DE69122428T2 - Lese-/Schreibvorrichtung für eine Karte - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lese-/Schreibvorrichtung für eine Karte zum Senden und Empfangen von Information zu und von Magnet- und IC-Karten.
• Automatische Geldeinrichtungen, wie eine Bargeldausgabevorrichtung (CD), und die automatische Schaltereinrichtung (ATM), die als Informationsaufzeichnungsmedien Magnet- und IC-Karten verwenden, wurden entwickelt, um Geschäftsverkehr vor Finanzgeschäften, wie Banken, Postbüros und Kreditbanken, einzusparen und zu beschleunigen.
• Diese automatischen Geldeinrichtungen benötigen keine Person, die zur Bedienung da ist oder unmittelbar dafür vorgesehen ist. Sie wurden deshalb stetig verbessert, um keine Wartung zu erfordern und ihre Zuverlässigkeit zu verbessern, so daß jeder Kunde sie mit einem Gefühl von Entspannung sogar an Feiertagen benutzen kann. Insbesondere wenn die Kartenlese-/Schreibvorrichtung von einer Karte an einem Feiertag verstopft wird, wird die Situation kritisch, da die Karte dem Kunden nicht zurückgegeben werden kann. Um dies zu vermeiden, werden an der Kartenlese-/Schreibvorrichtung verschiedene Maßnahmen vorgesehen.
• Die herkömmliche Lese-/Schreibvorrichtung für eine Karte hat in der Mitte an einer Seite ihres Rahmens eine Karteneinführöffnung und die Karte wird selektiv in diese Karteneinführöffnung eingeführt. An der Ober- und Unterseite der Karte sind Magnetstreifen ausgebildet. Einzugrollen zum Bewegen der in die Karteneinführöffnung eingeführten Karte in die Kartenlese-/Schreibvorrichtung sind eine über der anderen in dem Rahmen neben der Karteneinführöffnung angeordnet.
• Weiter ist eine Gruppe gepaarter Tragrollen hinter den Einzugrollen in dem Rahmen derart angeordnet, daß die gepaarten Tragrollen sich einander in senkrechter Richtung gegenüber liegen. Jede dieser Trag- und Einzugrollen besteht aus Gummi oder Kunststoff. Weiter sind neben dem Tragrollen Magnetköpfe angeordnet, die einander in senkrechter Richtung mit einem bestimmten magnetischen Spalt zwischen sich gegenüber liegen. Die Trag- und Einzugrollen werden gemeinsam von einem Motor angetrieben.
• Die in die Kartenehiflihröffnung eingesetzte Karte wird von den Einzugrollen in die Kartenlese-/Schreibvorrichtung hineingenommen und zwischen den vorderen gepaarten Tragrollen nach hinten transportiert. Die Karte wird durch die Preßkraft nach rückwärts bewegt, die zwischen den Tragrollen von Federn hervorgerufen wird, und durch die Reibung, die von den sich drehenden Tragrollen hervorgerufen wird. Dabei wird die Karte in den Bereich der gepaarten Tragrollen transportiert, wobei die oberen und unteren Magnetköpfe voneinander weggespreizt werden. Wenn die Karte sich auf diese Weise zwischen den Magnetknöpfen hindurch bewegt, lesen die Magnetknöpfe die auf dem Magnetstreifen auf der Karte aufgezeichnete Information und schreiben Information auf den Magnetstreifen. Wenn eine Reihe dieser Vorgänge beendet ist, wird die Karte zu der Karteneinführöffnung zurückbewegt und dann an den Kunden zurückgegeben.
• Bei der herkömmlich, wie vorstehend beschrieben, aufgebauten Kartenlese-/Schreibvorrichtung wird die Karte mittels Reibung getragen bzw. transportiert, wobei die Reibkraft zwischen den aus Gummi oder Kunststoff bestehenden Einzugrollen und der Karte verwendet wird. Somit verändert sich die Reibkraft in Abhängigkeit von dem Oberflächenzustand jeder der Rollen, der Karte und des Materials, aus dem die Karte hergestellt ist. Zusätzlich wird jede Rolle jedesmal, wenn die Karte zwischen den Rollen getragen wird, elastisch verformt. Im Ergebnis kann die Kartentransportgeschwindigkeit nicht auf einem bestimmten Wert gehalten werden, wodurch das Lesen und Schreiben der Magnetinformation nicht genau durchgeführt werden kann.
• Da die Karte hintereinander von drei Paaren von Tragrollen nach rückwärts transportiert wird und jedesmal zwischen den gepaarten Tragrollen aufgenommen wird, wird sie von den Rollen stoßartig beansprucht und in Schwingung versetzt. Die Stabilität des Kartentransportes ist dadurch vermindert, wodurch es unmöglich ist, die Magnetinformation genau zu schreiben und zu lesen.
• Wenn die Tragrollen über eine lange Zeitdauer ohne Wartung verwendet werden, haftet Staub, Öl und Anderes an ihrer Oberfläche an, wodurch ihr Kartentransportvermögen vermindert wird. Im schlimmsten Fall können sie die Karte nicht transportieren.
• Bei einer Karte mit einem eingebauten IC sind der Magnetstreifen, der geprägte Bereich und der IC Knotenbereich nebeneinander auf der Karte in deren Breitenrichtung angeordnet. Dies erlaubt, die Karte sandwichartig zwischen den Tragrollen nur an einem Bereich der Karte zu halten, der sich über etwa 2 - 3 mm von einem Seitenrand der Karte in deren Breitenrichtung erstreckt. Es besteht daher die Gefahr, daß das Kartentransportvermögen der Tragrollen weiter vermindert wird.
