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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalter zur
Erkennung der Anwesenheit einer elektronischen Speicherkarte,
auch Kontaktkarte mit integriertem(n) Schaltkreis(en)
bezeichnet, in einer Lese-Schreib-Vorrichtung.
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Die Erfindung betrifft insbesondere einen Schalter vom Typ mit
einem Rumpf und Schaltersteuermitteln, mit denen der vordere
Querrand der Karte zusammenwirkt.
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Es sind verschiedene Gestaltungen eines solchen Schaltertyps
bekannt.
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Gemäß einer ersten Gestaltung, welche in der Druckschrift EP-A-0 474 519
beschrieben und dargestellt ist (siehe Oberbegriff
von Anspruch 1), sind die Steuermittel in Form einer elastisch
deformierbaren Steuerzunge ausgeführt, von der ein freies Ende
eine Rampe aufweist, welche geeignet ist, mit dem vorderen
Querrand der Karte zusammenzuwirken, und welche einen
Betätigungspunkt umfasst, der direkt auf das Auslöseorgan des
Schalters wirkt.
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Gemäß einer zweiten Gestaltung, welche in der Druckschrift EP-A-0 587 497
beschrieben und dargestellt ist, umfassen die
Steuermittel einen Hebel, welcher drehbar auf den Schalter
montiert ist, und eine Nase, die geeignet ist, mit dem
vorderen Querrand der Karte zusammenzuwirken, und einen
Betätigungspunkt des Auslöseorgans aufweist.
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Diese Gestaltungen haben den Nachteil, dass sie auf die Karte
in Lese-Schreib-Position eine elastische Kraft ausüben, welche
sie in der Karten-Herausziehrichtung belastet, wobei dieser
Kraft durch komplementäre Mittel zum Feststellen der Karte
entgegengewirkt werden muss.
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Gemäß diesen Gestaltungen ist die Größe der in der Lese-
Schreib-Position auf das Auslöseorgan ausgeübten Auslösekraft
direkt mit der Position der Karte in Bezug auf die Steuerzunge
oder den Steuerhebel verbunden.
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Diese beiden Gestaltungen schlagen auch vor, Gebrauch von
einem Auslöseorgan in allgemein ausgebauchter Form zu machen,
welches elastisch deformierbar ist um infolge einer axialen
Auslösekraft, welche auf dieses durch die Steuerzunge oder
durch den Steuerhebel in einer zur Ebene der Karte im
wesentlichen senkrechten Richtung ausgeübt wird, eine
elektrische Verbindung zwischen zwei elektrischen Kontakten
des Schalters zu erstellen.
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Dieser Typ Auslöseorgan ist besonders vorteilhaft, da es
möglich ist eine Schalteranordnung mit verminderten
Abmessungen herzustellen, welche eine große Empfindlichkeit
aufweist. Dennoch ermöglichen die in diesen Druckschriften
vorgeschlagenen Gestaltungen nicht, in Verbindung mit einem
Auslöseorgan vom monostabilen ausgebauchten Typ, in einfacher
und wirtschaftlicher Weise Schalteranordnungen Vom
normalerweise geschlossenen Typ oder normalerweise offenen
Typ, in Abwesenheit einer Karte, herzustellen, welche an den
Nutzer, dessen Bedürfnissen entsprechend, geliefert werden
können.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine neue
Gestaltung eines Schalters vom zuvor genannten Typ
vorzuschlagen, welche es ermöglicht, diese Nachteile zu
überwinden.
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Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung einen Schalter vor, der
dadurch gekennzeichnet ist, dass die Steuermittel eine
elastisch deformierbare Steuerzunge umfassen, von der ein
erstes Ende in ein Gehäuse des Schalters eingespannt ist und
deren zweites Ende mit einem Auslöseorgan des Schalters
zusammenwirkt, und einen Steuerhebel umfassen, welcher auf das
zweite Ende der Steuerzunge wirkt und geeignet ist, infolge
einer Steuerkraft, die auf ihn durch den vorderen Querrand der
Karte ausgeübt wird, um eine zur Ebene der Karte parallele
Achse zu drehen, wobei das zweite Ende der Zunge ein freies
Ende ist, auf welches ein Steuerhebel wirkt, der auf den Rumpf
des Schalters gelenkig montiert ist.
