DE2708833A1 - Verfahren zum automatischen ausgeben von restgeld oder wechselgeld und restgeld- oder wechselgeld-ausgeber - Google Patents

Description

DipL-Ing., Dipl.-Wirtech.-Ing.

8000Münthen9O Grünwald« Straße 175a Telefon 646846

SYSTEMSANDTECHNICS S.A.
Avenue du Mont-Blanc
1196 - Gland /Schweiz

Verfahren zum automatischen Ausgeben von Restgeld oder Wechselgeld und Restgeld- oder Wechselgeld-Ausgeber

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum automatischen Ausgeben eines bestimmten Betrages in Form von Münzen und auf einen Restgeld- oder Wechselgeld-Ausgeber für Münzen, insbesondere auf eine solche Ausgabevorrichtung, die ein automatisches Ausgeben eines eingegebenen Betrages oder der Differenz dieses Betrages zu einem gegebenen Wert in Münzen gestattet.

Die bereit· bekannten Geldausgeber sind so aufgebaut, daß ein Rechner in Abhängigkeit von dem auszugebenden Betrag feststellt, welche Münzen ausgegeben werden, worauf nach dieser Auswahl die ausgewählten Münzen gleichzeitig ausgegeben werden.

Die wesentlichen Nachteile dieser Vorrichtungen sind folgende:

a) Es ist notwendig, eine Auewählvorrichtung und eine Auswurfvorrichtung für jedes Geldstück, und zwar für jede Münzsorte eines Währungssysterne, vorzusehen. Dies macht die Ausgabevorrichtung aufwendig und teuer.

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b) Wenn eine Münzsorte in dem Speicher des Geldausgeber fehlt, wird der gesamte Geldausgeber blockiert. Tatsächlich kann ein solcher Restgeld- oder Wechselgeld-Ausgeber das Kleingeld eines bestimmten Betrages nu*r in Form einer einzigen Kombination ausgeben, die durch das logische Rechenwerk des Geldausgebers bestimmt wurde.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beheben.

Das Verfahren zum automatischen Ausgeben eines bestimmten Betrages ή Form von Münzen ist dadurch gekennzeichnet, daß man von diesem Betrag oder dem um den Wert bereits ausgegebener Münzen verringerten Betrag so oft wie möglich den Wert einer jeden der Münzeorten in der Reihenfolge abnehmenden Wertes abzieht, daß man bei jeder arithmetisch möglichen Subtraktion eine Auswurfvorrichtung betätigt, die eine Münze mit dem abgezogenen Wert ausgibt, daß man im Gegensatz hierzu bei jeder arithmetisch unmöglichen Subtraktion oder wenn bei der Kontrolle der-Münzausgabe festgestellt wird, daß die Münze mit dem subtrahierten Wert nicht ausgegeben werden konnte, diese Subtraktion annulliert und auf eine Subtraktion des Wertes der nächst niederen Münzsorte sowie gegebenenfalls auf das Ausgeben von Münzen dieser Sorte nacheinander gemäß den gleichen Bedingungen übergeht und daß man den Vorgang von Münze zm Münze und von Münzsorte zu Münzsorte so lange fortsetzt, bis die aufeinander folgenden Subtraktionen Null ergeben.

Ein Restgeld- oder Wechselgeld-Ausgeber für Münzen, insbesondere zur Durchführung des angegebenen Verfahrens, umfassend eine Speichervorrichtung mit zumindest einem Speicher für jede Münzsorte, wobei die Speicher parallel zueinander angeordnet sind, ist gekennzeichnet durch eine Eingabevorrichtung für den Zahlenwert, ein logisches Rechenwerk, das durch aufeinander folgende Subtraktionen beginnend mit der Münzeorte mit dem höchsten Wert, die Anzahl der Münzen be-

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stimmt, die von jeder Münzsorte notwendig sind, um einen bestimmten auszugebenden Betrag zusammenzustellen, sowie eine Vorrichtung zum Auswerfen der Münzen hintereinander, die Schritt für Schritt durch ein logisches Rechenwerk gesteuert ist und durch eine Kontrollvorrichtung für den tatsächlichen Ausgang einer jeden nacheinander erforderlichen Münze, die auf das Rechenwerk derart einwirkt, daß automatisch auf Münzen einer geringerwertigen Münzsorte zurückgegriffen wird, wenn die erforderlichen Münzen nicht ausgegeben werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Ausgabevorrichtung für Münzen nach der Erfindung in schematischer Weise dargestellt. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung der Ausgabevorrichtung von hinten gesehen;

Fig. 2 eine schaubildliche Darstellung dieser Ausgabevorrichtung von vorne gesehen;

Fig. 3 einen teilweisen Längsschnitt durch die Ausgabevorrichtung, wobei einige Teile weggelassen sind;

Fig. 4 einen Querschnitt durch die Ausgabevorrichtung nach der Linie IV-IV in Fig. 3;

Fig. 5 teilweise Querschnitte durch eine Auswurfvorrichtung für

die Geldstücke in der inaktiven Stellung für eine bestimmte Münzsorte;

Fig. 7 einen Schnitt im vergrößerten Maßstab durch eine Vorrichtung zum Feststellen der Winkellage der Auswurfvorrichtung;

Fig. 8 einen Schnitt durch die Lagerung eines Auswurffingere in vergrößertem Maßstab;

Fig. 9 eine schaubildliche Darstellung einer Kontrollvorrichtung für ausgegebene Münzen;

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Fig. 10 ein Ablaufschema, welches das Funktionsprinzip des logischen Rechenwerkes der Ausgabevorrichtung veranschaulicht;

Fig. 11 ein Blockschaltbild des elektronischen Teiles der Ausgabevorrichtung; und

Fig. 12 zwei Diagramme, die die Ablauffolge der ausgeführten Operationen für die Ausgabe von Münzen eines bestimmten Betrages erläutern.

Das Verfahren nach der Erfindung zum Ausgeben von Münzen, die aufaddiert einen bestimmten Betrag ergeben, ist ein Verfahren mit aufeinanderfolgenden Schritten, welches eine größere Flexibilität der Betriebsweise gestattet. Dieses Verfahren kann im allgemeinen unter Bezugnahme auf das Ablaufschema nach Fig. 10 näher erläutert werden.