• Wie vorstehend beschrieben, verwendet die herkömmliche Kartenlese-/Schreibvorrichtung das System, die Karte durch die zwischen den aus Gummi hergestellten Rollen und der Karte entstehende Reibkraft zu transportieren. Dies macht es schwierig, die Karte mit einer bestimmten Geschwindigkeit zu transportieren. Im Ergebnis kann kein verläßliches Lesen und Schreiben von Information erreicht werden.
• Eine Lese-/Schreibvorrichtung für eine Karte entsprechend dem Oberbegriff des beigefügten Hauptanspruchs ist in der EP-A 0 156 972 beschrieben. Die Vorrichtung zum Transportieren der Karte innerhalb dieser bekannten Lese-/Schreibvorrichtung enthält einen Schlitz, innerhalb dessen die Karte beweglich ist. Die Greifvorrichtung ist durch gebogene Klauen und einen Ausstoßhaken gebildet. Das gesamte System mit der Kartenaufnahmevorrichtung, wobei die Karte in ihrem Schlitz ist, den gebogenen Klauen und dem Ausstoßhaken ist um eine Achse in eine Lage schwenkbar, in der die Karte geprüft werden kann und die Information auf der Karte verarbeitet werden kann. Die Greifvorrichtung greift die Karte an ihren äußeren Rändern, was nur kleine Kräfte erlaubt. Weiter müssen die Bauteile, die die Verarbeitungsposition der Karte definieren, mit kleinen Toleranzen gefertigt werden, um ein verläßliches Lesen und Schreiben von Information auf der Karte zu ermöglichen.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lese-/Schreibvorrichtung für eine Karte zu schaffen, mit der Information auf der Karte genau gelesen und geschrieben werden kann, die auf einfache Weise gewartet werden kann und es unnötig macht, ein Kartentransportsystem zu schaffen, das durch Rollen hervorgerufene Reibkraft verwendet.
• Diese Aufgabe wird mit einer Lese-/Schreibvorrichtung für eine Karte entsprechend dem beigefügten Hauptanspruch gelöst.
• Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kartenlese-/Schreibvorrichtung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
• Die Erfindung wird aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen genauer verständlich. In den Zeichnungen stellen dar:
• Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Hauptbereiches der Kartenlese-/Schreibvorrichtung entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung, teilweise aufgeschnitten;
• Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines in dem Hauptbereich der Kartenlese-/Schreibvorrichtung gemäß Fig. 1 enthaltenen Kartengreifsystems;
• Fig. 3 bis 5 perspektivische Ansichten von Abänderungen des Kartengreifsystems in der Kartenlese-/Schreibvorrichtung;
• Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Hauptbereiches einer weiteren Abänderung der Kartenlese-/Schreibvorrichtung;
• Fig. 7 eine Aufsicht des Hauptbereiches der Kartenlese-/Schreibvorrichtung entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
• Fig. 8 eine schematische Darstellung der Anordnung von Sensoren und Aktuatoren der Kartenlese-/Schreibvorrichtung;
• Fig. 9 ein Blockdiagramm eines Steuerbereiches der Kartenlese-/Schreibvorrichtung; und
• Fig. 10 ein Zeitdiagramm, das zeigt, wie die Sensoren und Aktuatoren in der Kartenlese- und Schreibvorrichtung wirksam gemacht werden.
• Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen werden einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Fig. 1 zeigt den Hauptbereich der Kartenlese-/Schreibvorrichtung entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
• Diese Kartenlese-/Schreibvorrichtung hat einen Rahmen oder einen Grundkörper 1, der in Aufsicht rechtwinkelig geformt ist. Der Grundkörper 1 enthält Seitenplatten 2a und 2b, die parallel zueinander angeordnet sind, und mehrere Koppelstangen 3 zum Koppeln bzw. Verbinden der Seitenplatten 2a und 2b parallel zueinander.
• Eine Vorderwand (nicht dargestellt) ist etwas vor den rechten Endseiten der Seitenplatten 2a und 2b in Fig. 1 angeordnet und eine Karteneinführöffnung (nicht dargestellt) ist in der Vorderwand ausgebildet. Eine Karte 4 wird selektiv in die Kartenlese-/Schreibvorrichtung durch die Karteneinführöffnung eingeführt. Die Karte 4 ist eine Magnetkarte, die einen IC enthält.
• Zwei zueinander parallele Führungsstäbe 5a und 5b sind neben der Innenseite der Seitenplatte 2b und parallel zu der Richtung, in der die Karte 4 in die Kartenlese-/Schreibvorrichtung eingeführt wird, angeordnet. Eine Kartengreifeinheit 6, die einen Schlitten bzw. Wagen 6a bildet, wird freibeweglich von den Führungsstäben 5a und 5b getragen.
• Zusammenwirkend mit einer Öffnungs- und Schließeinheit 14, die später beschrieben wird, greift die Kartengreifeinheit 6 einen langen Randbereich der Karte 4 in deren Dickenrichtung, wenn die Karte 4 in die Karteneinführöffnung um mehr als eine vorbestimmte Länge eingeführt ist. Fig. 2 zeigt die Kartengreifeinheit 6 genauer. Die Kartengreifeinheit 6 hat ein Basisteil 7, das freibeweglich von den Führungsstäben 5a und 5b gehalten ist. Diejenige Seite des Basisteils 7, die der Seitenplatte 2b gegenüberliegt, ist mit einer unteren Klaue 8 versehen, die als Greifklaue dient. Eine obere Klaue 9 befindet sich über der unteren Klaue 8, wobei Basisbereiche 10 dieser oberen Klaue 9 an dem Basisteil 7 mittels Zapfen 11 frei schwenkbar angebracht sind. Vorspannfedern 12 in Form von Torsionsschraubenfedern sind zwischen der oberen Klaue 9 und dem Basisteil 7 angeordnet, um zwischen der oberen Klaue 9 und der unteren Klaue 8 eine bestimmte Greifkraft hervorzurufen.
