Beschreibung Chipkartenaufnahme mit einem Auswerfer und mindestens einem mit diesem gekoppelten Verriegelungsarm Chipkartenaufnahmen dieser Art werden in solchen Fällen ein- gesetzt, wenn eine Chipkarte für einen Lese-oder Schreibvor- gang in einem Gerät aufgenommen werden soll und es aufgrund des Charakters der Daten verhindert werden muß, daß die Chip- karte während des Schreib-oder Lesevorganges aus dem Gerät entfernt wird.

Solche Fälle sind beispielsweise gegeben, wenn Geldtransakti- onen, beispielsweise bei dem Einsatz als Geldkarte, vorgenom- men werden oder bei digitalen Fahrtenschreibern, bei denen zur Identifizierung des Fahrers bzw. der Speicherung von fah- rer-und fahrzeugspezifischen Daten Chipkarten verwendet wer- den. Da Fahrtenschreiber in der Regel in gesetzlich vorge- schriebenen Fällen eingesetzt werden, liegen besonders hohe Sicherheitsanforderungen bezüglich der Manipulationssicher- heit vor, damit die Beweiskraft der aufgezeichneten Daten si- chergestellt ist. Am Beginn einer Fahrt wird die Chipkarte in den digitalen Fahrtenschreiber eingesteckt und in der einge- steckten Position verriegelt. Die Chipkarte darf nur bei ent- sprechender Ansteuerung des Geräts von diesem automatisch ausgeworfen werden.

Die genannten Chipkartenaufnahmen arbeiten vorzugsweise in einer halbautomatischen Betriebsweise, d. h. die Chipkarte wird manuell eingeschoben und durch diesen Einschubvorgang wird die Verriegelung aktiviert. Das Entriegeln und Auswerfen der Karte erfolgt dagegen automatisch, gesteuert von dem Ge- rät.

Wesentliche Maßnahmen zur Herstellung der Manipulationssi- cherheit ist das Vorsehen eines geeigneten Verriegelungsme- chanismus. Bisher erfolgte diese Verriegelung über eine Ku-

lissenführung, die zwei Verriegelungsschieber betätigt. Diese Mechanik ist in einer sehr geringen Bauhöhe untergebracht.

Als Führungselemente für die Querbewegung werden in die Schieber zwei gehärtete Stifte eingenietet, welche in Nuten laufen. Ein weiterer gehärteter Stift ist auf der gegenüber- liegenden Seite eingenietet und mit diesem erfolgt die An- steuerung für die Querbewegung über die Kulissen. Diese Aus- führung nach dem Stand der Technik weist eine Reihe von Prob- lemen auf. Aufgrund der Führung von zwei Stiften in Nuten be- steht selbst bei geringen Toleranzen ein großer Kippwinkel, z. B. bei einem Achsabstand von 10 mm und 0,1 mm Luft ergibt sich ein Winkelspiel von 8°. Im Betrieb ergibt sich das Prob- lem, daß die eingenieteten Stifte teilweise relativ hohe Kräfte aufnehmen und die Einpreßtiefe des Zylinders sehr ge- ring ist, zumal hier noch eine Vertiefung für das Versenken der Vernietung abgezogen werden muß. Daher können sich bei längerem Betrieb die Stifte lockern.

Bei der Herstellung hat es sich als kostensteigernd erwiesen, daß die gehärteten Stifte nicht alle auf einer Seite angeord- net sind. Dadurch muß das Teil zweimal bearbeitet werden, wo- durch sich die Fertigungskosten erhöhen. Da eine sehr geringe Bauhöhe für die Mechanik angestrebt wird und die Teile Rela- tivbewegungen zueinander ausführen und sich dabei nicht ver- haken dürfen, müssen die Vernietungen versenkt sein. Auch dies führt zu erhöhten Kosten.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Chipkartenaufnahme anzugeben, bei der die Verriegelung manipulationssicher ist und dabei kostengünstig ausgeführt werden kann. Dabei soll eine geringe Bauhöhe möglich sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Chipkartenauf- nahme der eingangs genannten Art gelöst, die dadurch gekenn- zeichnet ist, daß zur Steuerung des mindestens einen Verrie- gelungsarms ein Zahnrad vorgesehen ist, das in einen zahn- stangenförmigen Abschnitt der Verriegelungsarme eingreift,

wobei der Antrieb des Zahnrades über eine Nase des Auswerfers erfolgt, die in eine an dem Zahnrad vorgesehene Kulissenfüh- rung eingreift.

Bezüglich der Funktion ist die erfindungsgemäße Chipkarten- aufnahme vorteilhaft, da über die Kulissenführung das Zeit- verhalten der Verriegelung und des Auswerfens eingestellt werden kann. Außerdem bilden sich keine langen Toleranzketten über die Nieten in den Führungen. Die Verriegelungsarme kön- nen als Schieber ausgeführt und beliebig V-förmig angeordnet werden, wodurch sich beim Verschließen der Chipkartenaufnahme eine Relativbewegung der Verriegelungsschieber in dieselbe Richtung ergibt, in der auch die Karte eingesteckt wird, bzw. in die sie ausgeworfen wird. Die auftretenden Kräfte werden nun nicht mehr über die Nieten aufgefangen, sondern über ein solides Zahnrad und dessen Lagerstelle, so daß das Problem der Lockerung der Nieten nicht mehr auftreten kann.