Bei A wird der in Geldstücken der verschiedenen Münzeorten auszugebende Betrag eingegeben. Dieser auszugebende Betrag kann eine direkt mit Hilfe einer Zehnertastatur in die Geldausgabevorrichtung eingegebene Summe oder eine Ergänzung der mit Hilfe der Tastatur eingegebenen Summe auf einen fest programmierten Wert sein.

In einem ersten Zeitablauf wird man sich bemühen, festzustellen, wie oft ein Geldstück der werthöchsten Münzsorte (Nx = Nl),und zwar z.B. die Geldstücke 5 Francs für die schweizerische Währung, von einer auszugebenden Summe oder einem auszugebenden Betrag A abgezogen werden kann. Diese Subtraktion einer ersten Münze der Münzsorte Nl und darauf eine weitere oder mehrere Subtraktionen von Münzen der gleichen Münzeorte Nl erfolgt bei B, bis die Subtraktion ein negatives Resultat C ergibt.

So lange der Wert von C positiv oder gleich Null ist (und zwar C ^ 0), steuert man mit Hilfe von D das Ausgeben einer Münze der Münze orte Nl .

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Bei E kontrolliert man. ob die Münze der Münzeor2e7lQlöt3t5ä*hlich ausgegeben wurde. Wenn die Münze ausgegeben wurde, zieht man ein zweites Mal den*Betrag der Münzsorte Nl von der auszugebenden Summe ab. Wenn C immer noch positiv ist, gibt man noch eine weitere Münze der Münzsorte Nl und so weiter aus, bis C (C ^. 0) negativ ist. In diesem Falle steuert D nicht die Ausgabe einer Münze der Münzeorte Nl. sondern C bewirkt über F d&F Wi*£eir£<ii£i.t\z'j.trirjtrsi .dt t Wertes der Münzeorte Nl zu dem bei C erhaltenen Ergebnis, welches der noch auszugebenden Summe entspricht und die letzte Münze der Münzeorte Nl wird nicht mehr ausgegeben. F steuert auch den Übergang auf die nächst niedrigere Münzeorte N2 und stellt den Ausgebebzw. Auswurfmechanismus ein, um Münzen der Münzeorte N2 auswerfen zu können. Dies erfolgt bei G. In dieser Reihenfolge setzt sich der Vorgang in aufeinanderfolgenden Schritten für alle Münzsorten einer betreffenden Landeswährung fort, bis die letzte Münze der letzten Münzsorte, und zwar mit dem geringsten Münzwert Nz, ausgegeben ist. In diesem Augenblick veranlaßt H das Anhalten der Vorrichtung, wenn die letzte Münze tatsächlich ausgegeben ist.

Der auszugebende Betrag ist so Münze für Münze in der Reihenfolge abnehmenden Wertes ausgegeben.

Das Verfahren ist besonders vorteilhaft, da es die Verwendung eines einzigen Ausgabemechanismus bzw. eines einzigen Auswerfers für die Münzen ermöglicht, wobei die Münzen nacheinander und nicht gleichzeitig ausgegeben werden, wie dies zurzeit bei den bekannten Geldausgebern der Fall ist.

Weiterhin muli bemerkt werden, daß auf dem Niveau von E kontrolliert wird, ob die betreffende Münze tatsächlich ausgegeben wurde. Im Falle des Fehlens von Münzen einer bestimmten Münzsorte ist die Kontrolle

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bei E negativ, sie ruft jedoch nicht das Anhalten des Geldauegebers für Münzen hervor. Die Feststellung, daß eine Münze einer bestimmten Münzsorte Nx nicht ausgegeben wurde, ruft die Fortsetzung des Verfahrens hervor, jedoch wird das Verfahren mit einer Münzsorte der in der Wertskala unmittelbar nachfolgenden Münzsorte Nx + 1 fortgesetzt. Auf diese Weise kann die auszugebende Summe trotz des Fehlens von Münzen in einem Speicher einer oder mehrerer Münzsorten ausgegeben werden.

Dies ist ebenfalls ein sehr wesentlicher Vorteil des vorliegenden Verfahrens in bezug auf zurzeit benutzte Verfahren und Vorrichtungen.

Es ist ersichtlich, daß das Verfahren unabhängig von der jeweiligen Währung durchgeführt werden kann, wobei es genügt, die Programmierung entsprechend der Anzahl und des Wertes der in Betracht kommenden MUnzsorten vorzunehmen. Beispielsweise hat man in der Schweiz 7 Sorten, und zwar 5. --; 2.--; 1.--; 0,5; 0,2; 0,1 und 0,05 Francs, während bei der Währung der Vereinigten Staaten 5 Münzsorten vorgesehen sind, und zwar 0,5; 0,25; 0,1; 0,05 und 0,01 US $ .

Der dargestellte Restgeld- oder Wechselgeld-Ausgeber, welcher nach dem noch zu beschreibenden Verfahren arbeitet, umfaßt einen elektronischen Teil, der durch eine auf 10 Tasten reduzierte Tastatur für die Eingabe der Werte bzw. Beträge gesteuert wird, wobei der elektronische Teil insbesondere ein logisches Rechenwerk umfaßt. Dieser elektronische Teil steuert unter Zwischenschaltung elektro-mechanischer Mittel einen Ausgebermechanismus für die einzelnen Münzen. Schließlich weist der Restgeld- bzw. Wechselgeld-Ausgeber noch jeweils einen Speicher für jede Münzsorte und eine Anzeigevorrichtung für die auszugebende Summe bzw. den auszugebenden Betrag und eine Auffangschale für die ausgeworfenen Münzen auf.