• Die oberen und unteren Klauen 9 und 8 haben Greifbereiche, an denen der lange eine Randbereich der Karte 4 zwischen der oberen und unteren Klaue über einige Millimeter in der Breitenrichtung der Karte 4 ergriffen wird, wobei eine nicht ergriffene Länge der Karte 4 in Längsrichtung freibleibt, so daß sie nach außen aus der Karteneinführöffnung vorsteht, damit der Benutzer die Karte mit seinen Fingern erfassen und aus der Karteneinführöffnung herausziehen kann. In der Praxis weist die Karte 4 Magnetstreifen auf, die sich neben und parallel zu ihrem einen langen Randbereich erstrecken. Die Greifbereiche der oberen und unteren Klauen 9 und 8 sind daher derart geformt, daß der lange eine Randbereich der Karte 4 zwischen den Klauen ergriffen wird, wobei die Streifenbereiche der Karte nicht ergriffen werden, oder vorzugsweise 2/3 des Randes ergriffen werden mit Ausnahme ihres mit Streifen versehenen Bereiches. Oben an der oberen Klaue 9 sind Stifte bzw. Zapfen 13a und 13b ausgebildet, die parallel zu der Seitenplatte 2b des Grundkörpers vorstehen und dann in Richtung auf sie gebogen sind. Die obere Klaue 9 wird relativ zu der unteren Klaue 8 mittels des Öffnungs- und Schließsystems 14 und mittels der Zapfen 13a und 13b geöffnet und geschlossen.
• Das Öffnungs- und Schließsystem 14 hat einen Hebel 15, der über und parallel zu der Führungsstange 5a angeordnet ist und selektiv mit den Unterseiten der Ansätze bzw. Zapfen 13a und 13b in Berührung kommt. Der Hebel 15 wird von einem drehbaren Bauteil 16 gehalten, das sich längs der Innenseite der Seitenplatte 2b erstreckt. Beide Enden des drehbaren Bauteils 16 werden mittels Zapfen 17 von Lagern 18a und 18b gehalten. Die Lager 18a und 18b sind an der Innenseite der Seitenplatte 2b befestigt. Eine Welle (nicht dargestellt) steht von der Mitte derjenigen Seite des drehbaren Bauteils 16, das der Seitenplatte 2b gegenüberliegt, zur Seitenplatte 2b vor und eine Rolle 19 ist an dieser Welle befestigt. Die Rolle 19 ist in Berührung mit einem exzentrischen Nocken 20, der mit der drehbaren Welle eines Motors 21 verbunden ist. Wenn der Motor 21 halb bzw. um eine halbe Umdrehung gedreht wird, wodurch die Rolle 19 mit derjenigen Seite des exzentrischen Nockens 20 in Berührung kommt, die an dessen langer Durchmesserachse angeordnet ist, wird das drehbare Bauteil 16 daher um die Zapfen 17 herum verschwenkt. Der Hebel 15 kommt auf diese Weise zumindest mit dem Zapfen 13b in Berührung, um diesen nach oben zu drücken. Die obere Klaue 9 wird somit gegen die Vorspannfedern 12 von dem Zapfen 13b verschwenkt. Im Ergebnis wird die zwischen der oberen und der unteren Klaue 9 und 8 ergriffenen Karte 4 freigegeben. Wenn der Motor 21 um eine weitere Hälfte dreht, kommt diejenige Seite des exzentrischen Nockens 20, die an dessen kurzer Durchmesserachse angeordnet ist, in Berührung mit der Rolle 19. Im Ergebnis wird das drehbare Bauteil 16 zurückverschwenkt, wodurch die obere und untere Klaue 8 und 9 die Karte 4 wiederum zwischen sich ergreifen. Das Öffnungs- und Schließsystem 14 wird wie vorstehend beschrieben, betrieben, um die Kartengreifeinheit 6 zu öffnen und zu schließen.
• Längs der Innenseite der Seitenplatte 2a ist eine Einheit 22A zum Einstellen und Korrigieren der Position der Karte angeordnet. Die Einheit 22A hat ein Führungsbauteil 22 zum Führen des anderen freien langen Randbereiches der Karte 4, der von der Kartengreifeinheit 6 nicht ergriffen ist, um die Karte 4 in ihrer Breitenrichtung zu positionieren. Das Führungsbauteil 22 wird von Haltehebeln 23 und 24 gehalten. Zapfen 25 und 26 stehen von den Haltehebeln 23 und 24 vor, die frei schwenkbar von einem Haltebauteil (nicht dargestellt) mittels der Zapfen 25 und 26 gehalten sind. Vorspannfedern 27 und 28 sind zwischen der Seitenplatte 2a und dem unteren Endbereich der Halteplatte 24 bzw. zwischen der Seitenplatte 2a und dem unteren Endbereich des Haltehebels 25 angeordnet, um die Haltehebel 24 und 25 in Richtung auf die Führungsstange 5a zu schwenken.
• Ein Motor 29 ist zwischen der Führungsstange 5a und dem Führungsbauteil 22 unter diesen angeordnet. Die Drehkraft des Motors 29 wird auf einen Riemen 35 über einen Riemen 30, eine Riemenscheibe 31, einen Riemen 32 und Riemenscheiben 33, 34 übertragen. Der Riemen 35 wird zwischen der Riemenscheibe 34 und einer weiteren Riemenscheibe 36 längs der Unterseite der Führungsstange 5a gespannt. Ein Teil des Riemens 35 ist mit dem Basisteil 7 der Kartengreifeinheit 6 über eine Kopplungseinrichtung (nicht dargestellt) verbunden. Der Motor 29, die vorgenannten Riemen und die Riemenscheiben bilden ein Antriebssystem zum Bewegen der Kartengreifeinheit 6 längs der Führungsstäbe 5a und 5b.