Bezüglich der Herstellung ist vorteilhaft, daß nun nur noch ein einziger Niet notwendig ist. Darüber hinaus ist die Einpreßlänge am Auswerfer wesentlich länger als bei den Nie- ten nach dem Stand der Technik. Die Verlängerung der Einpreß- länge kann durch die Zuhilfenahme von Tiefzügen am Blechteil ermöglicht werden, wobei diese Möglichkeit dadurch gegeben ist, daß bei der erfindungsgemäßen Gestaltung einer Chipkar- tenaufnahme die bewegten Teile nicht mehr übereinander glei- ten und so Bauraum nach unten zur Verfügung steht. Da mehrere Nieten wegfallen, reduzieren sich auch die Fertigungskosten für das Zuführen der Nieten in die Bohrungen sowie das an- schließende Vernieten. Da die Teile nun nicht mehr übereinan- der gleiten, ergibt sich der Vorteil, daß die Stanzteile in Bezug auf eine Gradbildung beim Stanzen weniger kritisch sind. Umseitiges Vernieten ist ebenfalls nicht mehr erforder- lich.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter- ansprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei- spiels näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 eine dreidimensionale Darstellung einer erfindungs- gemäßen Chipkartenaufnahme bei vollständig einge- schobener Chipkarte, Figur 2 eine detaillierte Darstellung des Verriegelungsme- chanismus der Chipkartenaufnahme von Figur 1, Figur 3 die Chipkartenaufnahme von Figur 1 und 2 bei teil- weise geöffneter Verriegelung, Figur 4 die Chipkartenaufnahme der Figuren 1 und 3 bei aus- geworfener Chipkarte, Figur 5 eine detaillierte Darstellung des Verriegelungsme- chanismus im Betriebszustand von Figur 3 und Figur 6 einen Längsschnitt durch den Verriegelungsmechanis- mus von Figur 5.

Die Figur 1 zeigt eine dreidimensionale Ansicht einer erfin- dungsgemäßen Chipkartenaufnahme. Im dargestellten Betriebszu- stand ist eine Chipkarte 10 in die Chipkartenaufnahme voll- ständig eingeführt. Es ist ein Auswerfer 1 vorgesehen, der über die beiden Mitnehmer 14 mit der Chipkarte 10 in Kontakt ist und über die beiden Mitnehmer 14 die Chipkarte 10 auswer- fen kann. Der Auswerfer 1 wird durch einen Schieber 13, der in den Auswerfer 1 eingreift, betätigt. Der Schieber 13 wie- derum wird über einen Antrieb betätigt, der jedoch nicht dar- gestellt ist und auch nicht Gegenstand der Erfindung ist.

Die eingeführte Chipkarten 10 ist über zwei Verriegelungs- schieber 2 in der eingeschobenen Position verriegelt. Dazu sind an den Verriegelungsschiebern 2 Endabschnitte 11 vorge- sehen, die im verriegelten Zustand vor die Chipkarte 10 ge-

schoben sind und daher die Chipkarte 10 nicht mehr entnommen werden kann.

Der Antrieb der Verriegelungsschieber 2 erfolgt über ein Zahnrad 3, das zwei gezahnte Bereiche aufweist, die mit zahn- stangenförmigen Abschnitten 4 der Verriegelungsschieber 2 in Eingriff stehen. Über eine Drehung des Zahnrades 3 im Uhrzei- gersinn werden die Verriegelungsschieber 2 nach außen gescho- ben, so daß die Überdeckung 11 der Verriegelungsschieber mit der Chipkarte 10 aufgehoben wird und die Chipkarte entnommen werden kann.

Der Antrieb des Zahnrades 3 erfolgt über einen Stift 5, der am vorderen Ende des Auswerfers 1 angeordnet ist, und der in eine Kulissenführung 6 eingreift, die an dem Zahnrad 3 gebil- det ist. Das Zusammenwirken des Stifts 5 des Auswerfers 1 mit der Kulissenführung 6 ist in der Figur 2 im Detail darge- stellt. Die Kulissenführung 6 weist zwei zueinander winkelige Abschnitte 8 und 9 auf, wobei sich der erste Abschnitt 8 quer zur Auswurfrichtung erstreckt, wenn die Chipkarte 10, wie im dargestellten Fall, eingeschoben ist. In einem Winkel von ca.

120° gegenüber dem ersten Abschnitt 8 erstreckt sich der zweite Kulissenabschnitt 9.