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Der rein mechanische Teil der Ausgabevorrichtung bzw. des Geldausgebers wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 9 beschrieben. Der Geldausgeber weist ein Gehäuse 1 auf, das sowohl den elektronischen als auch den mechanischen Teil umgibt. Die hintere Fläche des Gehäuses weist eine Konsole 2 auf, die eine auf 10 Tasten reduzierte Tastatur aufweist, mit deren Hilfe die Bedienungsperson den Betrag der auszugebenden Summen eingeben kann, oder es wird der Betrag beispielsweise eines Einkaufs in dem logischen Rechenwerk des Geldausgebers angezeigt. Diese hintere Wand weist auch noch Anzeigen 4, 5 auf, die das Anzeigen der in das logische Rechenwerk eingegebenen und/oder die auszugebenden Summen ermöglicht, sowie Kontrollleuchten 6, die anzeigen, wenn Münzen in einem Speicher einer bestimmten Münzsorte fehlen. Die Konsole trägt auch noch einen Ein-/Aus-Hauptschalter 7 sowie eine Kontrolleuchte 8, die anzeigt, wenn der Geldausgeber in Betrieb ist. Diese Rückwand ist diejenige, die während der Benutzung des Geldausgebers der Bedienungsperson zugewandt ist. Die vordere Wand des Geldausgebers, die dem Kunden oder der Person zugewandt ist, der das Geld zu geben ist, weist eine Anzeige 9 für die auszugebende Summe bzw. den auszugebenden Betrag und eine Auffangschale 10 für die ausgegebenen Münzen auf.

Das Gehäuse 1 umschließt eine nach Münzeorten geordnete Speichervorrichtung. In der Praxis ist für jede Münzsorte ein Speicher vorgesehen, jedoch kann in bestimmten Fällen, in denen eine Münzsorte sehr häufig benutzt wird, ein weiterer Speicher für diese Münzsorte vorgesehen sein.

Die Speichervorrichtung umfaßt im dargestellten Beispiel 6 Speicher Ha, 11b, lic, lld, lie, Hf für die verschiedenen Münzeorten, wobei jeder Speicher durch ein an beiden Enden offenes Rohr gebildet ist, das annähernd vertikal in dem Gehäuse 1 angeordnet ist. Die obere

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Öffnung eines jeden Rohres gestattet das Auffüllen des Speichere mit Münzen der entsprechenden Münzsorte. Es ist ersichtlich, daß der Innendurchmesser der Rohre dem jeweiligen Außendurchmesser der Münzen der betreffenden Münzsorte entspricht.

Das untere Ende eines jeden Rohres 11 ist über einer Stützfläche 12 mit einem Abstand angeordnet, der etwas größer ist als die Dicke der Münze, die dem betreffenden Rohr zugeordnet ist. Diese Stützfläche ist ein Teilstück eines Teiles 13, das in dem Gehäuse des Geldausgeber mit Hilfe eines Bleches 14 befestigt ist. Die Stützfläche 12, ein Teil des Teiles 13 und ein Teil des Bleches 14 sind in etwa in der Verlängerung der Achsen der Speicher 11 geschlitzt, wobei die Schlitze quer in bezug auf den Geldausgeber derart angeordnet sind, da/3 Durchgänge 15a bis 1 5f entstehen, die ein Hindurchbewegen von Auewurffingern des Ausgebermechanismus ermöglichen.

Das vordere Ende des Bleches 14 ist an dem oberen Teil einer geneigten Fläche 16 angeschweißt, die am Gehäuse befestigt ist und die ausgeworfenen Münzen aufgrund der Schwerkraft bis zur Auffangschale 10 leitet. Eine schwenkbare Klappe 17, die im Weg der ausgeworfenen Münzen angeordnet ist, betätigt bei dem Durchgang einer jeden Münze einen Schieber 18 eines optischen Detektors 19. Auf diese Weise wird ein Rückmeldesignal jedesmal dann ausgegeben, wenn eine Münze tatsächlich ausgegeben wird. Es sei erwähnt, daß nur eine einzige schwenkbare Klappe 17 vorgesehen ist, die sich über die Länge der gesamten Speicher Ha bis Hf erstreckt und für die Kontrolle aller Münzen ausreicht, da diese immer nacheinander ausgegeben werden. Fig. 9 zeigt eine Einzelheit dieser Kontrollvorrichtung.

Der Auewurfmechanismus für das aufeinanderfolgende Auswerfen der Münzen umfaßt im wesentlichen einen Zylinder 20, der lose drehbar

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auf einer Achse 21 gelagert ist, die ihrerseits im Gehäuse des GeIdausgebers mittels Kugellagern 22 lose drehbar gelagert ist. Der Zylinder 20 wird durch einen Motor 22a mit Hilfe eines Riemens 23 angetrieben. Die Drehbewegung des Zylinders 20 ist kontinuierlich und weist eine konstante Geschwindigkeit während des Betriebs des Geldausgebers auf.

Die Auswerffinger 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f sind am Umfang des Zylinders 20 angeordnet. Sie sind nach einer Schraubenlinie aufgrund der Tatsache angeordnet, daß jeder Finger 24 in einer Ebene angeordnet ist, die die Achse des entsprechenden Speichers 11 enthält und aufgrund der Tatsache, daß die Finger 24 gegeneinander winkelmäßig verdreht sind. Im allgemeinen sind die Finger 24 um einen Winkel ©C gegeneinander verdreht, derart, daß sie gleichmäßig um die Achse des Zylinders 20 verteilt sind. Jeder der Finger 24 ist in einem Halter 25 verschiebbar geführt und der Wirkung einer Rückstellfeder ausgesetzt, die ihn in der zurückgezogenen Stellung zu halten sucht, in welcher er überhaupt nicht oder nur wenig aus dem Halter 25 hervorsteht und in welcher er nicht mit der Münze am Boden des entsprechenden Speichers 12 zusammenwirkt, wenn er unter diesem hindurchbewegt wird. Ein nicht dargestellter Anschlag bestimmt die zurückgezogene Lage des Fingere 24. Wie dies weiter unten erläutert wird, kann jeder Finger 24 in die aktive Betriebs stellung gegen die Wirkung seiner Rückstellfeder 26 gebracht werden. In dieser Betriebsstellung ragt der Finger 24 radial nach außen in bezug auf den Zylinder 20 so weit hervor, daß er während der Umdrehung des Zylinders in den entsprechenden Durchgang 15 eingreift und die unterste Münze des Speichers mitnimmt und so das Auswerfen derselben auf die geneigte Fläche 16 bewirkt.

