Wahler, Torsten (Scheffelstr. 4, Bad Dürrheim, 78073, DE)
| 1. | Antriebsanordnung für wenigstens ein in einem Fahrtschrei ber angeordnetes ChipkartenAufnahmeaggregat zum Verbrin gen einer Chipkarte in die Entnahmeposition, wobei die An triebsanordnung einen in seiner Drehrichtung umsteuerbaren Stellmotor, einen mit dem Stellmotor getrieblich in Wirk verbindung stehenden Steuerschieber und zwischen dem Steu erschieber und dem ChipkartenAufnahmeaggregat vorgesehene Übertragungsmittel umfasst. dadurch gekennzeichnet, dass als Übertragungsmittel ein flexibler, druckübertra gender Kraftleiter (14 oder 15 und 62 oder 63) dient und dass dem Kraftleiter (14 oder 15 und 62 oder 63) eine richtungsumlenkende Führung zugeordnet ist. |
| 2. | Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Kraftleiter (14 oder 15) einzelne, in einem Kanal (13,74) frei beweglich geführte Druckelemente vorgesehen sind. |
| 3. | Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Kraftleiter (14 oder 15) einzelne, zu einer Kette zusammengefasste Druckelemente vorgesehen sind. |
| 4. | Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckelemente Kugeln (16,17) vorgesehen sind. |
| 5. | Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein in das ChipkartenAufnahmeaggregat (32 oder 33) eingreifendes Betätigungsglied (30 oder 31) in der Führung des Kraftleiters (14 oder 15) verschiebbar gelagert ist. |
| 6. | Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckelemente gelenkig miteinander verbindbar sind. |
| 7. | Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Kraftleiter (14 oder 15) ein einziges, elastisch verformbares Druckelement Anwendung findet. |
| 8. | Antriebsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement bandoder drahtförmig ausgebildet ist. |
| 9. | Antriebsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement aus einem aus elastomerem Material hergestellten Strang (65 oder 66) mit daran spritzgieß technisch angeformten Gleitkörpern aus nichtelastomerem Material besteht. |
| 10. | Antriebsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftleiter (62 oder 63) und der Steuerschieber (64) ein einziges, spritzgießtechnisches hergestelltes Bauteil darstellen. |
| 11. | Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Steuerschieber (10,64) bei zwei nebeneinander angeordneten ChipkartenAufnahmeaggregaten (32,33) zwei im wesentlichen gleiche Kraftleiter (14,15 oder 62,63) zugeordnet sind. |
| 12. | Antriebsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die den Kraftleitern (14,15 oder 62,63) zugeordnete Führung (13,74) im wesentlichen in einem wenigstens den Steuerschieber (10,64) und das diesen treibende Getriebe (3,6, 7,8) lagernden Gehäuse (1) ausgebildet ist. |
Fahrtschreiber der gattungsgemäßen Art sind im allgemeinen als Einbaugeräte mit einem flachen, quaderförmigen Einbauge- häuse konzipiert. Einem Chipkarten-Aufnahmeaggregat und des- sen Antriebsmitteln, die bewirken, dass eine in der Lese- /Schreibposition befindliche Chipkarte in die Entnahmeposi- tion verbracht wird, steht daher von vornherein ein sehr ge- ringer Bauraum zur Verfügung. Auf der anderen Seite verursa- chen während ihres Gebrauchs verformte, d. h. gewölbte bzw. gewellte Chipkarten, insbesondere wenn diese mit dem erfor- derlichen Kraftaufwand ausschließlich von Hand in die Lese- /Schreibposition vorgesteckt worden sind, einen erheblichen Kraftbedarf, um sie wieder in die Entnahmeposition transpor- tieren zu können. Dieser Kraftbedarf muss von den Antriebs- mitteln aufgebracht und übertragen werden, was einen stabilen Aufbau und somit ausreichend Bauraum erforderlich macht.