• Magnetknöpfe 38 und 39 sind in senkrechter Richtung einander gegenüberliegend zwischen dem Führungsstab 5a und dem Führungsbauteil 22 angeordnet, wobei zwischen ihnen ein bestimmter Spalt 40 besteht, der ihnen eine Berührung der Magnetstreifen an der Ober- und Unterseite der Karte 4 ermöglicht. Die Magnetköpfe 38 und 39 werden von Halterungen bzw. Auffiängungen 41 und 42 gehalten, so daß sie in ihre Rollrichtung und in die Richtung des Spaltes 40 zwischen ihnen beweglich sind. Die Auffiängungen 41 und 42 sind so ausgebildet, daß sie Berührungsdruck mittels Blatt- oder Schraubenfedern auf die Magnetköpfe zusätzlich aufbringen, so daß die Magnetknöpfe in stabiler Berührung mit der Karte 4 sind.
• In Fig. 1 sind Sensoren und einer Steuerschaltung nicht dargestellt; diese wirken jedoch zusammen, wie weiter unten beschrieben.
• Im folgenden wird der Betrieb der wie vorstehend aufgebauten Lese-/Schreibvorrichtung für eine Karte beschrieben.
• Im Normalzustand befindet sich die Kartengreifeinheit 6 in Warteposition, wie in Fig. 1 dargestellt, an der Seite der Karteneinführöffnung. Wenn sie in diesem Wartezustand ist, werden die untere und obere Klaue 8 und 9 von den Öffnungs- und Schließsystem 14 offengehalten.
• Wenn die Karte 4 in die Kartenlese-/Schreibvorrichtung durch die Karteneinführöffnung hindurch eingeführt wird, und ihr einer langer Randbereich zwischen der oberen und unteren Klaue 9 und 8 über eine bestimmte Länge angeordnet ist, wird dieser Zustand von dem Sensor erfaßt. Der Motor 21 des Öffnungs- und Schließsystems 14 führt, ansprechend auf das Ausgangssignal des Sensors, eine halbe Umdrehung aus. Der Hebel 15 wird dann abgesenkt und die obere Klaue 9 wird von den Vorspannfedern 12 verschwenkt. Im Ergebnis wird der eine lange Randbereich der Karte 4 zwischen der oberen und unteren Klaue 9 und 8 mit einer bestimmten Kraft ergriffen.
• Wenn dieser Kartengreifvorgang abgeschlossen ist, beginnt der Motor 29 sich zu drehen. Der Riemen 25 wird durch diese Drehung des Motors 29 transportiert. Die Kartengreifeinheit 6 wird deshalb in der durch den Pfeil A in Fig. 1 dargestellten Richtung bewegt, wodurch die Karte 4 sich in der gleichen Richtung bewegt. Die Schwingung der Karte 4, die möglicherweise in einer Richtung senkrecht zu der Kartentransportrichtung verursacht wird, wird von dem Führungsbauteil 22 verhindert, so daß die Karte 4 stabil transportiert wird. Wenn die Karte 4 sich zwischen den Magnetköpfen 38 und 39 auf der Kartenbewegungsbahn hindurchbewegt, wird Information von dem Magnetstreifen an der Ober- und Unterseite der Karte 4 ausgelesen und hineingeschrieben.
• Wenn die Karte 4 sich in eine vorbestimmte Position bewegt hat, wird dieser Zustand von dem Sensor (nicht dargestellt) erfaßt. Der Motor 29 wird entsprechend dem Ausgangssignal dieses Sensors in umgekehrter Richtung gedreht. Wenn die Kartengreifeinheit 6 somit in ihre Ursprungslage zurückkehrt, wird das Öffnungs- und Schließsystem 14 in Betrieb gesetzt, um den exzentrischen Nocken 20 um eine halbe Umdrehung zu drehen. Dies bewirkt, daß der Hebel 15 die obere Klaue 9 anhebt, so daß die Karte 4 von der Greifkraft zwischen der unteren und oberen Klaue 8 und 9 frei ist. Ein Teil der Karte 4 wird bis dahin so gehalten, daß er aus der Karteneinführöffnung vorsteht. Die Karte 4 kann daher mittels Fingern aus der Kartenlese-/Schreibvorrichtung herausgezogen werden.
• Fig. 3 bis 6 zeigen Hauptbereiche der Kartenlese-/Schreibvorrichtung, die Abänderungen der ersten Ausführungsform der Erfindung sind. Gleiche Bauteile wie die der Fig. 1 sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und die Beschreibung dieser Bauteile wird weggelassen.
• Bei der ersten Abänderung gemäß Fig. 3 ist die Lage der K&rteneinführöffnung gegenüber der in Fig. 1 gezeigten um 90º verschoben und die Richtung, in die sich die Kartengreifeinheit 6 bewegt, ist gegenüber der in Fig. 1 ebenfalls um 900 verschoben. Ein kurzer Endbereich der Karte 4 wird zwischen der unteren und oberen Klaue 8 und 9 der Kartengreifeinheit 6 ergriffen.
• In dieser Weise angeordnet werden mit der Kartenlese- und Schreibvorrichtung die gleichen Vorteile wie die mit der Vorrichtung gemäß Fig. 1 erzielt.
• Im Fall der zweiten Abänderung gemäß Fig. 4 ist an dem Greifbereich der oberen Klaue 9 der Kartengreifeinheit 6 ein elastisches Bauteil 43, wie Gummi, befestigt, und im Falle der dritten Abänderung gemäß Fig. 5 sind an den Greifbereichen der oberen und unteren Klaue 9 und 8 elastische Materialien 43 und 44 befestigt.
• Mit diesem Aufbau kann die Karte 4 aufgrund des elastischen Materials 43 oder der elastischen Materialien 43 und 44 stabiler zwischen der oberen und der unteren Klaue ergriffen werden, wodurch die Karte 4 ebenfalls stabiler transportiert wird.
