Linie X-X' in Richtung der Pfeile.
• Der vorlaufende Rand 24 der Karte 10 wird gemäß einem gezeigten zweiten Pfeil 54 gegen den Schieber 44 gedrückt, der die Stange 38 zurück in die Geschwindigkeitssteuereinrichtung 36 bewegt. Die Karte 10 wird einfach dadurch hineingedrückt, daß der Benutzer die Karte in den Schlitz 14 schiebt. Der vorlaufende Rand 24 der Karte wird mit einer entgegengesetzt gerichteten Kraft von der Feder oder den Federn 46 beaufschlagt, die auf diese Weise Federenergie speichern.
• Fig. 4B zeigt den nächstfolgenden Schritt des Auslesens von Daten aus einer Karte 10 gegenüber dem in Fig. 4A dargestellten Schritt.
• Die Karte 10 wird mit ihrem vorlaufenden Rand 24 weiterhin gegen den Schieber gedrückt, wodurch der Schieber 44 sich gemäß einem dargestellten dritten Pfeil 56 durch die Geschwindigkeitsteuereinrichtung 36 bewegt und die Stange 38 antreibt. Am Ende der Bewegung der Karte 10 in den Weg 18, 20, 14 kann ein Finger 58 des Benutzers des Gerätes in die Aussparung 26 gesteckt werden, so daß ein nachlaufender Rand 60 der Karte 10 in den Weg durch den Schlitz 14 im wesentlichen jenseits der von der Stirnseite 16 definierten Ebene eingesetzt werden kann. Bei der Aussparung 26 handelt es sich um ein optionales Merkmal der vorliegenden Erfindung, und es versteht sich, daß, vorausgesetzt, eine Karte 10 ist zum Auslesen von Daten 30, 32, 34, 28 ausreichend ohne das Vorhandensein einer Aussparung 26 einsetzbar, die Aussparung 26 dann weggelassen werden kann.
• Fig. 4C zeigt den letzten Schritt in der Bewegungsfolge zum Auslesen von Daten von einer Karte 10.
• Der Finger des Benutzers 58 wird vom nachlaufenden Rand 60 der Karte 10 losgelassen, und die Feder oder die Federn 46 drücken den Schieber 44 zurück gegen den vorlaufenden Rand 24 der Karte 10, um die Karte 10 gemäß einem dargestellten vierten Pfeil 62 und einem fünften Pfeil 64 zurück durch den Schlitz 14 zu schieben.
• Somit besteht die Bewegungsabfolge zum Auslesen einer Karte 10 darin, daß der Benutzer die Karte 10 durch den Schlitz 14 schiebt und anschließend die Karte 10 wieder durch den Schlitz 14 ausgeworfen wird, wobei der Benutzer die Karte wiedererhalten und festhalten kann.
• Bei der vorliegenden Erfindung wirkt die Geschwindigkeitssteuereinrichtung 36 auf die Stange 38, um die Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Schiebers 44 zu steuern, so daß die Höhe der Änderung der Geschwindigkeit der Karte 10 auf ihrem Weg 20, 14 niemals so groß wird, daß die Signale 42 vom Wandler nicht dekodierbar sind, während die aufgezeichnete Information 28 den Wandler 40 passiert. Während somit die aufgezeichnete Information 28 mit dem Wandler 40 zusammenwirkt, bewegt sich die Karte 10 mit einer konstanten Geschwindigkeit oder einer gesteuerten Beschleunigung, wodurch ein Standard-Dekodieralgorythmus das vom Wandler 40 gewonnene Analogsignal 42 dekodieren kann.