Hinzu kommt, dass es einerseits aufgrund der geringen Bauhöhe des Fahrtschreibers erforderlich anderseits hinsichtlich der Kontaktierung zweckmäßig ist, das Chipkarten-Aufnahmeaggregat
und die Antriebsmittel unmittelbar der Leiterplatte des Fahrtschreibers zuzuordnen. Auf letzterer herrscht jedoch, obwohl sie bezogen auf den Grundriss des Fahrtschreibergehäu- ses weitgehend formatfüllend ausgebildet ist, aufgrund eines hohen Bestückungsgrades erheblicher Platzmangel, so dass eine noch mögliche Anordnung des Chipkarten-Aufnahmeaggregates und dessen Antriebsmittel in der Regel eine Richtungsänderung der durch den Steuerschieber ausgeübten Schubkraft erforderlich macht. Dies gilt insbesondere bei einem für die gleichzeitige Erfassung wenigstens der Arbeits-und Ruhezeiten von Fahrer und Beifahrer ausgerüsteten Fahrtschreiber, in welchem zwei Chipkarten-Aufnahmeaggregate vorgesehen sind und letztlich auch aus Kostengründen lediglich ein einziger Stellmotor vor- gesehen werden muss, mittels dessen unter Zwischenschaltung von den Kraftfluss umlenkenden Übertragungsmitteln der Trans- port der Chipkarte des Fahrers oder derjenigen des Beifah- rers in die jeweilige Entnahmeposition zu bewirken ist.
Eine in diesem Zusammenhang aus der DE-U-200 15 100.2 be- kannte Antriebsordnung sieht zwischen einem von einem Stell- motor angetriebenen Steuerschieber und den in den betreffen- den Chipkarten-Aufnahmeaggregaten gelagerten, den Chipkarten zugeordneten Schlitten keilgetriebliche Mittel vor, um die Bewegung des Steuerschiebers in Richtung Ausgeben der Chip- karten umzulenken. Derartige Übertragungsmittel machen auf- grund hoher Reibungsverluste durch Querkräfte und der system- bedingten Kraftteilung eine erhöhte Leistung des Stellmotors erforderlich und bedingen infolge der notwendigen Führungsge- nauigkeit der Bauteile, an denen die keilgetrieblichen Ele- mente ausgebildet sind, sehr hohen Fertigungsaufwand und er- heblichen Bauraum.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand somit darin, eine gattungsgemäße Antriebsanordnung zu schaffen, die mit seriengerecht herstell-und montierbaren Bauteilen eine opti- male Nutzung der zur Verfügung stehenden Leistung des Stell- motors bei hoher Funktionssicherheit bietet und mit einem möglichst geringen Raumbedarf realisierbar ist.
Die Lösung der gestellten Aufgabe sieht vor, dass als Über- tragungsmittel ein flexibler, druckübertragender Kraftleiter dient und dass dem Kraftleiter eine richtungsumlenkende Füh- rung zugeordnet ist.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeich- net, dass als Kraftleiter einzelne, in einem Kanal frei be- weglich geführte Druckelemente dienen und dass als Druckele- mente Kugeln vorgesehen sind.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel besteht darin, dass der Kraftleiter und der Steuerschieber als ein einziges, spritzgießtechnisch hergestelltes Bauteil ausgebildet sind, wobei der Kraftleiter aus einem elastomeren Strang mit daran angeformten Gleitkörpern aus nichtelastomerem Material be- steht.
Weitere Ausführungsvarianten und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung beschreiben die nicht zitierten Unteransprüche oder gehen aus der Beschreibung der Zeichnungen hervor.