• Im Falle einer weiteren Abänderung gemäß Fig. 6 ist eine System 46 zum erzwungenen Freigeben der Greiftätigkeit der Kartengreifeinheit 6 vor der Stelle angeordnet, an der die Kartengreifeinheit 6 wartet, d.h., an der Seite einer Karteneinführöffnung 45. Das Freigabe- bzw. Lösesystem 46 enthält ein Tragbauteil 47, das an der Innenseite der Seitenplatte 2b an seinem Basisende befestigt ist und an seinem freien Ende über die Führungsstäbe 5a und 5b vorsteht, und eine Rolle 48, die an dem freien Ende des Tragbauteus 47 angebracht ist. Die Rolle 48 wird von einer Welle 49 frei drehbar gehalten, die an dem freien Ende des Tragbauteils 47 derart befestigt, ist, daß die axiale Mittellinie der Welle 49 die Führungsstange 5a in einer Richtung quert, die senkrecht zu der Erstreckungsrichtung der Führungsstange 5a ist. Weiter ist die Rolle 48 an der Welle 49 derart angebracht, daß der höchste Außenumfang der Rolle 48 um etwa die Dicke der Karte 4 höher ist als die Höhe des Vorsprungs bzw. Ansatzes 13a der Kartengreifeinheit 6.
• Mit einer solchen Anordnung kann die Karte 4 in einfacher Weise aus der Kartenlese- Schreibvorrichtung herausgezogen werden, selbst wenn die Kartengreifeinheit 6 aufgrund eines Energie- bzw. Netzausfalls beispielsweise nicht öffnen sollte, wenn die von der Kartengreifeinheit 6 ergriffene Karte 4 in die Wartestellung des Systems 6 zurückgekehrt. Wenn die Karte 4 in diesem Falle in einer Richtung gemäß dem Pfeil B der Fig. 6 gezogen wird, wird der Ansatz 13a von der Rolle 48 berührt und von der Rolle 48 nach oben bewegt, wenn die Karte 4 weiter in der gleichen Richtung gezogen wird. Im Ergebnis wird die obere Klaue 9 verschwenkt, um dadurch zu ermöglichen, daß die Karte 4 aus der Kartenlese-Schreibvorrichtung rausgezogen wird.
• Fig. 7 zeigt eine Kartenlese-Schreibvorrichtung entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Diese zweite Ausführungsform der Erfindung ist fur eine Verwendung mit Magnetkarten gebaut.
• Gemäß Fig. 7 ist eine Vorderwand 49 vor den Seitenplatten 2a und 2b angeordnet, die den Grundkörper 1 bilden. Die Vorderwand 49 ist mit einer Karteneinführöffnung 45 versehen, durch die die Karte 4 in die Kartenlese-Schreibvorrichtung eingeführt wird.
• Zwei einander parallele Führungsstäbe 5a und 5b sind neben der Innenseite der Seitenplatte 2b und parallel zu der Karteneinführrichtung angeordnet. Der mit der Kartengreifeinheit 6 versehene Schlitten bzw. Wagen 6A wird von den Führungsstäben 5a und 5b frei beweglich gehalten.
• Wenn die Karte 4 in die Karteneinführöffnung 45 in einer bestimmten Länge eingeführt wird, wirkt die Kartengreifeinheit 6 mit dem Öffnungs- und Schließsystem 14 zusammen, um die Karte 4 längs ihres einen langen Randbereiches in ihrer Dickenrichtung zu ergreifen. Das Basisteil 7 der Kartengreifeinheit 6 wird von den Führungsstäben 5a und 5b frei beweglich gehalten. Die untere Klaue 8 ist an dem Basisteil 7 fest angebracht und die obere Klaue 9 ist über der unteren Klaue 8 angeordnet, wobei das Basisende der oberen Klaue 9 frei schwenkbar an dem Basisteil 7 gehalten ist. Ähnlich der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die obere Klaue 9 in Richtung auf die untere Klaue oder in der Schließrichtung von den Vorspannfedern gedrängt. Weiter sind die Zapfen 13a und 13b an der Oberseite des Bereiches 9A der oberen Klaue 9 angebracht, wobei sie nach oben und parallel zu der Seitenplatte 2b aufragen. Die Zapfen 13a und 13b stehen zu der Seitenplatte 2b hin vor und an den Zapfen 13a und 13b sind Lager 13c bzw. 13d angebracht. Die obere Klaue 9 wird von dem Öffnungs- und Schließsystem 14 über die Lager 13c und 13d derart gesteuert, daß sie in Richtung auf die und weg von der unteren Klaue 8 schwenkt.
• Das Öffnungs- und Schließsystem 14 enthält den Hebel 15 und einen Schrittmotor 52. Der Hebel 15 ist über und parallel zur Führungsstange 5a angeordnet und mit den Unterseiten der Lager 13c und 13d in Berührung. Weiter ist der Hebel 15 an dem drehbaren Bauteil 16 befestigt, das sich längs der Innenseite der Seitenplatte 2b erstreckt und frei schwenkbar von den Haltebauteilen 18a, 18b und Zapfen 18c, 18d gehalten ist.
• Der Schrittmotor 52 ist an einer Zwischenplatte 2c befestigt, die sich etwa in der Mitte des Grundkörpers 1 befindet, und eine drehbare Welle 52a steht von dem Schrittmotor 52 zu der Seitenplatte 2b hin vor. Eine Riemenscheibe 53 und eine Nockenwelle 54 sind frei drehbar parallel zu dem Schrittmotor 52 und der drehbaren Welle 54a des Schrittmotors 52 angeordnet, wobei die Riemenscheibe 53 und die Nockenwelle 54 miteinander über Riemen 51a und 51b verbunden sind, die ein Untersetzungssystem bilden.
• Der exzentrische Nocken 20 ist an der Nockenwelle 54 befestigt und die Nockenfläche dieses exzentrischen Nockens 20 ist mit einem Randbereich des drehbaren Bauteils 16 in Berührung. Wenn der Schrittmotor 52 gedreht wird und die äußere Umfangsfläche des exzentrischen Nockens 20, die an dessen Linie mit langem Durchmesser ist, auf diese Weise mit dem Rand des drehbaren Bauteils 16 in Berührung kommt, wird das drehbare Bauteil verschwenkt, wodurch der Hebel 15 mit zumindest dem Lager 13d in Berührung kommt, um das Lager 13d anzuheben. Wenn das Lager 13d auf diese Weise angehoben wird, wird die zwischen der oberen und der unteren Klaue der Kartengreifeinheit 6 ergriffene Karte 4 freigegeben. Wenn der Schrittmotor 52 um eine weitere halbe Umdrehung gedreht wird, kommt die äußere Umfangsfläche des exzentrischen Nockens 20, die an dessen Linie mit kleinem Durchmesser ist, in Berührung mit dem Rand des drehbaren Bauteils 16. Im Ergebnis wird die Karte 4 zwischen der oberen und unteren Klaue der Kartengreifeinheit 6 ergriffen. Das Öffnungs- und Schließsystem 14 wird auf diese Weise betätigt, um die Kartengreifeinheit 6 zu öffnen und zu schließen.