Ausführungsformen der Erfindung
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- in Abwesenheit der Karte belastet die Steuerzunge das
Auslöseorgan elastisch in der dem Schalterschließen
entsprechenden Richtung, und der Steuerhebel wirkt unter der
Einwirkung der Karte entgegen der Elastizität der Zunge auf
das zweite Ende der Steuerzunge um das Öffnen des Schalters zu
ermöglichen;
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- nach einer Variante belastet die Steuerzunge in
Abwesenheit der Karte das Auslöseorgan nicht, und der
Steuerhebel wirkt unter der Einwirkung der Karte entgegen der
Elastizität der Zunge auf das zweite Ende der Steuerzunge um
das Schließen des Schalters zu bewirken;
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- der Steuerhebel ist aus einem Stück mit der Steuerzunge
gefertigt, deren zweites Ende er verlängert;
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- der Steuerhebel umfasst eine Steuerrampe, mit welcher
der Vordere Querrand der Karte zusammenwirkt;
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- die Steuerzunge verläuft in Längsrichtung in einer zur
Einführrichtung der Karte im wesentlichen parallelen Richtung;
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- der Hebel ist drehbar um eine zur Einführrichtung der
Karte im wesentlichen senkrechte Achse montiert;
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- das erste Ende der Steuerzunge ist in dem Material des
Gehäuses des Schalters eingespannt;
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- das erste Ende der Steuerzunge ist durch Heißnieten in
einem Gehäuseelement des Schalters befestigt;
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- das Auslöseorgan weist eine allgemein ausgebauchte Form
auf und ist elastisch deformierbar um infolge einer axialen
Auslösekraft eine elektrische Verbindung zwischen zwei
elektrischen Kontakten des Schalters einzurichten, die auf
dieses durch das zweite Ende der Steuerzunge in einer
Richtung, die im wesentlichen senkrecht zur Ebene der Karte
ist, ausgeübt wird.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
dem Studium der nun folgenden genauen Beschreibung, zu deren
Verständnis Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen
wird, in denen:
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Fig. 1 eine Teilschnittansicht gemäß Linie 1-1 von Fig. 2
eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Schalters zeigt;
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Fig. 2 eine Ansicht von unten von Fig. 1 ist;
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Fig. 3 und 4 Ansichten sind, die ähnlich zu denen der
Fig. 1 und 2 sind, und eine zweite Ausführungsform des
Schalters zeigen.
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In den Fig. 1 und 2 ist eine Schalteranordnung 10
dargestellt, die es ermöglicht die Anwesenheit einer Karte C
mit elektronischem Speicher, auch Mikroschaltkreiskarte
genannt, in einer Lese-Schreib-Vorrichtung (nicht dargestellt)
zu erfassen. Die Verbindung des Schalters mit dem Verbinder
muss den Vorgaben der Norm ISO 7810 in Bezug auf die
Positionierung der Karte in Lese-Schreib-Position in der Lese-
Schreib-Vorrichtung entsprechen.
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Die Schalteranordnung 10 ist im wesentlichen durch ein
Schaltergehäuse aus isolierendem Material 10 gebildet, um den
Schalter entweder in Form eines diskreten Bauteils
herzustellen, welches beispielsweise auf eine zur Lese-
Schreib-Vorrichtung gehörende gedruckte Schaltkarte montiert
werden kann, oder ist in einem elektrischen Verbinder zum
Anschluss der Speicherkarte integriert, wobei das
Schaltergehäuse dann durch Gießen aus einem Stück mit einem
Teil des Gehäuses aus isolierendem Material des Verbinders
gefertigt, oder auf den letzteren in Form eines Ansatzes des
Deckels des Verbinders gebaut werden kann.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, begrenzt das Gehäuse 12 eine
Oberseite 14, auf welche die Innenseite 16 einer Karte C zu
Anlage kommt und verschoben werden kann, deren Einführrichtung
I, welche senkrecht zum vorderen Querrand 18 der Karte C ist,
in den Figuren angegeben ist.
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Das Gehäuse 12 begrenzt eine Aufnahme 20, welche in die
Innenseite 22 mündet und insbesondere geeignet ist den Rumpf
24 eines Schalters aufzunehmen.