Der entscheidende Vorteil, den die Erfindung bietet, ist darin zu sehen, dass eine den Steuerschieber, das den Steuer- schieber treibende Untersetzungsgetriebe und die Übertra- gungsmittel umfassende, modulare Antriebsanordnung ausbildbar ist, für die das bevorzugte Ausführungsbeispiel ein mit einem
Deckel verschließbares Gehäuse vorsieht. Diese Baugruppe, in die lediglich der auf der Gegenseite der Leiterplatte des Fahrtschreibers angeordnete Stellmotor mit einem auf der Mo- torwelle befestigten Ritzel eingreift, beansprucht wenig Raum und kann auf einfache Weise variiert werden. Wesentlich ist, dass die Antriebsanordnung mit technisch einfachem, robusten und leicht montierbaren Mitteln realisiert werden kann und eine zufriedenstellende Funktionssicherheit bei hohem Wir- kungsgrad bietet. Die gefundene Lösung ist außerdem toleran- zunempfindlich und ermöglicht aufgrund der weitgehend unmit- telbaren Einwirkung des Steuerschiebers auf ein Chipkarten- Aufnahmeaggregat bzw. auf einen in dem Chipkarten-Aufnahmeag- gregat verschiebbar gelagerten, den Chipkarten zugeordneten Schlitten auch bei Verwendung eines Stellmotors relativ ge- ringer Leistung, eine kurze Betätigungszeit für das Verbrin- gen einer Chipkarte aus der Lese-/Schreibposition in die Ent- nahmeposition.
Erwähnenswert ist ferner, dass der Steuerschieber nicht zwingend rechtwinklig zu den Bewegungsrichtungen einer Chip- karte geführt sein muss. Über die vorgesehenen flexiblen Kraftleiter kann der Kraftfluss beliebig umgelenkt werden.
Auch ist es bedeutungslos wenn bei Verwendung von zwei neben- einander angeordneten Chipkarten-Aufnahmeaggregaten diese nahe beieinander oder relativ weit auseinander angeordnet sind. Jedenfalls ist die erfindungsgemäße Lösung auch dann anwendbar, wenn in dem betreffenden Fahrtschreiber die Chip- karten-Aufnahmeaggregate mit dem größtmöglichen Abstand von- einander angeordnet sind. Außerdem ist, wenn als Kraftleiter nicht miteinander verbundene Einzelelemente, beispielweise Kugeln, verwendet werden, eine asymmetrische Anordnung des Steuerschiebers zu den Chipkarten-Aufnahmeaggregaten ohne ei- nen zusätzlichen Bauteileaufwand möglich. Die in vorteilhaf-
ter Weise in den den Kraftleitern zugeordneten Führungen auf- genommenen Schubstangen stellen gleichzeitig Verschlussele- mente dar, die gefedert an dem Gehäuse der Antriebsanordnung gehaltert sein können. Den Schubstangen bzw. den an den Schubstangen angeformten Betätigungsgliedern kommt ferner eine Adapterfunktion zu, d. h. sie können für die Betätigung unterschiedlich gestalteter Chipkarten-Aufnahmeaggregate aus- gebildet sein. Es ist aber auch denkbar, dass auf die Schub- stangen verzichtet wird und an den den Chipkarten zugeordne- ten Schlitten Fortsätze ausgebildet sind, die in die Führun- gen der Kraftleiter eingreifen.
Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, dass das ge- wählte Übertragungsprinzip in drei Dimensionen wirksam sein kann und somit der Steuerschieber auch außerhalb der Bewe- gungsebene der Chipkarten angeordnet werden kann. Ferner sei darauf hingewiesen, dass als Kraftleiter außer einzelnen, vorzugsweise handelsüblichen Stahlkugeln auch Kugelketten, Ketten aus miteinander kuppelbaren kugel-oder tonnenförmigen Kettengliedern oder einteilig hergestellte, flexible Stränge mit kugelförmigen Abschnitten Anwendung finden können. Ebenso lassen sich in geeigneter Weise in dem Gehäuse der An- triebsanordnung geführte, band-oder drahtförmige Kraftleiter aus Federstahl vorsehen. Auch in einer im Gehäuse ausgebilde- ten Nut geführte und mittels des Deckels in der Nut gehal- tene, T-förmige Druckelemente, die beispielweise mittels an- geformter Schlaufen flexibel miteinander verbunden sind, sind als Kraftleiter denkbar.