• Längs der Innenseite der Seitenplatte 2a ist das Führungsbauteil 22 angebracht, um den anderen freien langen Randbereich der Karte 4 zu führen und die Karte 4 in deren Breitenrichtung zu positionieren. Eine elastische Schicht 22a mit einem hohen Reibungskoeffizienten, wie Gummi, ist an derjenigen Oberfläche des Führungsbauteils 22 durch Kleben befestigt, die die Seitenfläche des Randbereiches der Karte 4 berührt. Das Führungsbauteil 22 wird von einem Traghebel 55 gehalten, der schwenkbar an der Seitenplatte 2a mittels Montageplatten 55b, 55c und Zapfen 55a angebracht ist. Ein Treibsolenoid bzw. Antriebselektromagnet 56 ist mit dem unteren Ende des Traghebels 55 verbunden und das Führungsbauteil 22 wird von dem Elektromagneten 56 angetrieben.
• Der Motor 29 zum Fördern der Karte 4 ist unter dem Führungsstab 5a angeordnet. Die Drehkraft dieses Motors 29 wird über die Riemen und die Riemenscheiben, wie im Fall der ersten Ausführungsform, übertragen, um die Kartengreifeinheit 6 längst der Führungsstäbe 5a und 5b zu bewegen.
• Ein Vorkopf 61, der mit Magnetstreifen an der Unterseite (oder Oberseite) der Karte 4 in Berührung kommt, um den Magnetismus zu erfassen, ist längs und neben der Führungsstange 5a angeordnet, und ein Magnetkopf 97, der mit den Magnetstreifen an der Unterseite (oder Oberseite) der Karte 4 in Berührung kommt, um Information zu lesen oder zu schreiben, ist ebenfalls längs und neben dem Führungsstab 5a angeordnet.
• Bezogen auf Fig. 8 und 9 werden in der zweiten Ausführungsform der Kartenlese-/Schreibvorrichtung enthaltene Sensoren und Aktuatoren beschrieben.
• Ein Kartenerfassungsuntersensor (SW) 60, der Vorkopf (PHD) 61 und ein erster Kartensensor (PD1) 62, die eine Kartenprüfeinheit zum Vorprüfen der eingeschobenen Karte 4 bilden, sind neben der Karteneinführöffnung 45 der Kartenlese-/Schreibvorrichtung angeordnet. Der Kartenerfassungssubsensor 60 stellt fest, ob oder ob nicht die eingeschobene Karte eine vorbestimmte Breite hat. Der Vorkopf 61 erfaßt die Magnetstreifen auf der Karte 4, um die Richtung zu bestätigen, in die die Karte 4 gerichtet ist. Der erste Kartensensor 62 stellt das Einschieben der Karte 4 fest.
• Ein erster Wagensensor (CRS1) 63 ist neben der Kartenprüfeinheit angeordnet, um die Lage des rückwärtigen Endes eines zurückgezogenen Wagens 6A zu erfassen. Ein Stoppsolenoid bzw. Stoppmagnet (SOL1) 64 ist vor dem Sensor 63 angeordnet, um zu verhindern, daß falsche Karten in die Kartenlese-/Schreibvorrichtung eingeschoben werden und die Lage der eingeschobenen Karte zu definieren.
• Ein Kartenpositionseinstellbereich ist vor dem Stoppmagnet 64 angeordnet. Der Kartenpositioniereinstellbereich enthält den Kartenpositioniereinstellmagnet (SOL2) 56, einen zweiten Wagensensor (CRS2) 66 und einen zweiten und einen dritten Kartensensor (PD2 und PD3) 67 und 68. Der zweite und dritte Kartensensor 67 und 68 sind einer nach dem anderen und nebeneinander angeordnet. Die hinsichtlich ihrer Position eingestellte Karte 4 wird von dem zweiten Kartensensor 67 erfaßt, um den vorwärts bewegten Wagen 6A zu stoppen und die genauen relativen Positionen der Karte und des Wagens werden von dem dritten Kartensensor 68 und dem zweiten Wagensensor 66 erfaßt, um die Karte 4 zu positionieren. Die Lese-Schreib- und Startposition der Karte 4 wird von dem dritten Kartensensor 68 eingestellt. Der Kartenpositionseinstellmagnet (SOL2) 56 treibt das Führungsbauteil 22 an, um die Karte 4, die in einer einzustellenden Position ist, quer zu drängen, um die Position der Karte 4 in der Querrichtung einzustellen.
• Ein vierter Kartensensor (PD4) 69 und ein Lese/Schreibkopf 57 sind vor dem Kartenpositionseinstellbereich angeordnet. Wenn der vierte Kartensensor 69 die Karte 4 erfaßt, beginnt der Lese/Schreibkopf 57 sein Lesen und Schreiben bezüglich der Magnetstreifen auf der Karte 4.
• Der Schrittmotor (SMOT) 52 ist vor und über dem Lese/Schreibkopf 57 angeordnet und der Wagenbewegungsmotor ( CMOT) 29 ist unter dem Lese/Schreibkopf 57 angeordnet.
• Wie in Fig. 9 gezeigt, sind diese Sensoren und Aktuatoren mit einem Steuergerät 70 verbunden, das mit einer CPU versehen ist.
• Der Betrieb der Kartenlese-/Schreibvorrichtung, die wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, wird unter Bezugnahme auf das Zeitdiagramm der Fig. 10 beschrieben.