Die Steuerung der Lage der Finger erfolgt mittels Nockenscheiben 27a bis 27f, die auf der Achse 21 befestigt und in einer Ebene senkrecht zu

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derjenigen Ebene angeordnet sind, welche den jeweils zugeordneten Finger enthält. Jede Nockenscheibe 27 weist einen Nocken 28 auf, der mit dem hinteren Teil des entsprechenden Fingers 24 zusammenwirkt und dessen Winkelausdehnung kleiner als der Winkel OC ist, um welchen zwei benachbarte Finger 24 gegeneinander verdreht sind. Dieser winkelmäßige Abstand ist im allgemeinen kleiner oder gleich der Hälfte des Winkels ÖL .

Alle Nockens ehe iben 27 sind starr auf der Achse 21 befestigt und derart angeordnet, daß ihre Nocken 28 winkelmäßig ausgerichtet sind.

Die Nockenscheibenwelle 21 und die Nockenscheiben 27 sind im Inneren des Zylinders 20 angeordnet. Das Ende des Zylinders 20 trägt ein Schaltrad 29, dessen Zähnezahl der Anzahl der Finger 24 und folglich der Anzahl der Speicher 11 entspricht. Dieses Schaltrad arbeitet abwechselnd mit zwei Schaltklinken 30, 31 zusammen, die an einer Scheibe 32 angelenkt sind, welche starr auf der Achse 21 befestigt ist. Die Form und die Lage der Schwenkachse der Schaltklinken 30 und 31 sind derart, daß sie unter der Wirkung der Umdrehung automatisch mit dem Schaltrad 29 in Eingriff kommen. Diese Schaltklinken 30, 31 sind zueinander nicht exakt diametral angeordnet, sondern sie sind bezogen auf einen Durchmesser des Zylinders winkelmäßig zueinander versetzt, und zwar um einen Winkel, der der Hälfte des Winkels O(, entspricht, und zwar um einen halben Zahn des Schaltrades. Wenn also der Zylinder 20 in Drehung versetzt wird, wirkt nur einer der Zähne des Schaltrades mit einer Klinke (30) zusammen, während die andere Klinke sich aufgrund der Zentrifugalkraft gegen die geneigte Fläche 33 eines der gegenüber liegenden Zähne des Schaltrades anlegt. Diese Kupplung zwischen dem Zylinder 20 und der Achse 21 bildet praktisch ein Schaltschloß. Tatsächlich kommt die Klinke 30 (Fig. 5) von dem Schaltrad 29 frei, wenn man die Klinke willkürlich verschwenkt, wodurch augenblicklich die Achse 21 vom Zylinder 20 getrennt ist. Eine Winkelversetzung um

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einen halben Schritt (OC/2) tritt zwischen dem Zylinder 20 und der Achse 21 ein und von diesem Moment an steht die Schaltklinke 31 mit einem Zahn des Schaltrades 29 in Eingriff, wodurch die Achse 21 von neuem synchron mit dem Zylinder 20 angetrieben wird. Indem man aufeinanderfolgend auf die Schaltklinken 30 und 31 einwirkt, kann man die fest mit der Achse 21 verbundenen Nockenscheiben 27 in bezug auf den Zylinder 20 verdrehen, und zwar jeweils um einen halben Schritt bei einer Schaltklinkenbetätigung. Bei jedem zweiten HaIbschritt sind die Nocken 28 der Nockenecheiben 27 winkelmäßig gegenüber den jeweils zugeordneten Fingern 24 verdreht, während bei den dazwischen liegenden Halbschritten eine Nockenscheibe 27, und zwar jedes Mal eine andere Nockenscheibe, den ihr zugeordneten Finger 24 betätigt, um ihn in die aktive Betriebs stellung zu bringen.

In dem dargestellten Beispiel entsprechen von den 12 relativen Lagen (und zwar zweimal der Anzahl der Speicher 11),die der Zylinder 20 in bezug auf die Achse 21 einnehmen kann, 6 Lagen den Positionen, in welchen keiner der Finger 24 in einer Betriebs stellung ist, und die 6 anderen, zwischen den vorhergehenden Lagen eingeschobenen Lagen entsprechen den Positionen, in welchen jedes Mal einer der 6 Finger in die Betriebs stellung gelangt.

Während der Drehung des gesamten Mechanismus kommt der äußere Teil einer jeden Schaltklinke 30, 31 einmal pro Umdrehung einer Steuerrolle 34 gegenüber zu liegen, die dazu bestimmt ist, mit diesen Schaltklinken zusammenzuwirken, wenn sie in die Schaltstellung gebracht wird. Diese Steuerrolle 34 ist an einem Ende eines Hebels 35 drehbar gelagert, der im Gehäuse 1 schwenkbar gelagert ist und durch einen Elektromagneten 36 betätigt werden kann, der durch den elektronischen Teil des Restgeld- oder Wechselgeld-Ausgebers steuerbar ist.

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Der Zylinder 20 treibt eine Scheibe 37 an, die mit einem optischen Detektor 38 für die Bestimmung der Anfangswinkellage des Zylinders 20 in bezug auf das Gehäuse 1 zusammenarbeitet.

Die Fig. 11 zeigt ein Blockschaltbild des elektronischen Teils des GeIdausgebers, wobei die verschiedenen Elemente dieses Schaltbildes, die auf übliche Schaltungen zurückgreifen, nicht im einzelnen beschrieben sind.