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Der Rumpf 24, welcher eine zylindrische Form aufweist, ist in
der Fig. 2 nur im Umriss dargestellt.
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Der Schalter 24 ist vorzugsweise vom Typ mit einem
Auslöseorgan 26 einer bekannten Gestaltung, welches geeignet
ist sich zu deformieren zwischen einer stabilen Ruheposition,
veranschaulicht in Fig. 3, in welcher es eine ausgebauchte
Form aufweist, deren Konvexität nach oben gerichtet ist, und
einer deformierten Schließposition des Schalters, in welcher
es eine ausgebauchte Form aufweist, deren Konvexität nach
unten gerichtet ist, und in welcher es einen elektrischen
Kontakt zwischen wenigstens zwei Kontaktelementen des
Schalters 24 (nicht dargestellt) erstellt, die mit
Ausgangsklemmen 28 des Schalters verbunden sind.
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Der Rumpf 24 des Schalters wird in der Aufnahme 20 durch
elastisch deformierbare Klammern 30 gehalten, die aus einem
Stück mit dem Gehäuse 12 gefertigt sind.
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Erfindungsgemäß umfassen die Steuermittel des Schalters 24
eine Steuerzunge 32 und einen Steuerhebel 34.
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Die Steuerzunge 32 ist eine elastisch deformierbare
metallische Zunge, von der ein erstes Ende 36 in einer
Aufnahme 38 des Gehäuses 12 eingespannt ist und in einer im
wesentlichen vertikalen Richtung verläuft, wie in Fig. 1
ersichtlich ist, das heißt, in einer Richtung, die senkrecht
zur allgemeinen Ebene der Karte und der Oberseite 14 ist.
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Das erste Ende 36 ist durch einen gebogenen Abschnitt 38 mit
dem Hauptschaft 40 der Steuerzunge 32 verbunden, welche in
einem zweiten Steuerende 42 endet, das im wesentlichen in der
Mitte des Auslöseorgans 26 verläuft.
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Als Variante (nicht dargestellt) kann das erste Ende 36 in
Form einer Platte gefertigt werden, welche den Hauptschaft 40
in der gleichen Ebene verlängert, und welche in dem oberen
Boden der Aufnahme 38 durch Heißnieten eines Metallstücks,
welches von diesem Boden durch in der Platte 36 geformte
Löcher verläuft, befestigt ist.
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Welche auch immer die für das Ende 36 verwendete
Befestigungstechnik ist, führt sie zu einem entsprechenden
Einspannen in der Art, wie der Hauptabschnitt als ein
elastisch deformierbarer Träger arbeitet.
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Um in wirksamer Weise auf das Auslöseorgan 26 einzuwirken,
weist das zweite Ende 42 eine Verformung auf, die ihm ein zum
Auslöseorgan 26 gerichtetes konvex ausgebauchtes Profil
verleiht.
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In der in den Fig. 1 und 2 veranschaulichten
Ausführungsform ist die Schalteranordnung 10 vom normalerweise
geschlossenen Typ, das heißt, in Abwesenheit der Karte C wirkt
das zweite Ende 42 der Steuerzunge 32 aufgrund ihrer sich aus
der anfänglichen Wölbung ergebenden Eigenelastizität permanent
auf das Auslöseorgan 26 ein.
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In dieser ersten Gestaltung hat der Steuerhebel 34, wenn die
Karte C in Einführposition ist, die Funktion, auf das zweite
Ende 42 der Steuerzunge 32 entgegen der Eigenelastizität der
letzteren zu wirken, um der Kraft entgegenzuwirken, die sie
normalerweise auf das Auslöseorgan 26 ausübt um das Öffnen der
Schalteranordnung 10 auszulösen.
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Zu diesem Zweck ist der Hebel 34 in Form eines Kipphebels
ausgeführt.
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Der Hebel 34 ist ein gestanztes und getieftes Metallstück,
welches eine allgemeine längliche Form in der Einführrichtung
I aufweist, und zwei seitliche Gelenkklammern 44 aufweist, die
zur Anlage auf in dem Gehäuse 12 geformten Gelenkbuchsen 46
kommen.