• Der mit der Kartengreifeinheit 6 versehene Wagen 6A wartet im Normalzustand neben der Karteneinführöffnung 45. Wenn der Wagen 6A in diesem Wartezustand ist, ist die Kartengreifeinheit 6 offen gehalten. Wenn die Karte 4 in die Karteneinführöffnung 45 in diesem Zustand eingeschoben wird, wird der Zustand der Karte 4 von dem Kartenbreitenerfassungsuntersensor (SW) 60, dem Vorkopf (PHD) 61 und dem ersten Kartensensor (PD1) 62 erfaßt. Signale von diesen Sensoren gelangen zum Steuergerät 70 und, wenn bestätigt wird, daß die Karte normal oder in Ordnung ist, setzt das Steuergerät 70 den Stoppmagnet (SOLL) 64 in Betrieb, um den Kartendurchlaß zu öffnen und den Schrittmotor 62 des Öffnungs- und Schließsystem 14 um eine halbe Umdrehung zu drehen. Der Hebel 15 wird dadurch abgesenkt und die Kartengreifeinheit 6 wird geschlossen, um den einen langen Randbereich der Karte 4 zwischen der oberen und unteren Klaue 9 und 8 mit einer bestimmten Kraft zu ergreifen.
• Wenn dieser Kartengreifvorgang beendet ist, beginnt der Motor 29 seine Drehung in Vorwärtsrichtung (MCF). Die Kartengreifeinheit 6 wird dadurch vorwärts bewegt und die Karte 4 wird ebenfalls vorwärts bewegt. Wenn die Karte 4 den Kartenpositionseinstellbereich erreicht, erfaßt der zweite Kartensensor (PD2) 67 die Karte 4 und der Motor 29 wird gestoppt, während der Stoppmagnet 64 auf das von dem Magnet 67 kommende Signal hin abgeschaltet wird.
• Der Wagen 6A und die Karte 4 werden dann durch ihre Trägheit vorwärts bewegt und wenn der dritte Kartensensor 68 die Karte 4 erfaßt, dreht der Motor 29 in der Rückwärtsrichtung (MCB), um den Wagen 6A an der Lese/Schreib- und Startposition zu stoppen. Gleichzeitig mit dem Stoppen des Wagens 6A wird der Kartenhaltemagnet 56 in Betrieb gesetzt, um das Führungsbauteil 22 zu verschwenken, wodurch die Position der Karte 4 in der Querrichtung eingestellt wird, während die Karte 4 an der bestimmten Position (oder Lese/Schreib- und Startposition) gehalten wird.
• Nachdem die Position der Karte 4 in der Querrichtung eingestellt ist, tritt der Schrittmotor 52 in Tätigkeit, um die Kartengreifeinheit 6 zu öffnen, und der Motor 29 dreht dann rückwärts, um den Wagen 6A zu positionieren. Der Motor 29 wird dieses Mal entsprechend dem von dem zweiten Wagensensor 66 kommenden Signal gesteuert. Wenn der Wagen 6A in Position ist, wird der Kartenhaltemagnet abgeschaltet und der Schrittmotor tritt wiederum in Tätigkeit, um die Kartengreifeinheit 6 zu schließen.
• Wenn die Positionseinstellung der Karte 4 und des Wagens 6A beendet sind, dreht der Motor 29 in der Vorwärtsrichtung (MCF), um die Karte 4 vorwärts zu bewegen. Die Karte 4 passiert den an dem Kartenförderdurchlaß angeordneten Magnetkopf 57. Wenn der vierte Kartensensor 69 die Karte 4 in diesem Fall erfaßt, beginnt das Schreiben (oder Lesen) von Information auf den Magnetstreifen auf der Unterseite (oder Oberseite) der Karte 4.
• Wenn die Karte 4 weiter in die bestimmte Position bewegt wird, wird von dem vierten Kartensensor 69 ein Aus-Signal erzeugt. Nachdem der Wagen 6A für etwa 0,5 Sekunden angehalten hat, bewirkt das Steuergerät 70, daß der Motor 29 in der Rückwärtsrichtung (MCB) auf dieses Aus-Signal hin dreht. Der Wagen 6A wird somit zurückbewegt. Wenn der Wagen 6A zurückbewegt wird, passiert die Karte 4 wiederum den Magnetkopf 57 und das Schreiben (oder Lesen) von Information auf die oder von den auf der Unterseite (oder Oberseite) der Karte 4 ausgebildeten Magnetstreifen wird durchgeführt.
• Wenn der Wagen 6A in seine Ursprungslage zurückkehrt, erfaßt der erste Wagensensor 63 den Wagen 6A und der Schrittmotor 52 wird um eine halbe Umdrehung gedreht, um die Kartengreifeinheit 6 zu öffnen. Ein Teil der Karte 4 steht in diesem Zustand nach außen aus der Karteneinführöffnung 45 vor. Deshalb kann die Karte 4 von Hand aus der Kartenlese-/Schreibvorrichtung herausgezogen werden.
• Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung wird nur der Magnetkopf als ein Element zum Übertragen und Empfangen von Information auf die und von der Karte gezeigt. Bei IC-Karten aber ist zusätzlich zu dem Magnetkopf ein Anschlußsystem zum Übertragen und Empfangen von Signalen vorgesehen. Weiter werden die Vorspannfedern zum Addieren einer Greifkraft auf die Kartengreifeinheit je nachdem ausgewählt, welche Art von Kartengreifeinheit verwendet wird.
• Das Schlitten- bzw. Wagenfördersystem in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform verwendet Riemen, die in der Wagenförderrichtung laufen; es können jedoch auch Kugelschrauben und Muttern, die von einem Motor gedreht werden, verwendet werden.
• Die erfindungsgemäße Kartenlese-/Schreibvorrichtung hat die vorstehend beschriebenen Kartengreif-, Transport- und Positioniersysteme. Deshalb können auch Karten, die in einem bestimmten Ausmaß gekrümmt, teilweise gebogen und wellig verformt sind, in der Kartenlese-/Schreibvorrichtung verwendet werden. Weiter können auch Karten verwendet werden, die kleine Fehler hinsichtlich ihrer Dimensionierung, Risse und kleine gebrochene Stellen haben und an denen Cellophanband haftet.
• Es sei darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und deren Abänderungen beschränkt ist und daß unterschiedliche Modifizierungen und Abänderungen durchgeführt werden können, ohne von dem Umfang der in den beigefügten Ansprüchen definierten Erfindung abzuweichen.