Die Tastatur 3 gestattet die Eingabe von Daten, insbesondere des Betrages der auszugebenden Summe, in einen Vorwärts-Rückwärts-Zähler Der Zähler 39 liefert ein Signal an einen Detektor 40, der feststellt, ob das Signal positiv oder negativ ist und der diese Informatien an ein logisches Zeitsteuerwerk 41 weitergibt, welches die Informationen vom Detektor 38 über die Stellung des Zylinders 20 (t, , t_) sowie vom Detektor I9 empfängt, welcher anzeigt, ob eine Münze ausgegeben wurde oder nicht (S). Dieses logische Zeitsteuerwerk beaufschlagt einerseits einen Verstärker 42 zur Steuerung des Elektromagneten 36 und anderer seits ein Schieberegister 43. Das logische Zeitsteuerwerk 41 stellt auch den Zähler 39 für die Vorwärts- oder Rückwärts zählung ein. Das Schieberegister 43 steuert in Abhängigkeit vom Programm, das den abnehmenden Sortenwerten entspricht, einen Impulsgeber 44, der Impuls schwänze entsprechend dem aufgestellten Programm an den Zähler 39 liefert. Aufgrund des logischen Rechenwerkes ist es möglich, die unter Bezugnahme auf das in Fig. 10 dargestellte Ablaufschema beschriebenen Operationen zu verwirklichen.

Die an den Elektromagneten 36 gelieferten Steuerimpulse weisen eine Dauer auf, die geringer ist als diejenige, welche notwendig ist, damit der Zylinder 20 eine halbe Umdrehung ausführt. Jeder Impuls an den Elektromagneten 36 ruft folglich, wie dies weiter oben deutlich wurde,

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eine Winkelverdrehung der Nockenscheibenwelle 21 um einen halben Schritt gegenüber dem Zylinder 20 hervor.

Zum besseren Verständnis der Funktionsweise des Geldausgebers werden nun unter Bezugnahme auf die Diagramme der Fig. 12 zwei Betriebsweisen beschrieben, die durch den Geldausgeber verwirklicht werden können, um den gleichen Geldbetrag auszugeben.

Zuerst β ollen die nachfolgenden Begriffe für ein besseres Verständnis der Beispiele erläutert werden:

t. = Zeitraum, in welchem der Elektromagnet 36 erregt wird, um auf die Schaltklinke 30 einzuwirken, damit die Achse in eine solche Stellung in bezug auf den Zylinder 20 gebracht wird, daß ein Finger 24 in die aktive Betriebsstellung gelangt.

t_ = Zeitraum, in welchem der Elektromagnet 36 erregt wird, um auf die Schaltklinke 31 einzuwirken, damit die Achse in eine solche Stellung in bezug auf den Zylinder 20 gebracht wird, daß sich kein Finger 24 in der aktiven Betriebs stellung befindet (Zwischenstellung oder Ruhestellung des Auswurfmechanismus) .

t = wirksame Arbeitszeit, in welcher der in die aktive Betriebsstellung gebrachte Finger ein Auswerfen oder ein Ausgeben einer Münze bewirkt.

Es muß noch bemerkt werden, daß die Summe t, + t, + t gleich ist einer vollständigen Umdrehung des Zylinders 20 um seine eigene Achse.

Es wird außerdem vorausgesetzt, daß am Betriebsanfang die Achse 21 eine solche Stellung in bezug auf den Zylinder 20 einnimmt, daß sich der Mechanismus in einer Zwischenstellung oder Ruhestellung befindet,

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die einem Halbschritt vorausgeht, durch den der Finger 24a in die aktive Betriebs stellung gelangt, welcher dem Speicher 11a für die Münzen der Münzsorte mit dem höchsten Wert zugeordnet ist.

Beispiel I

Mit 5 Münzen der USA (50 c; 25 c; 10 c; 5 c und 1 c) sollen 37 c ausgegeben werden ( c=cent).

In dem ersten Beispiel unterstellt man, daß die Münzen aller Münzeorten in der notwendigen Menge zur Verfügung stehen.

In diesem Fall ist es für die Ausgabe von 37 c notwendig, keine Münze mit 50 c, eine Münze mit 25 c, keine Münze mit 5 c, eine Münze mit 10 c und zwei Münzen mit 1 c auszugeben.

Die Funktionen des Geldauegebers sind für dieses Beispiel im oberen Teil I der Fig. 12 dargestellt.

1. Während der ersten Umdrehung des Zylinders 20 zieht man 50 c von 37 c ab und erhält ein negatives Ergebnis, was die Readdition der 50 c bewirkt. Man erhält wieder 37 c. Der Elektromagnet 36 wird während t, + t, erregt, was eine Betätigung beider Schaltklinken 30 und 31 und daher die überführung des Fingers 24a in die aktive Betriebs stellung (während eines Teils der Umdrehung des Zylinders 20, während der der Finger 24a von dem Speicher Ha abgewendet ist) hervorruft. Hierauf folgt die überführung in die Zwischenetellung oder die Ruhestellung. Während der Arbeitszeit t ist folglich der Finger 24a von neuem in der zurückgezogenen Stellung und keine Münze wird aus dem Speicher Ha ausgegeben.

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2. Während der zweiten Umdrehung des Zylinders 20 zieht man 25 c von 37 c ab, was zu einem positiven Ergebnis,und zwar 12 c, führt. Der Elektromagnet wird erregt und zwar diesmal nur während t. , was die überführung des Fingere 24b in die aktive Betriebs Stellung zur Folge hat. Während der Arbeitszeit wird der Finger 24b nicht in die Ruhestellung zurückgezogen, gelangt unter den Speicher Hb, nimmt die unterste Münze mit 25 c mit und bewirkt deren Ausgabe.

3. Während der dritten Umdrehung des Zylinders 20 wird die Rückmeldung über die Ausgabe der 25 c-Münze gegeben. Man ist nun versucht, nochmals 25 c abzuziehen, erhält jedoch ein negatives Ergebnis, was die Readdition der 25 c hervorruft, so daß man das vorhergehende Ergebnis mit 12 c wieder vorfindet. Dies zeigt außerdem, daß es nicht mehr notwendig ist, 25 c-Münzen auszugeben und der Elektromagnet 36 ist während t_ erregt, was die Auswurfvorrichtung in die nachfolgende Zwischenstellung bringt. Deshalb wird während der Arbeitszeit t keine Münze ausgegeben.