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Die Buchsen 46 sind in der Nähe der Seitenränder 48 eines in
der Oberseite 14 des Gehäuses 12 geformten Schlitzes 50
geformt und ermöglichen, dass ein Endabschnitt 58 des Hebels
34 jenseits der Oberseite 14 übersteht.
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Der Hebel 34 ist somit in Bezug auf das Gehäuse 12 um eine
geometrische Achse X-X, die parallel zur Ebene der Karte C und
senkrecht zur Einführrichtung I ist, drehbar montiert.
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Das seinem Ende 58 gegenüberliegende Ende 60 des Hebels 34 ist
in Form eine Schnalle ausgeführt, und nimmt das freie Ende 62
eines komplementären Arms 64 des Hauptabschnitts 40 der
Steuerzunge 32 auf, welcher parallel zu der letzteren
verläuft.
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Das freie Ende 62, mit welchem der Steuerhebel 34
zusammenwirkt, ist im wesentlichen fluchtend zum zweiten
Steuerende 42 angeordnet.
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Die Steuerzunge 32 ist ausreichend starr, so dass jede
Betätigung des Hebels 34 auf den Arm 64 eine allgemein
elastische Verformung der Steuerzunge 32 entgegen ihrer
Eigenelastizität hervorruft, welche dazu neigt ihre Drehung um
die gekrümmte Verbindungszone 38 zu bewirken.
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In der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ruheposition liegt der
Endabschnitt 58 des Steuerhebels 34 in Form einer geneigten
Rampe vor, mit welcher der vordere Querrand 18 der Karte C
zusammenwirken kann.
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Wenn die Karte C vollständig in ihre Lese-Schreib-Position
eingeführt ist, das heißt, wenn sie wie aus Fig. 1
ersichtlich ist, von rechts nach links versetzt wird, wirkt
ihr vorderer Querrand 18 mit dem Abschnitt 58 in Rampenform
des Steuerhebels 34 zusammen und bewirkt, wie in Fig. 1
ersichtlich ist, die Drehung dieses letzteren um die Achse X-X
im Gegenuhrzeigersinn.
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Bei dieser Drehung hebt das Ende in Schnallenform 60 das Ende
62 der Steuerzunge 32 an, und bewirkt somit gleichzeitig die
vertikale Versetzung nach oben des zweiten Endes 42 des
Hauptschafts 40 der Steuerzunge 32, und löst folglich das
Öffnen des Schalters aus.
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Wegen der Anordnung der Gelenkachse X-X unterhalb der
Oberseite 14 und der Abmessungen des Steuerhebels 34, befindet
sich der eine Steuerrampe formende Endabschnitt 58, in
eingeführter Position der Karte, unterhalb der Unterseite 16
dieser letzteren und die Steuermittel des Schalters 24 üben
folglich keinerlei Kraft auf die Karte C mehr aus, welche zum
Herausziehen aus der Lese-Schreib-Vorrichtung führt, das
heißt, entgegen der Einführkraft. Diese Gestaltung bringt auch
einen Überweg der Karte nach dem Auslösepunkt des Schalters
mit sich, was es ermöglicht, Herstellungstoleranzen der Karte
und der Bauteile der Lese-Schreib-Vorrichtung auszugleichen.
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Die Oberseite 14 des Gehäuses 12 weist auch einen
vorspringenden Abschnitt 66 auf, der eine Anschlagsfläche 68
begrenzt, mit welcher der vordere Querrand 18 der Karte C am
Ende des Einführwegs der Karte C zusammenwirken kann.
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Wenn der Benutzer die Karte C zurückzieht, das heißt, wenn er
sie in Betrachtung von Fig. 1 von links nach rechts versetzt,
kippt der Steuerhebel 34 um die Achse X-X, bei Betrachtung von
Fig.
1 im Uhrzeigersinn, und zwar unter der Wirkung der
elastischen Kraft, die auf sein Ende 60 durch die Steuerzunge
32 ausgeübt wird, welche wegen ihrer Eigenelastizität ihre in
Fig. 1 gezeigte stabile Ruheposition und Schließposition des
Schalters 24 wiederfindet.
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Nunmehr wird die in den Fig. 3 und 4 gezeigte
Ausführungsform beschrieben.
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In diesen Figuren sind die Elemente, die zu den in den Fig.