• Drei Arten einer Steuereinrichtung 36 können in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. In einer ersten Art wirkt die Steuereinrichtung 36 so, daß sie die Geschwindigkeit des Schiebers 44 steuert, wenn der Benutzer die Karte entsprechend den Darstellungen in den Figuren 4A und 4B einsetzt und die Karte 10 entlang des Weges gemäß der Darstellung in Fig. 4C zurückgeschoben wird, so daß die Steuereinrichtung 36 bidirektional wirkt, wodurch der Wandler 40 zwei Gelegenheiten erhält, die aufgezeichneten Daten 28 zu dekodieren.
• Bei einer zweiten Art der Steuereinrichtung wirkt die Steuereinrichtung 36 so, daß sie die Geschwindigkeit des Schiebers 44 steuert, wenn die Karte 10 in den Weg 20, 14 entsprechend der Darstellung in den Fig. 4A und 4B eingesetzt wird, und eine freie und schnelle Rückbewegung der Karte 10 zurück durch den Schlitz 14 gemäß der Darstellung von Fig. 4C erlaubt. Bei dieser Art der Steuereinrichtung 36 liest der Wandler die aufgezeichneten Informationen 28 aus, wenn die Karte 10 in das Gerät eingesetzt wird, und die Karte 10 wird schnell aus der Führung zurück zum Benutzer ausgestoßen. Während des schnellen Ausstoßens zum Benutzer wird die auf der Karte 10 aufgezeichnete Information 28 vom Wandler 40 nicht gelesen, und die Daten 28 können von der Karte 10 nur ausgelesen werden, wenn die Karte 10 sich in einer ihrer Richtungen entlang des Weges 20, 14 bewegt.
• Bei einer dritten Art der Steuereinrichtung 36 steuert die Steuereinrichtung 36 die Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung der Stange 38 und des Schiebers 44, nur wenn die Karte 10 aus dem Weg 14, 20 ausgeworfen wird, wie in Fig. 4C dargestellt ist. Wenn der Benutzer die Karte 10 einsetzt, steuert die Steuereinrichtung 36 die Geschwindigkeit oder Beschleunigung der Stange 38 oder des Schiebers 44 nicht. Die Karte 10 wird somit zügig in den Weg 20, 14 eingesetzt, währenddessen der Wandler 40 nicht in der Lage ist, die auf der Karte 10 aufgezeichneten Daten 28 in dekodierbarer Form wiederzugewinnen. Wenn die Karte 10 aus dem Weg 14, 20 herausgeschoben wird, wie in Fig. 4C gezeigt ist, steuert die Steuereinrichtung 36 die Beschleunigung und/oder Geschwindigkeit der Stange 38, um die Geschwindigkeit oder Beschleunigung des Schiebers 44 zu steuern, und der Wandler 40 kann nun die aufgezeichneten Daten 28 in dekodierbarer Form wiedergewinnen. Somit werden bei dieser dritten Art der Steuereinrichtung 36 die Daten aus der Karte nur während ihrer Rückwärtsbewegung durch den Schlitz 14 ausgelesen. Der Benutzer steckt die Karte 10 zügig in den Schlitz 14, läßt dann die Karte 10 los, und die Karte 10 wird durch den Schlitz 14 heraus in langsamer, gesteuerter Weise zurückbewegt.
• Fig. 5 zeigt eine Möglichkeit des Aufbaus der Steuereinrichtung 36 der Fig. 1 bis 4, was jedoch nicht die vorliegende Erfindung ist.
• Die Stange 38 weist Zähne 66 auf, die sich in Eingriff mit einem ersten Zahnrad 68 in einem geschwindigkeitsgesteuerten Getriebe 70 befinden. Wenn sich so die Stange 38 bewegt, bewirkt das Getriebe 70 über das erste Zahnrad 68 eine Gegenbewegung der Stange 38 und steuert somit die Geschwindigkeit und Beschleunigung der Stange 38.