4. Während der vierten Umdrehung des Zylinders 20 zieht man 10 c von dem vorhergehenden Ergebnis, und zwar 12 c, ab und erhält ein positives Ergebnis, und folglich eine Anzeige, daß es notwendig ist, eine Münze dieses Wertes auszugeben. Der Elektromagnet 36 ist nur während der Zeit t. erregt, was eine Verdrehung der Achse 21 um einen halben Schritt gegenüber dehn Zylinder 20 und so die Überführung des Fingers 24c in die aktive Betriebestellung zur Folge hat, der dem Speicher Hc mit den 10 c-Münzen zugeordnet ist. Während der Arbeitszeit t nimmt der Finger 24c eine Münze aus dem Speicher lic und gibt sie auf die geneigte Fläche 16 ab und somit in die Auffangschale 10, wo diese Münze der 25 c-Münze, die bereits während der zweiten Umdrehung des Zylinder· 20 ausgegeben wurde, hinzugefügt wird.

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5. Wahrend der fünften Umdrehung des Zylinders 20 erfolgt die Rückmeldung, daß die letzte Münze ausgegeben wurde und man iet versucht, nochmals 10 c vom vorhergehenden Ergebnis, und zwar 2 c, abzuziehen. Das Ergebnis ist negativ, was die Readdition der 10 c hervorruft, wodurch man das vorhergehende Ergebnis, und zwar 2 c, wieder erhält. Deshalb wird der Elektromagnet 36 nur während der Zeit t_ erregt, was den Auswurfmechanismus in seine nachfolgende Zwischenstellung bringt, derart, daß während der Arbeitszeit t keine Münze ausgegeben wird.

6. Während der sechsten Umdrehung des Zylinders 20 versucht man, da das vorher erhaltene Ergebnis negativ war, vom Rest, und zwar 2 c, den Wert der nachfolgenden Münzsorte, und zwar 5 c, abzuziehen, was zu einem negativen Ergebnis und folglich zu einem Wiederhinzuzählen von 5 c führt, um das vorhergehende Ergebnis wieder zu erhalten. Dieser Zustand ruft die Erregung des Elektromagneten 36 während der Zeiträume t. + t und folglich die Verdrehung der Achse 21 um zwei Halbschritte in bezug auf den Zylinder 20 hervor. Hierdurch gelangt der Auswurfmechanismus direkt in die nachfolgende Zwischenstellung und keine Münze wird während der sechsten Umdrehung des Zylinders 20 ausgegeben.

7. Während der siebten Umdrehung des Zylinders 20 neigt man dazu, den Wert der nachfolgenden Münzsorte, und zwar 1 c, vom vorhergehenden Ergebnis, welches 2 c betrug, abzuziehen. Das Ergebnis ist positiv und der Elektromagnet 36 wird nur während der Zeitspanne t. erregt, wodurch der dem Speicher He der Münzen mit 1 c zugeordnete Finger 24e in seine aktive Betriebsstellung gelangt. Eine Münze mit 1 c wird während der Arbeitszeit t ausgegeben.

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8. Wlhrend der achten Umdrehung des Zylinders 20 ist man versucht, nochmals 1 c vom vorhergehenden Ergebnis abzuziehen, nachdem die Rückmeldung erhalten wurde, daß die vorhergehende Münze tatsächlich ausgegeben wurde. Dies ergibt ein Ergebnis von 0, weshalb es folglich notwendig ist, eine weitere Münze auszugeben und daraufhin die Maschine anzuhalten. Da der Finger 24e sich bereits in der aktiven Betriebsstellung befindet, wird der Elektromagnet überhaupt nicht erregt, wodurch der Finger 24 e in der aktiven Betriebs stellung verbleibt und eine zweite Münze mit 1 c ausgibt. Nach der Rückmeldung über die Ausgabe dieser Münze wird der Elektromagnet während der neunten Umdrehung des Zylinders 20 über den Zeitraum t_ erregt, was den Auewurfmechanismus in seine anfängliche Ruhestellung zurückbringt. Tatsächlich ist die Anzahl der Halbe chritte des Auswurfmechanlsmus zur Durchführung eines vollständigen Zyklusses, und zwar einer vollständigen Umdrehung der Achse 21 in bezug auf den Zylinder 20, stets gleich der doppelten Anzahl der Auswurffinger, die ihrerseits im allgemeinen der Zahl der Münzsorten, und zwar der Anzahl der verschiedenen Geldstücke, entspricht. Im vorliegenden Falle würde man 5 Finger wählen, und zwar jeweils einen für eine der Münzsorten der amerikanischen Währung und folglich sind 10 Halbschritte für einen vollständigen Zyklus zu durchschreiten.

Da die Operationen des logischen Rechenwerkes sehr schnell, fast augenblicklich, ablaufen, kann der Zylinder 20 schnell angetrieben werden, und zwar beispielsweise mit einer Umdrehungszahl von einer bis zehn Umdrehungen pro Sekunde, wodurch die Ausgabe einer Summe bzw. eines Betrages, selbst wenn sie zehn Umdrehungen des Zylinders nach • ich zieht, sehr schnell durchgeführt wird und in der Praxis deshalb nur wenige Sekunden dauert.

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Beispiel II

In diesem Beispiel soll wiederum der Betrag von 37 c ausgegeben werden, jedoch unterstellt man dieses Mal, daß der Speicher mit den 10 c-Münzen leer ist. Wie man sehen wird, führt dies nicht zu eJher Unterbrechung der Geldausgabe.

In diesem Falle müssen keine Münze mit 50 c, eine Münze mit 25 c, keine Münze mit 10 c, da in dem entsprechenden Speicher keine Münzen vorhanden sind, zwei Münzen mit 5 c und zwei Münzen mit 1 c ausgegeben werden.

Dieses Beispiel ist in dem unteren Teil II der Fig. 12 dargestellt.

1 . bis 4. In diesem Beispiel verläuft alles wie im Beispiel I bis zum Schluß der vierten Umdrehung des Zylinders 20. Tatsächlich ist es von neuem notwendig, keine Münze mit 50 c, eine Münze mit 25 c, jedoch keine zweite Münze mit 25 c auszuliefern, worauf man festgestellt hat, daß es nötig sei, eine Münze mit 10 c auszugeben. Da aber der Speicher Hc mit den 10 c-Münzen leer ist, wird keine 10 c-Münze ausgegeben, so lange auch der Finger 24c in Tätigkeit sein mag.