1 und 2 gezeigten Elementen identisch oder ähnlich sind, mit
den gleichen Bezugszahlen bezeichnet.
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Wie man feststellt, ist das gegossene Gehäuse 12 an jeder
Stelle zu demjenigen identisch, das in den Fig. 1 und 2
dargestellt ist.
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In dieser zweiten Ausführungsform ist die Schalteranordnung 10
vom normalerweise offenen Typ, das heißt, in Abwesenheit der
Karte C nimmt das Auslöseorgan 26 ihre stabile Ruheposition
ein, welche dem geöffneten Zustand des Schalters 24
entspricht.
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Der Steuerhebel 34 ist hier aus einem Stück mit der
Steuerzunge 40 gefertigt.
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Tatsächlich, wie in Fig. 4 ersichtlich ist, verlängert der
Endabschnitt 60 direkt das Ende 62 des Arms 64, wobei diese
Verbindungszone 60-62, welche in Fig. 4 schattiert ist, auch
einen Biegepunkt bildet, dessen Funktion im folgenden erklärt
wird.
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Wenn der Benutzer eine Karte C in die Lese-Schreib-Vorrichtung
einführt, wirkt der vordere Querrand 18 der Karte C (nicht
dargestellt in den Fig. 3 und 4) mit dem eine Rampe
formenden Endabschnitt 58 des Steuerhebels 34 zusammen und
bewirkt eine allgemeine Drehung der Anordnung der Steuerzunge
40 und des Steuerhebels 34 im wesentlichen um den gekrümmten
Verbindungsabschnitt 38, durch welche ein Auslösen des
Schalters wegen der Verformung des Auslöseorgans 26 durch das
zweite Ende 42 der Steuerzunge 32 bewirkt wird.
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Diese Verformung erfolgt fortschreitend, sobald der vordere
Querrand 18 der Karte C mit der Rampe 58 zusammenwirkt, wobei
die Fortsetzung der Einführkraft anschließend eine teilweise
Durchbiegung des Steuerhebels 34 in Bezug auf die allgemeine
Ebene des Stamms 40 und des Arms 64 der Steuerzunge 32 um die
Zone 60-62 bewirkt, das heißt, um eine Biegeachse, die im
wesentlichen senkrecht zur Richtung I ist.
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Dank dieser Durchbiegung und in eingeführter Position der
Karte befindet sich der eine Rampe 58 formende Abschnitt
unterhalb der Innenseite 16 der Karte C, ohne eine jegliche
Kraft auf die Karte C entgegen der Einführkraft auszuüben.
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Wenn der Benutzer die Karte C zurückzieht, finden diese
Elemente, wegen der Eigenelastizität der Steuerzunge 32 und
seines Endabschnitts, welchen der Steuerhebel 34 formt, ihre
in Fig. 3 gezeigte Position wieder, in welcher der Hauptstamm
40 der Steuerzunge 32 insbesondere gegen eine gegenüberliegend
in dem Boden der Aufnahme 20 geformten Anlagefläche 68 zur
Anlage kommt.
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Wie man der Fig. 4 entnehmen kann, sind die Abschnitte 46 des
Gehäuses 12, welche in der in den Fig. 1 und 2 gezeigten
Ausführungsform Gelenkdrehpunkte des Hebels 34 bilden, ohne
Nutzen, jedoch stören sie auch nicht das gute Funktionieren
des Schalters vom normalerweise offenen Typ.
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Die Kombination der Kuppe 26 mit den Mitteln zum Steuern ihres
Auslösens erlaubt vorteilhaft beim Auslösen eine Klick-Klack-
Laut zu erhalten.
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Um die Dichtheit des Schalters zu gewährleisten, ist es
möglich zwischen der offenen Oberseite des Schalters und dem
Element 42 einen nachgiebigen Dichtfilm anzuordnen. Der Film
kann insbesondere haftend sein, und sein äußerer Umfang ist
dichtend entlang des Oberrands des Rumpfs 24 des Schalters
geklebt.
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Als Variante kann der Rumpf 24 in seiner Aufnahme 20 durch ein
Heißnieten von Metallstücken (nicht dargestellt) befestigt
sein, welches die elastisch deformierbaren Klammern 30
ersetzt.