• Das Getriebe 70 kann ein Schwungrand 72 enthalten, das gewährleistet, daß die Geschwindigkeit der Stange 38 nur langsam als Reaktion auf die hohen Kräfte verändert werden kann, die zur Änderung der Winkelgeschwindigkeit des Schwungrades 72 erforderlich sind. Als zusätzliche Maßnahme oder als Alternative kann das Getriebe 70 auch eine Drehzahlregelungsvorrichtung enthalten, die einen Anstieg des Drehmomentes am ersten Zahnrad 68 in entgegengesetzter Richtung zur Bewegung der Stange 38 bewirken kann, falls eine vorbestimmte Winkelgeschwindigkeit des ersten Zahnrades 68 überschritten wird.
• Bei der in Fig. 5 dargestellten Art wirkt das Getriebe 70 auf die Stange 38, wenn sich die Karte 10 in beiden Richtungen bewegt, so daß die Geschwindigkeit der Karte 10 gesteuert wird, wenn sie sich in den Weg 20, 14 hinein und aus dem Weg 20, 14 hinaus bewegt. Das Getriebe 70 oder das erste Zahnrad 68 können einen Sperrklinkenmechanismus aufweisen, wodurch die Geschwindigkeitssteuerfunktion nur vorgesehen wird, wenn sich die Stange 38 in einer der beiden Richtungen bewegt, so daß die Karte 10 gesteuert werden kann, wenn sie in den Weg 20, 14 eintritt oder aus dem Weg 20, 14 ausgeworfen wird. Alternativ können die Zähne 66 an der Stange 38 auch Sperrzähne und die Zähne am ersten Zahnrad 68 in ähnlicher Weise Sperrzähne sein, die so ausgebildet sind, daß sie mit der Stange 38 zusammenwirken, so daß eine Gegenwirkung zur Bewegung der Stange 38 nur in einer bevorzugten Richtung auftritt.
• Die in Fig. 5 dargestellte Steuereinrichtung 36 dient somit dazu, die Höhe der Energieänderung in der Feder oder den Federn 46 zu steuern, wenn die Karte 10 in den Weg 20, 14 eingeführt wird oder wenn die Karte 10 aus dem Weg 20, 14 ausgestoßen wird, oder in beiden Fällen.
• Fig. 6 zeigt eine gegenüber den Fig. 1 bis 4 andere Konstruktion der Steuereinrichtung 36, die wiederum nicht die vorliegende Erfindung darstellt.
• Die Stange 38 verläuft durch ein geschlossenes Gehäuse 74, wobei die Stange 38 einen innerhalb des Gehäuses 74 pneumatisch abgedichteten (78) Kolben 76 bewegt. Wenn sich die Stange 38 im Gehäuse 74 hin- und herbewegt, komprimiert der Kolben 76 Luft im Gehäuse 74, die entweder durch einen Spalt zwischen der Stange 38 und den Öffnungen 80, durch die die Stange 38 in das Gehäuse 74 eintritt, ausgeblasen werden kann oder durch aus einem anderen Zweck vorgesehene Ventile oder Perforationen im Gehäuse 74 ausgeblasen werden kann. Ein Ventil 82 kann im Kolben 76 vorgesehen sein, wodurch der Kolben 76 Luft für einen kontrollierten Ausstoß und Bewegungswiderstand nur dann komprimiert, wenn sich die Stange 38 in einer der Richtungen bewegt. Falls das Ventil 82 an einer ersten Seite des Kolbens 76 befestigt ist, wird die Geschwindigkeit der Stange 38 und somit des Schiebers 44 gesteuert, wenn die Stange 38 sich beim Einführen der Karte 10 in den Weg 14, 20 bewegt, falls das Ventil 83 an der anderen Seite des Kolbens 76 befestigt ist, wird die Geschwindigkeit der Stange 38 gesteuert, wenn sich die Karte 10 in der entgegengesetzten Richtung bewegt, und, falls das Ventil 32 insgesamt weggelassen wird und der Kolben 76 keine Durchlaßöffnung aufweist, wird die Geschwindigkeit der Stange 38 gesteuert, wenn die Karte 10 in beiden möglichen Richtungen bewegt wird.