5. Während der fünften Umdrehung des Zylinders 20 erhält man nicht die Rückmeldung über die Ausgabe einer 10 c-Münze. Man addiert deshalb die 10 c wieder hinzu, um den alten Betrag von 12 c zu erhalten. Dies ruft ebenfalls die Erregung des Elektromagneten 36 während t und die überführung des Auerufmechanismus in seine nachfolgende Ruhestellung hervor. Während der Arbeitszeit wird keine Münze ausgegeben.

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6. Während der sechsten Umdrehung des Zylinders 20 ist man versucht, den Wert der nachfolgenden Münzsorte, und zwar 5 c, abzuziehen. Man erhält ein positives Ergebnis, und zwar 7 c, und der Elektromagnet wird nur während der Zeitspanne t. erregt, um den Finger 24d in seine aktive Arbeitsstellung zu bringen. Während der Arbeitszeit t wird eine 5 c-Münze ausgegeben.

7. Während der siebten Umdrehung des Zylinders 20 versucht man nochmals, 5 c abzuziehen und erhält dieses Mal ebenfalls ein positives Ergebnis, und zwar 2 c. Da der dem Speicher Hd mit den 5 c-Münzen zugeordnete Finger 24d noch in der aktiven Betriebs stellung ist, wird der Elektromagnet nicht erregt und während der Arbeitszeit wird eine zweite 5 c-Münze ausgegeben.

8. Während der achten Umdrehung des Zylinders 20 erhält man die Rückmeldung über die Ausgabe der 5 c-Münze und man versucht darauf ein drittes Mal, 5 c abzuziehen, erhält jedoch ein negatives Ergebnis und zählt deshalb die 5 c wieder hinzu, um das vorhergehende Ergebnis von 2 c zu erhalten. Der Elektromagnet 36 ist während t_ erregt, was den Auewurfmechanismus in seine nachfolgende Ruhestellung bringt. Während der Arbeitszeit t wird überhaupt keine Münze ausgegeben.

9. Während der neunten Umdrehung des Zylinders 20 versucht man, den Wert der nachfolgenden MünzsOrte, und zwar 1 c, abzuziehen und erhält ein positives Ergebnis. Die Erregung des Elektromagneten wird jetzt nur während der Zeitdauer t. durchgeführt, was die überführung des Fingers 24e , der dem Speicher He mit den 1 c-Münzen zugeordnet ist, in seine aktive Betriebs stellung zur Folge hat. Während der Arbeitszeit wird eine 1 c -Münze ausgegeben. Das Ende der Aus gäbe operation setzt aich dann während der zehnten und elften Umdrehung des Zylinders fort, und zwar in der Weise, wie es während der achten und der neunten

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Umdrehung des Zylinders im Beispiel I erfolgte. Man erhält so die Ausgabe einer zweiten 1 c-Münze und die Maschine wird angehalten.

Der im zweiten Beispiel aufgezeigte Vorteil, der darin besteht, daß eine bestimmte Summe oder ein bestimmter Betrag auch dann ausgegeben werden kann, wenn eine der Münzsorten in der Speichervorrichtung des Geldausgebe rs fehlt, geht unmittelbar auf die Konzeption des Verfahrens zur Geldausgabe zurück, die darin besteht, daß diese Geldausgabe schrittweise erfolgt.

Ein weiterer Vorteilter aus dem schrittweisen Ablauf des Verfahrens herrührt, ist in der Einfachheit des Auewurfmechaniamus zu sehen, der nur von einem einzigen Elektromagneten gesteuert wird. Dies wird dadurch möglich gemacht, daß die Münzen eine nach der anderen und nicht gleichzeitig ausgegeben werden, wie dies bei den bisher bekannten Maschinen der Fall ist.

Es ist ersichtlich, daß zahlreiche Änderungen ins Auge gefaßt werden können, insbesondere für die Realisierung der verschiedenen Vorrichtungen und Mechanismen der Geldausgeber, ohne den beanspruchten Schutzumfang zu verlassen. Man kann insbesondere zwei Speicher fü> die gleiche Münzsorte vorsehen, wenn diese sehr häufig benätigt wird, was selbstverständlich zu einer entsprechenden Modifikation der Programmierung des Geldauegebers führt.

Es sei erwähnt, daß der Auswurfmechanismus im allgemeinen so viele Finger enthält, wie Münzspeicher vorgesehen sind. Aus Rationalis ie runge gründen bei der Herstellung kann jedoch die Auswurfvorrichtung mehr Finger aufweisen als Speicher vorhanden sind, so daß in diesem Falle eine gewisse Anzahl von Schritten am Ende des Zyklussee während des kompletten Zyklusses dee Geldauegabevorganges übersprungen oder rasch durchlaufen werden.

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XS

Selbstverständlich können durch den Fachmann verschiedene Änderungen an dem Geldausgeber vorgenommen werden, der nur als ein die Erfindung nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel beschrieben wurde,
ohne dall der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

Der in der Beschreibung zur Erläuterung der automatisch arbeitenden Ausgabevorrichtung verwendete Ausdruck "man" steht
selbstverständlich für die jeweilige Vorrichtung, z.B. das logische Rechenwerk.

Patentansprüche

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1) Verfahren turn automatischen Ausgeben von Restgeld oder Wechselgeld, dadurch gekennzeichnet, daß . von dem auszugebenden vorbestimmten Betrag in Form von Münzen oder von dem um den Wert bereite ausgegebener Münzen verringerten Betrag so oft wie möglich der. Wert einer jeden der Münzeorten in der Reihenfolge abnehmenden

   daß
   Wertes abgezogen wlrd^/bei jeder arithmetisch möglichen Subtraktion

   wird,
   eine Auswurfvorrichtung betätigt/die eine Münze mit dem abgezogenen

   Wert ausgibt, daß im Gegensatz hierzu bei jeder arithmetisch

   unmöglichen Subtraktion oder wenn bei der Kontrolle der Münzausgabe festgestellt wird, daß die Münze mit dem subtrahierten Wert nicht ausgegeben werden konnte, diese Subtraktion annulliert und auf eine Subtraktion des Wertes der nächst niederen Münzsorte sowie gegebenenfalls auf das Ausgeben von Münzen dieser Sorte nacheinander gemäß den gleichen Bedingungen übergegangen wird und daß der Vorgang

   von Münze zu Münze und von Münzeorte zu Münzsorte so lange fort gewird,
   setzt /bis die aufeinander folgenden Subtraktionen Null ergeben.