Claims (12)

1. Lese-/Schreibvorrichtung für eine Karte, enthaltend

einen Grundkörper (1) mit einer Karteneinführöffnung (45), in die eine Karte (4) einführbar ist, bezüglich der Lesen und Schreiben von Information durchgeführt werden kann;

eine in dem Grundkörper (1) angeordnete Vorrichtung (38, 39, 57) zum Lesen und Schreiben von Information von der und auf die Karte (4); und

eine Vorrichtung (6, 6A) zum Transportieren der Karte (4), die in die Karteneinführöffnung (45) eingeführt ist, zu der Lese-/Schreibvorrichtung (38, 39, 57), wobei die Transportiervorrichtung (6, 6A) eine Vorrichtung (6) zum Greifen der Karte (4) und eine Vorrichtung (6A) zum Bewegen der Greifvorrichtung (6) in eine Bewegungsrichtung auf einem bestimmten Weg enthält;

dadurch gekennzeichnet, daß

die Vorrichtung (6A) zum Bewegen der Greifvorrichtung (6) mittels einer Führungsschiene (5a, 5b) längs des bestimmten Weges geführt wird und

eine Vorrichtung (22A) zum Einstellen und Korrigieren der Position der von der Greifvorrichtung (6) ergriffenen Karte (4) quer zu ihrer Bewegungsrichtung vorgesehen ist.

2. Lese-/Schreibvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsvorrichtung (6A) zwei Führungsschienen (5a, 5b) enthält.

3. Lese-/Schreibvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifvorrichtung (6) eine Vorrichtung (8, 9) zum Greifen einer spezifizierten Fläche der Karte (4) enthält.

4. Lese-/Schreibvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifvorrichtung (6) eine Vorrichtung (8, 9) zum Greifen der Karte (4) an einem Randbereich der Karte (4) außerhalb eines Magnetstreifens der Karte enthält.

5. Lese-/Schreibvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifvorrichtung (6) eine Vorrichtung (8, 9) zum Greifen der Karte (4) an zwei Dritteln der Fläche des Randbereiches enthält.

6. Lese-/Schreibvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifvorrichtung (6) eine Kartengreiffläche und ein an der Kartengreiffläche befestigtes Kissen (43, 44) enthält.

7. Lese-/Schreibvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionseinstell- oder Korrekturvorrichtung (22A) eine Vorrichtung (27, 28, 56) zum Drängen der in Dickenrichtung der Karte (4) ergriffenen Karte mittels der Greifvorrichtung (6) in der Querrichtung enthält.

8. Lese-/Schreibvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drängvorrichtung (27, 28, 56) Drängfedern (27, 28) enthält.

9. Lese-/Schreibvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drängvorrichtung (27, 28, 56) eine Betätigungsvorrichtung (56) mit einem Elektromagnet enthält.

10. Lese-/Schreibvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine nahe der Warteposition der Greifvorrichtung (6) angeordnete Vorrichtung (48) vorgesehen ist, die sich neben der Karteneinführöffnung (45) befindet und dazu dient, die Karte (4) aus der Greifvorrichtung (6) freizugeben, wenn eine eine einen bestimmten Wert übersteigende Kraft in Kartenabgaberichtung auf die von der Greifvorrichtung (6) ergriffene Karte (4) ausgeübt wird.

11. Lese-/Schreibvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionseinstell- oder -korrekturvorrichtung (22A) eine Vorrichtung (70) zum Einstellen oder Korrigieren der Position der Karte (4) enthält, nachdem die von der Greifvorrichtung (6) ergriffene Karte (4) zeitweilig von der Greifvorrichtung (6) freigegeben ist.

12. Lese-/Schreibvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionseinstell- oder -korrekturvorrichtung (22A) eine Vorrichtung (70) zur Korrektur der relativen Positionen der Karte (4) und der Greifvorrichtung (6) enthält, nachdem die von der Greifvorrichtung (6) ergriffene Karte (4) zeitweilig von der Greifvorrichtung (6) freigegeben ist.