• Fig. 7A zeigt die bevorzugte Ausführung der sonst in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Steuereinrichtung 36 und stellt die vorliegende Erfindung dar.
• Die Stange 38 ist wiederum mit Zähnen 86 versehen, die sich in Eingriff mit einem Zahnrad 88 befindet, das eine Ankerwelle 90 eines elektrischen Generators 92 antreibt. Ein Getriebekasten oder eine andere Drehzahlübertragungsvorrichtung kann zwischen der Stange 38 und der Ankerwelle 90 vorgesehen sein, um die erforderliche Drehzahl der Ankerwelle 90 für die nachfolgend beschriebene Funktion zu erzeugen.
• Bei der einfachsten Art einer solchen Steuereinrichtung werden die Ausgangsanschlüsse des elektrischen Generators 92 miteinander kurzgeschlossen um eine generatorische Bremswiderstandsbewegung der Stange 38 in beiden Richtungen zu erzeugen. Alternativ kann eine vorbestimmte bekannte Widerstandslast an die Anschlüsse des elektrischen Generators 92 angeschlossen werden.
• Fig. 7B zeigt eine Schaltung für eine unidirektionale Geschwindigkeitssteuereinrichtung für den elektrischen Generator 92. Eine erste Diode 94 ist an die Anschlüsse des elektrischen Generators 92 angeschlossen, so daß eine nahe Kurzschlußlast am Generator 92 anliegt, wenn sich die Stange 38 in einer ersten Richtung bewegt, in der die Spannung des Generators 92, bei dem es sich nun um einen Gleichspannungsgenerator handelt, zur Folge hat, daß die erste Diode 94 leitend wird, jedoch, wenn sich die Stange 38 in der entgegengesetzten Richtung bewegt, die sehr hohe Impedanz der ersten Diode 94 bewirkt, daß sich die Stange 38 unbeeinflußt vom generatorischen Bremseffekt bewegt.
• Die in Fig. 7B gezeigte Schaltung kann für eine präzise Geschwindigkeitssteuerung verwendet werden, falls die Winkelgeschwindigkeit der Generatorankerwelle 90, bei der die Sollgeschwindigkeit der Karte 10 entlang des Weges 14, 20 erreicht wird, so gewählt wird, daß der elektrische Generator 92 die für das Leiten der ersten Diode 94 erforderliche Spannung erzeugen kann. Die Winkelgeschwindigkeit der Ankerwelle 90 und somit die lineare Geschwindigkeit der Stange 38 steigen an, bis die erste Diode 94 zu leiten beginnt. Die Beschleunigung der Stange 38 und der Ankerwelle 90 wird anschließend von einer Kraft gebremst, die mit ansteigender Stromleitung der ersten Diode 94 ansteigt und somit als Maßnahme zur Auswahl und Steuerung der Geschwindigkeit der Karte 10 entlang des Weges 20, 14 dient.
• Falls eine bidirektionale Geschwindigkeitssteuerung erforderlich ist, kann eine zweite Diode 96 (in Fig. 7B gestrichelt dargestellt) in gegenüber der ersten Diode 94 entgegengesetzt leitender Richtung hinzugefügt werden, wodurch eine Geschwindigkeitssteuerung der Stange 38 möglich wird, wenn sich die Karte 10 in beiden Richtungen bewegt.