   2. Restgeld- oder Wechselgeldausgeber für Münzen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, umfassend eine Speichervorrichtung mit zumindest einem Speicher für jede Münzeorte, wobei die Speicher parallel zueinander angeordnet sind, gekennzeichnet durch eine Eingabevorrichtung (3) für den Zahlenwert, ein logisches Rechenwerk, das durch aufeinander folgende Subtraktionen beginnend mit der Münzsorte (Nl) mit dem höchsten Wert,

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   die Anzahl der Münzen bestimmt, die von jeder Münzeorte notwendig sind, um einen bestimmten auszugebenden Betrag zusammenzustellen, sowie eine Vorrichtung (20, 21, 24, 27, 29, 30, 31) zum Auswerfen der Münzen hintereinander, die Schritt für Schritt durch ein logisches Rechenwerk ge Steuer"; ist und durch eine Kontrollvorrichtung (17, 18, 19) für den tatsächlichen Ausgang einer jeden nacheinander erforderlichen Münze, die auf das Rechenwerk derart einwirkt, daß automatisch auf Münzen einer geringer wertigen Münze orte zurückgegriffen wird, wenn die erforderlichen .Münzen nicht ausgegeben werden.

   3. Geldausgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabevorrichtung (3) für den Zahlenwert eine Tastatur ist.

   4. Geldausgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastatur der Eingabevorrichtung (3) eine auf zehn numerische Tasten reduzierte und um die Funktionstasten vermehrte Tastatur ist.

   5. Geldausgeber nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das logische Rechenwerk in Abhängigkeit vom Betriebszustand und der Winkellage des Auewurfmechanismus (20, 21, 24, 27, 29, 30, 31) die Erregung eines den Zustand des Auewurfmechanismus steuernden Elektromagneten (36) während einer bestimmten Zeit hervorruft.

   6. Geldausgeber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dall der AuewurfmechanismuB einen ständig mit konstanter Geschwindigkeit angetriebenen Zylinder (20) umfaßt, auf dessen Umfang Auswurffinger (24) vorgesehen sind, deren Anzahl der Anzahl der Münzspeicher (11) entspricht und die nach einer Schraubenlinie auf dem

   - Zylinder (20) verteilt sind.

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   .7. Geldausgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Finger (24) gleichmäßig auf dem Zylinder verteilt und in axialer Richtung versetzt angeordnet sind, daß sie einem jeden Speicher für Münzen zugeordnet sind, wobei jeder dieser Finger (24) aus seiner Ruhelage in eine aktive Betriebs stellung überführbar ist, in der er eine Münze aus dem Speicher (H) abzieht, dem er während einer Umdrehung des Zylinders um sich selbst zugeordnet ist.

   8. Geldausgeber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswurfvorrichtung (20, 21, 24, 27, 29, 30, 31) eine koaxial zum Zylinder (20) innerhalb desselben angeordnete Achse (21) mit Nockenscheiben (27) aufweist, die relativ zum Zylinder drehbar gelagert ist, und daß diese mit Nockenscheiben (27) versehene Welle (21) ebenso viele Nocken scheiben (27) aufweist, wie Auswurffinger da sind ,wobei jede Nockenscheibe einen einzigen Nocken (28) aufweist, der zum Überführen des Fingers (24) in seine aktive Betriebsstellung mit diesem zusammenwirkt.

   9. Geldausgeber nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkellage der Nockenscheiben (27) derart ist, daß die Nocken (28) winkelmäßig um die Achse dieser Nockenscheibenwelle (21) ausgerichtet sind.

   10. Geldausgeber nach Anspruch 9', dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibenwelle (21) frei drehbar in dem Gehäuse (1) des Geldausgeber β gelagert ist und daß sie durch den Zylinder (20) unter Zwischenschaltung einer Sperrklinkeneinrichtung (29, 30, 31) antreibbar ist.

   11. Geldausgeber nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Schritte der Sperrklinkeneinrichtung (29, 30, 31) für

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   Jl

   eine vollständige Umdrehung der Nockens ehe ibenw eile (21) in bezug auf den Zylinder (20) gleich ist der doppelten Anzahl der Auswurffinger (24).

   12. Geldausgeber nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinkeneinrichtung (29, 30, 31) ein Schaltrad (29) aufweist, das abwechselnd mit zwei Schaltklinken (30, 31) zusammenwirkt, daß das Schaltrad fest mit dem Zylinder (20) verbunden ist und die Schaltklinken (30, 31) schwenkbar an einer mit der Nockenscheibenwelle (21) fest verbundenen Scheibe (32) gelagert sind und daß die Schaltklinken annähernd diametral einander gegenüber liegen, jedoch um einen Schritt versetzt zueinander angeordnet sind, derart, daß zur gleichen Zeit nur eine Schaltklinke mit einem Zahn des Schaltrades (29) in Eingriff steht.

   13. Geldausgeber nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (36) im erregten Zustand eine Steuerrolle (34) in die Bewegungsbahn der Schaltklinken (30, 31) bewegt und eine Verschwenkung derselben hervorruft, wodurch auf diesem Wege eine Winkelverdrehung der Nockenscheibenwelle (21) in bezug auf den Zylinder (20) Schritt für Schritt eintritt.

   14. Geldausgeber nahh Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß für die Feststellung der Winkellage des Zylinders (20) ein Detektor (38) vorgesehen ist, der diejenige Zeitspanne bestimmt, in welcher der Elektromagnet (36) erregt ist, um eine Wirkung auf eine der Schaltklinken (30, 31) hervorzurufen.

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