Im folgenden sei die Erfindung anhand von Zeichnungen erläu- tert. Es zeigen :
Figur 1, eine Untersicht der erfindungsgemäßen, teilweise schematisch dargestellten Antriebsordnung mit einer Teildarstellung des abgenommenen Deckels und einer Darstellung der Zuordnung der Antriebsanordnung zu den Chipkarten-Aufnahmeaggregaten eines Fahrt- schreibers, Figur 2, eine der Orientierung dienende Frontansicht des Fahrtschreibers mit in einer Ebene nebeneinander angeordneten Chipkarten-Aufnahmeaggregaten, Figur 3, eine Draufsicht eines aus zwei Kraftleitern und ei- nem Steuerschieber bestehenden Bauteils, Figur 4, einen Schnitt der Antriebsanordnung gemäß der Schnittlinie A in Figur 1, Figur 5, einen Teilschnitt des Fahrtschreibers mit einer Seitenansicht der in dem Fahrtschreiber verbauten Antriebsanordnung sowie einem Teilschnitt gemäß der Schnittlinie B in Figur 1.
Wie aus der Figur 1 ersichtlich ist, sind die Funktionsele- mente der Antriebsordnung im wesentlichen in einem Gehäuse 1 gelagert, welches mittels eines Deckels 2 schließbar ist. Mit 3 ist ein auf der in das Gehäuse 1 eingreifenden Motorwelle 4 eines Stellmotors 5 (Figur 5) befestigtes Antriebsritzel be- zeichnet. Ein schematisch dargestelltes, dem Antriebsritzel 3 nachgeschaltetes Untersetzungsgetriebe 6 steht in Wirkverbin- dung mit einem Zahnradpaar 7,8, welches auf einer Hohlachse 9 gelagert ist. Das Zahnrad 8 kämmt mit einer an einem Steu- erschieber 10 ausgebildeten Verzahnung 11. Der Steuerschieber 10 ist in dem Gehäuse 1 verschiebbar gelagert und greift mit
einem Finger 12 in einen Kanal 13 ein, welcher für die Lage- rung von mehreren, als flexible, druckübertragende Kraftlei- ter 14 und 15 dienenden, frei beweglichen Kugeln, von denen jeweils eine mit 16 bzw. 17 bezeichnet ist, vorgesehen ist.
Diese Lösung ermöglicht die Übertragung großer Stellkräfte bei relativ geringer Reibung. Der Führung des Steuerschiebers 10 dient außer dem Zahnradpaar 7,8 eine in einen in dem Ge- häuse 1 ausgebildeten Schlitz 18 eingreifende Führungszunge 19 (Figur 4). Mit 20 und 21 sind im Gehäuse 1 ausgebildete, dem Steuerschieber 10 zugeordnete Endanschläge bezeichnet.
Hohlzapfen 22,23, 24 und 25, die mit nicht näher bezeichne- ten Durchgangsbohrungen versehen sind, dienen der Aufnahme des Deckels 2 indem an dem Deckel 2 angeformte Stehbolzen, von denen zwei, 26 und 27, in Figur 1 dargestellt sind, in die nicht bezeichneten Senkungen der Hohlzapfen 22,23, 24, 25 eingreifen. Mit 28 und 29 sind in dem Kanal 13 geführte Schubstangen bezeichnet, deren Bestätigungsglieder 30 und 31 in geeigneter Weise für das Zusammenwirken mit in Figur 1 an- gedeuteten Chipkarten-Aufnahmeaggregaten 32 und 33 des be- treffenden Fahrtschreibers ausgebildet sind.
Bei dem in der Figur 1 dargestellten Funktionszustand befin- det sich die Antriebsanordnung in einer neutralen Position, aus der heraus entweder die eine oder die andere Chipkarte 34 bzw. 35 in ihre Entnahmeposition verschoben werden kann.
Hierzu wirken die Betätigungsglieder 30,31 der Schubstangen 28,29 mit die Chipkarten 34,35 tragenden Schlitten 36 und 37 bzw. mit an den Schlitten 36,37 ausgebildeten Zungen 38 und 39 zusammen. Die Schlitten 36,37 sind in geeigneter Weise an Trägern 40 und 41 der Chipkarten-Aufnahmeaggregate 32,33 verschiebbar gelagert. Gegebenenfalls sind den Schlit- ten 36,37 Verriegelungsmittel zugeordnet.