• Fig. 7C zeigt eine zweite Ausführung einer undirektionalen Last, die an den Generator 92 angeschlossen werden kann, um die lineare Geschwindigkeit zu steuern. Hier wird eine erste Zener-Diode 97 in Reihe zur ersten Diode 94 hinzugefügt, um die Spannung zu erhöhen, wobei die Reihenschaltung aus der ersten Diode 94 und der ersten Zener-Diode 97 im leitenden Zustand einen breiteren Bereich der Auswahl einer gesteuerten Geschwindkeit für die Stange 38 ermöglicht. Die erste Diode 94 wiederum gewährleistet, daß der leitende Zustand nur dann auftritt, wenn sich die Stange 38 in der einen Richtung bewegt, und, wenn sich die Stange in der entgegengesetzten Richtung bewegt, gewährleistet die von der ersten Diode 94 erzeugte hohe Impedanz, daß sich die Stange 38 frei bewegen kann.
• Falls eine bidirektionale Geschwindigkeitssteuerung erforderlich ist, kann, wie in Fig. 7C gestrichelt angedeutet ist, die zweite Diode 96 in Reihe mit der zweiten Zener-Diode 98 zur Auswahl der gesteuerten Geschwindigkeit der Stange 38 bei deren Bewegung in entgegengesetzter Richtung geschaltet sein. Die Stand-Off-Spannungen der ersten 97 und zweiten 98 Zener-Diode können so gewählt werden, daß sie voneinander unterschiedlich sind, wodurch die Karte 10 eine gesteuerte Geschwindigkeit hat, die in jeder Bewegungsrichtung unterschiedlich ist, so daß der Wandler 40 die aufgezeichnete Information 28 bei unterschiedlichen Geschindigkeiten auslesen kann.
• Während die gespeicherte Federenergie bei der dargestellten Ausführung in einer Feder gespeichert wird, versteht sich, daß auch andere Vorrichtungen zur Abspeicherung der vom Einsetzen der Karte 10 in den Weg 14, 20 abgeleiteten Energie verwendet werden können. Alternative Vorrichtungen enthalten komprimierbare Gasvorrichtungen, Schwerkraftverschiebevorrichtungen und Hydraulikvorrichtungen. Jede Vorrichtung kann anstelle der Federn 46, 110 verwendet werden, welche in der Lage ist, die Bewegung der Karte 10 in abgespeicherte potentielle Energie (nachfolgend als elastische Energie bezeichnet) umzuwandeln, mit der dann die Karte 10 beaufschlagt wird, wenn die Karte 10 aus dem Weg 20, 14 ausgestoßen wird.
• Der Schieber 44 ist zuvor als in den Führungsschlitzen 20 bewegbar beschrieben worden. Selbstverständlich kann der Schieber durch jede andere Vorrichtung ersetzt werden, die in der Lage ist, auf den vorlaufenden Rand 24 der Karte 10 zu wirken, um einem Eintritt des vorlaufenden Randes 24 der Karte 10 entgegenzuwirken, die elastische potentielle Energie zu speichern und in der Geschwindigkeit von der Steuereinrichtung 36 gesteuert zu werden. Insbesondere kann die Steuereinrichtung 36 direkt auf den Schieber oder eine entsprechende Vorrichtung wirken, ohne daß eine dazwischenliegende Stange 38 vorgesehen ist. Beispielsweise können die Zähne 66, 86 direkt unterhalb des Schiebers 44 vorgesehen sein. Die in den Fig. 6 und 8 gezeigten pneumatischen Vorrichtungen können auch direkt auf den Schieber wirken.
• Die vorliegende Erfindung schließt eines oder sämtliche Merkmale und Ausführungen ein, die zuvor beschrieben worden sind, und zwar einzeln oder in Kombination.