Der Auswurfvorgang läuft folgendermaßen ab. Der zentrale Aus- werfer 1, welcher in der Figur 2 gestrichelt dargestellt ist, und der eine Kraft von einem Auswurfgetriebe auf das Verrie- gelungssystem weiterleitet, greift mit dem Stift 5 in den er- sten Abschnitt 8 der Kulissenführung 6 ein. Statt eines ein- genieteten Stifts, wie dargestellt, können auch andere Mittel eingesetzt werden, z. B. tiefgezogene Elemente an einem aus Blech gefertigten Auswerfer, angespritzte Kunststoffelemente usw.. Die sichelförmige, durch zwei Abschnitte gebildete Ku- lissenführung ermöglicht, daß zwei Arbeitsschritte durchge- führt werden. Bei einer Verschiebung des Auswerfers 1 in Aus- wurfrichtung übt der Stift 5 eine Kraft auf das Zahnrad 3 derart aus, daß dieses eine Drehbewegung ausführt. Die Zähne

des Zahnrades 3 greifen in zahnstangenförmige Abschnitte 4 der Verriegelungsschieber 2 ein und verschieben diesen nach außen. Gleichzeitig mit der Öffnung der Verriegelung wird die Chipkarte 10 um eine kleine Wegstrecke nach außen befördert.

Da die Verriegelungsschieber 2 nur einen relativ kleinen Weg im Vergleich zum Auswurfweg der Chipkarte 10 bewältigen müs- sen, muß nach dem kompletten Öffnung der Verriegelung die Drehbewegung des Zahnrades 3 von der Auswurfbewegung entkop- pelt werden. Diese Entkopplung wird dadurch realisiert, daß die Bewegungsrichtung des Auswerfers 1 mit der Richtung des zweiten Abschnitts 9 der Kulissenführung 6 übereinstimmt, wenn die Verriegelung gelöst ist. Nachdem nämlich das Zahnrad 3 soweit gedreht ist, daß die Verriegelung geöffnet ist, liegt der zweite Abschnitt 9 der Kulissenführung 6 über einer Führungsnut 7, die in Auswurfrichtung verläuft und die si- cherstellt, daß der Auswerfer 1 in Auswerfrichtung bewegt wird. Bei einer weiteren Auswurfbewegung des Auswerfers 1 wird daher keine Kraft mehr auf das Zahnrad 3 und die Verrie- gelungsschieber 2 ausgeübt, so daß diese in ihrer Position verbleiben und gleichzeitig ein Verrutschen der Verriege- lungsschieber 2 nach innen verhindert ist.

In den Figuren 3 und 4 sind zwei Momentaufnahmen bei dem Aus- werfen einer Chipkarte 10 dargestellt. In der Figur 3 hat sich das Zahnrad 3 bereits teilweise gedreht und die Verrie- gelungsschieber 2 haben sich teilweise geöffnet. Die Position der Chipkarte 10 in der Chipkartenaufnahme hat sich minimal nach außen verschoben. In der Figur 4 ist die Chipkarte 10 bereits weitgehend ausgeworfen. Die Verriegelung ist voll- ständig geöffnet, d. h. die Verriegelungsschieber 2 sind in ihrer äußersten Position. Wie anhand der Position des Stifts 5 in der Kulissenführung 6 zu erkennen ist, steht noch ein weiterer Spielraum zum weiteren Auswerfen der Chipkarte 10 zur Verfügung, so daß die Chipkarte 10 von einem Benutzer gut gegriffen und herausgenommen werden kann.

Die Figur 5 zeigt eine detailliertere Darstellung der Zwi- schenposition von Figur 3. Den durch die in der Figur 5 mar- kierte Längsachse A-A verlaufenden Längsschnitt zeigt die Fi- gur 6. Dort ist die extrem flache Bauweise des Verriegelungs- mechanismus gut zu erkennen. Im Vergleich zu der Dicke der Chipkarte 10 ergibt sich, daß die Höhe des Verriegelungsme- chanismus ca. 4 mm beträgt. Unterhalb des Verriegelungsmecha- nismus befindet sich noch eine Abdeckung 12, die in die Höhe von 4 mm bereits eingerechnet ist.

Beim Einführen einer Chipkarte laufen die gleichen Schritte ab, jedoch in umgekehrter Reihenfolge. Zunächst wird die Chipkarte 10 eingeführt und dabei über die Mitnehmer 14 der Auswerfer 1 zurückgeschoben. Anschließend, wenn der Stift 5 in den ersten Abschnitt der Kulissenführung 6 eintritt, be- wirkt das Einschieben der Chipkarte eine Drehbewegung des Zahnrades 3 im Gegenuhrzeigersinn und dadurch ein Verschieben der Verriegelungsschieber 2 nach innen, wodurch sich die End- abschnitte 11 der Verriegelungsschieber 2 vor die Chipkarte 10 schieben, so daß diese in der eingeschobenen Position ver- riegelt ist und nicht manuelle entnommen werden kann. An- schließend kann ein Lese-oder Schreibvorgang zwischen dem Gerät, dessen Teil die Chipkartenaufnahme ist, und dem Chip der Chipkarte beginnen.