Die Figur 2 soll verständlich machen, wie die Chipkarten-Auf- nahmeaggregate 32,33 in einem Fahrtschreiber, der beispiel- weise ein quaderförmiges Gehäuse aufweist, angeordnet sind.
Die Figur 2 zeigt eine das Einbaugehäuseteil des Fahrtschrei- bers abdeckende Frontblende 42. Mit 43 ist ein Fensteraus- schnitt bezeichnet, durch welchen die Anzeige eines Displays 44 lesbar ist. Ferner sind mehrerer Tasten 45,46, 47 und 48 aus der Frontblende 42 herausgeführt. Dabei dienen die Tasten 45 und 48 dem Anmelden von Fahrer und Beifahrer, die Tasten 6 und 7 in Kombination mit den Tasten 45 und 48 u. a. dem Frei- geben der jeweiligen, Fahrer und Beifahrer zugeordneten per- sönlichen Chipkarten 34,35. Mit einer Abdeckung 49 ist eine Diagnosezwecken dienende Steckerfassung verschlossen. In der Frontblende 42 angebrachte, z. T. trichterförmig angesenkte Führungsschlitze 50 und 51 dienen dem Vororientieren beim Eingeben der Chipkarten 34,35 von Fahrer und Beifahrer in die jeweiligen, in dem Einbaugehäuseteil befindlichen Chip- karten-Aufnahmeaggregate 32,33 des Fahrtschreibers. Freispa- rungen 52 und 53 des wulstförmigen Vorsprungs 54 der Front- blende 42 dienen als Eingabemulden dem Vorstecken der Chip- karten 34,35 in die jeweiligen Lese-/Schreibpositionen. Ein mit 55 bezeichneter Schlitz ist für den Durchtritt des Druck- trägers eines in dem Fahrtschreiber angeordneten Belegdruk- kers vorgesehen. Eine Taste 56 dient der Druckauslösung. Mit 57 ist eine Plombe bezeichnet, welche eine Verschraubung der Frontblende 42 an dem Einbaugehäuseteil sichert. In der Figur 2 sind außerdem vor den Chipkarten 34,35 eingeschwenkte, in den Chipkarten-Aufnahmeaggregaten 32,33 gelagerte Riegelele- mente 58,59 und 60,61 dargestellt.
Die Figur 3 zeigt eine für die Serienfertigung optimierte Lö- sung, bei der den Chipkarten-Aufnahmeaggregaten 32,33 zuge- ordnete Kraftleiter 62 und 63 und ein Steuerschieber 64 ein
einziges, spritzgießtechnisch ausformbares Bauteil bilden.
Dabei besteht jeder Kraftleiter 62,63 aus einem aus elasto- merem Material gefertigten Strang 65 bzw. 66 und daran mit- tels der Zwei-Komponenten-Spitzgießtechnik angeformten, ton- nenförmigen Gleitkörpern aus nichtelastomerem Material. Von den Gleitkörpern, die mit einem gewissen Abstand"a"zueinan- der an den Strängen 65,66 angeformt sind, ist jeweils einer mit 67 bzw. 68 bezeichnet. Wie die Figur 3 ferner zeigt, sind die Kraftleiter 62,63 über die Stränge 65,66 unmittelbar mit dem in den Kanal 13 eingreifenden Finger 69 des Steuer- schiebers 64, der zweckmäßigerweise aus dem Material der Gleitkörper 67,68 geformt ist, verbunden. Eine mit 70 be- zeichnete Aussparung dient der Vermeidung von Materialanhäu- fung an dem Finger 69. Ansonsten ist der Steuerschieber 64 gleichgestaltet wie der Steuerschieber 10, d. h. mit einer Verzahnung 71 und einer Führungszunge 72 versehen. An dieser Stelle sei noch erwähnt, dass zur Bildung der Kraftleiter 62, 63 aus formtechnischen Gründen die Gleitkörper 67,68 axial geschlitzt und die Querschnitte der verbindenden Stränge 65, 66 dem Profil der Schlitze entsprechend ausgebildet sein kön- nen.