Claims (26)

1. Kartenlesegerät mit:

einer Führung (14, 18, 20) zum Halten und Führen einer Karte (10) und für eine Bewegung einer Karte (10) entlang dieser;

einem Wandler (40, 50, 52), der eine auf einer Karte aufgezeichnete Information (28, 30, 32, 34) erkennt, wenn die Karte entlang der Führung bewegt wird;

einem Energiespeicher (44, 46, 48), der mit einer Karte (10) in Eingriff gelangt und Federenergie speichert, wenn die Karte (10) in die Führung (14, 18, 20) eingesetzt und entlang dieser bewegt wird, und, wenn die zum Einsetzen der Karte (10) in die und entlang der Führung (14, 18, 20) benötigte Kraft wegfällt, die gespeicherte Energie dazu verwendet, die Karte (10) entlang der Führung (14, 18, 20) zum Ausstoßen (62) aus der Führung (14, 18, 20) zu bewegen; und

einer Steuereinrichtung (36), die die Bewegungsgeschwindigkeit einer Karte (10) entlang der Führung (14, 18, 20) steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen mit der Kartenbewegung gekoppelten elektrischen Generator (92) aufweist, der auf eine vorbestimmte elektrische Last (94, 96, 97, 98) arbeitet.

2. Gerät nach Anspruch 1, bei welchem die Steuereinrichtung (36) die Bewegungsgeschwindigkeit einer Karte (10) entlang der Führung (14, 18, 20) steuert, wenn die Karte (10) in beiden Richtungen (56, 62) entlang der Führung (14, 18, 20) bewegt wird.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem der Energiespeicher (44, 46, 48) einen Schieber (44) für einen Eingriff mit einem vorlaufenden Rand (24) einer Karte (10) aufweist, wobei die Steuereinrichtung (36) die Bewegungsgeschwindigkeit einer Karte (10) entlang der Führung (14, 18, 20) durch Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit des Schiebers (44) entlang der Führung (14, 18, 20) steuert.

4. Gerät nach Anspruch 3, bei welchem die Führung (14, 18, 20) Führungsschlitze (20) für den Eingriff mit den und zum Führen der Ränder einer Karte aufweist und bei welchem der Schieber (44) von Führungsschlitzen (20) gehalten und geführt wird.

5. Gerät nach Anspruch 3 oder 4, mit einer Stange (38) zur Übertragung der Bewegung zwischen dem Schieber (44) und der Steuereinrichtung (36).

6. Gerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei welchem es sich bei der vorbestimmten elektrischen Last um einen Kurzschluß handelt.

7. Gerät nach Anspruch 5, bei welchem die Stange (38) angeschlossen ist, um einen Anker (88) im elektrischen Generator (92) zu drehen.

8. Gerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei welchem der Energiespeicher (44, 46, 48) eine Feder (46) aufweist.

9. Gerät nach Anspruch 1, bei welchem die Steuereinrichtung (36) die Bewegungsgeschwindigkeit einer Karte (10) entlang der Führung (14, 18, 20) für nur eine bestimmte Bewegungsrichtung (62) der Karte (10) entlang der Führung (14, 18, 20) steuert.

10. Gerät nach Anspruch 9, bei welchem der Energiespeicher (44, 46, 48) einen Schieber (44) für den Eingriff mit einem vorlaufenden Rand (24) einer Karte (10) aufweist, wobei die Steuereinrichtung (36) die Bewegungsgeschwindigkeit einer Karte (10) entlang der Führung (14, 18, 20) durch Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit des Schiebers (44) in der vorbestimmten Richtung (62) steuert.

11. Gerät nach Anspruch 10, bei welchem die Führung (14, 18, 20) Führungsschlitze (20) für den Eingriff mit den und zum Führen der Ränder einer Karte (10) aufweist und bei welchem der Schieber (44) von den Führungsschlitzen (20) gehalten und geführt wird.

12. Gerät nach den Ansprüchen 10 oder 11, mit einer Stange (38) zur Übertragung der Bewegung zwischen dem Schieber (44) und der Steuereinrichtung (36).

13. Gerät nach einem der Ansprüche 9 und 12, bei welchem die Steuereinrichtung (36) einen elektrischen Gleichstromgenerator (92) aufweist, der so angeschlossen ist, daß er eine asymmetrische elektrische Last (94 oder 94 in Kombination mit 97) treibt, welche eine erste hohe Impedanz, wenn eine Karte (10) entlang der Führung (14, 18, 20) in eine Richtung (56) entgegengesetzt zur vorbestimmten Richtung (62) bewegt wird, und eine niedrige Impedanz aufweist, wenn eine Karte (10) entlang der Führung (14, 18, 20) in der vorbestimmten Richtung (62) bewegt wird.

14. Gerät nach Anspruch 13, bei welchem die asymmetrische elektrische Last eine erste Diode (94) aufweist, die zwischen den Ausgangsanschlüssen des Generators (92) geschaltet ist.

15. Gerät nach Anspruch 14, bei welchem die asymmetrische Last außerdem eine zwischen der ersten Diode (94) und einem der Anschlüsse des Generators (92) geschaltete Begrenzungsdiode (97) aufweist, die leitend wird, wenn eine bestimmte Spannung über diese überschritten wird.