Aus dem Schnitt gemäß der Figur 4 geht insbesondere hervor, wie Gehäuse 1 und Deckel 2, nachdem die Funktionsteile der Antriebsanordnung in das Gehäuse 1 eingelegt sind, zusammen- gefügt sind. Ein an dem Deckel 2 ausgeformter Zentrierdorn 73, welcher in die Hohlachse 9 eingreift, sowie eine nicht dargestellte, zweckmäßigerweise im Bereich der Durchführung der Motorwelle 4 vorgesehene Verdrehsicherung dienen der Aus- richtung des Deckels 2 an dem Gehäuse 1. Mit 74 ist eine an dem Deckel 2 ausgebildete, den Kanal 13 ergänzende Rinne be- zeichnet. Die Befestigung des Deckels 2 an dem Gehäuse 1 er- folgt indem die Antriebsanordnung an der bereits erwähnten
Leiterplatte 75 des Fahrtschreibers montiert wird. Hierzu dienen mehrere Schraubverbindungen, von denen drei Schrauben 76,77 und 78 in Figur 5 sichtbar sind. Den Schrauben 76,77, 78 sind in den Stehbolzen 26,27 sowie in dem Dorn 73, welche in die Hohlzapfen 22,23, 24,25 und die Hohlachse 9 eingrei- fen, im einzelnen nicht bezeichnete Gewindebohrungen zugeord- net. D. h., das Gehäuse 1 wird mittelbar über den Deckel 2 an der Leiterplatte 75 befestigt. Als Auflage dienen am Gehäuse 1 ausgebildete, mit Durchgangsbohrungen versehene Stützen 79, 80 und 81 mit daran angeformten, dem Ausrichten der An- triebsanordnung an der Leiterplatte 75 dienenden Ansätzen 82, 83 und 84. Mit 85 ist eine von zwei, an der Leiterplatte 75 angebrachten Gabellichtschranken bezeichnet, die im Zusammen- wirken mit der Führungszunge 19 des Steuerschiebers 10 der Steuerung des Stellmotors 5 dienen. D. h., je nach ausgesteu- erter Drehrichtung des Stellmotors 5 wird ausgehend von der in Figur 1 dargestellten neutralen Position mittels des Steu- erschiebers 10 und der Kraftleiter 14,15 entweder die Schub- stange 28 oder die Schubstange 29 in Richtung Ausgeben einer Chipkarte 34,35 betätigt und der Steuerschieber 10 nachfol- gend in die neutrale Position zurückgeführt, um ein erneutes Eingeben einer Chipkarte zu gewährleisten. In diesem Zusam- menhang sei noch erwähnt, dass zwischen den Schubstangen 28, 29 und dem Gehäuse 1 jeweils nicht dargestellte Stift- Schlitz-Verbindungen vorgesehen ist, die als Verdrehsicherun- gen dienen und eine problemlose Handhabbarkeit der An- triebsanordnung vor deren Einbau in einen Fahrtschreiber er- möglichen.
Die Figur 5, die Abschnitte einer Seitenwand 86, des Bodens 87 und der Rückwand 88 des Einbaugehäuseteils 89 des Fahrt- schreibers zeigt, verdeutlicht den geringen Raumbedarf der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung, insbesondere was die
Bauhöhe und die Bautiefe anbelangt. Die Figur 5 zeigt ferner mit dem Teilschnitt B die Zuordnung der Chipkarten-Aufnah- meaggregate 32,33 zu der Leiterplatte 75. Hierzu dienen an den Trägern 40,41 angeformte, mit Gewindebohrungen versehene und als Abstandhalter gegenüber dem Boden 87 ausgebildete Di- stanzbolzen 90 und Schrauben 91. Mit 92 ist einer der an dem Schlitten 36,37 angeformten, den Chipkarten 34,35 zugeord- neten Mitnehmer bezeichnet. 93 bezeichnet eine in den Trägern 40,41 vorgesehene Aussparung, die den Freiraum für die Bewe- gung der an den Schlitten 36,37angewinkelt ausgebildeten Zungen 38,39 und das Eintauchen der Betätigungsglieder 30, 31 bildet.