16. Gerät nach Anspruch 12 und einem der Ansprüche 13 bis 15 in Abhängigkeit von Anspruch 12, bei welchem die Stange (38) so angeschlossen ist, daß sie einen Anker (88) des Generators (92) dreht, wenn eine Karte (10) sich entlang der Führung (14, 18, 20) in der vorbestimmten Richtung (62) bewegt.

17. Gerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei welchem die Führung (14, 18, 20) einen Schlitz (14) zur Einführung einer Karte (10) aufweist.

18. Gerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei welchem der Wandler ein optischer Wandler (50, 52) ist, der sichtbare Markierungen (30, 32) auf einer Karte (10) erkennt.

19. Gerät nach Anspruch 17, bei welchem der Schlitz (14) an einer Frontseite (16) vorgesehen ist und bei welchem der Schlitz (14) eine Aussparung (26) zum Einsetzen einer Karte (10) in den Schlitz (14) mit einem nachlaufenden Rand (60) der Karte (10) über die Fläche der Frontseite (16) hinaus aufweist.

20. Gerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche zum Lesen einer Karte (10), um einen Zugriff auf ein Gerät oder dessen Benutzung zu steuern.

21. Gerät nach den Ansprüchen 13 bis 16, bei welchem es sich bei der vorbestimmten Richtung um diejenige Richtung (56) handelt, in der eine Karte in die Führung eingesetzt wird.

22. Gerät nach einem der Ansprüche 9 bis 16 oder nach einem der Ansprüche 17 bis 21 in Abhängigkeit von einem der Ansprüche 9 bis 16, bei welchem es sich bei der vorbestimmten Richtung um diejenige Richtung (62) handelt, in der eine Karte aus der Führung herausgezogen wird.

23. Gerät nach Anspruch 14 mit einer in Reihe zur ersten Diode (94) geschalteten Zener-Diode (97), die gegenüber der Diode (94) entgegengesetzt leitend geschaltet ist und eine Regulierungsspannung aufweist, die ausgewählt ist, um die Geschwindigkeit der Karte (10) in der vorbestimmten Richtung (62) zu wählen.

24. Gerät nach Anspruch 14 oder 23, bei welchem die elektrische Last eine zweite Diode (96) aufweist, die leitend wird, wenn die Karte (10) eine Geschwindigkeit in einer zweiten Richtung (56) entgegengesetzt zur vorbestimmten Richtung (62) erreicht, um die Einschaltspannung der zweiten Diode (96) zu überwinden.

25. Gerät nach Anspruch 24, mit einer in Serie zur zweiten Diode (96) geschalteten zweiten Zener-Diode (98), die gegenüber der zweiten Diode (96) entgegengesetzt leitend geschaltet ist und eine Regulierungsspannung aufweist, die ausgewählt ist, um die Geschwindigkeit der Karte (10) in der zweiten Richtung (62) zu wählen.

26. Gerät nach Anspruch 1, bei welchem die Steuereinrichtung (36) eine Bewegung der Karte entlang der Führung (14, 18, 20) bei einer ersten Geschwindigkeit, wenn die Karte sich in einer ersten Richtung (56) bewegt, und bei einer zweiten Geschwindigkeit steuert, wenn sich die Karte in einer zweiten Richtung (62) entgegengesetzt zur ersten Richtung (56) bewegt; wobei die erste Geschwindigkeit gegenüber der zweiten Geschwindigkeit unterschiedlich ist; und wobei der Wandler (40, 50, 52) eine auf der Karte (10) aufgezeichnete Information bei einer ersten Empfindlichkeit und bei der ersten Geschwindigkeit erkennt, wenn die Karte (10) in der ersten Richtung (56) bewegt wird, und eine auf der Karte (10) aufgezeichnete Information (28, 30, 32) bei einer zweiten Empfindlichkeit und bei der zweiten Geschwindigkeit erkennt, wenn die Karte (10) in der zweiten Richtung (62) bewegt wird.