DE2708833C3

DE2708833C3 - Restgeld- oder Wechselgeldausgeber für Münzen

Info

Publication number: DE2708833C3
Application number: DE2708833A
Authority: DE
Inventors: Pierre Prilly Repetti
Original assignee: Systec Ausbausysteme GmbH
Current assignee: Systec Ausbausysteme GmbH
Priority date: 1976-03-01
Filing date: 1977-03-01
Publication date: 1981-11-26
Also published as: FR2343291A1; US4126147A; DE2708833B2; CH611442A5; JPS52105893A; DE2708833A1; GB1576507A; DE7706257U1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rcstgeld- oder Wechselgeldausgeber für Münzen, umfassend eine Speichervorrichtung mit zumindest einem Speicher für jede Münzsortc, wobei die Speicher parallel zucinander angeordnet sind, eine Eingabevorrichtung für den Zahlenwert, ein logisches Rechenwerk, das durch aufeinanderfolgende Subtraktionen, beginnend mil der Münzsorte mit dem höchsten Wert, die Anzahl der Münzen bestimmt, die von jeder Münzsorte not-

wi wendig sind, um einen bestimmten auszugebenden Betrag zusammenzustellen, wobei das Rechenwerk auch das Ausgeben der Münzen steuert, und eine Kontrollvorrichti! ig für den tatsächlichen Ausgang der erforderlichen Münzen, die auf das Rechenwerk

Λ5 derart einwirkt, daß automatisch auf Münzen einer geringerwertigen Münzsorte zurückgegriffen wird, wenn die erforderlichen Münzen nicht ausgegeben werden.

Bekannte Restgeldausgeber sind so aufgebaut, daß ein Rechner in Abhängigkeil von dem auszugebenden Betrag feststellt, welche Münzen ausgegeben werden, worauf nach dieser Auswahl die ausgewählten Münzen gleichzeitig ausgegeben werden.

Die wesentlichen Nachteile dieser Vorrichtung sind folgende:

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

b) Wenn eine Münzsorte in dem Speicher des Restgeld- oder Wechselgeldausgebers fehlt, wird der gesamte Restgeldausgeber blockiert.

Tatsächlich kann ein solcher Restgeld- oder Wechselausgeber das Kleingeld eines bestimmten Betrages nur in Form einer einzigen Kombination ausgeben, die durch das logische Rechenwerk des Restgeldausgebers bestimmt wurde.

Ein logisches Rechenwerk so arbeiten zu lassen, daß durch aufeinanderfolgende Subtraktionen, beginnend mit der Münzworte mit dem höchsten Wert, die Anzahl der Münzen bestimmt wird, die von jeder Münzsorte notwendigsind, um einen bestimmten auszugebenden Betrag zusammenzustellen und automatisch auf Münzen einer geringer wertigen Münzsorte zurückgegriffen wird, wenn die erforderlichen Münzen nicht ausgegeben werden, läßt sich im wesentlichen von einem bekannten Stufenumsetzer für die Analog-Digital-Umsetzung ableiten, der in dem Aufsatz von W.Henne: »Ein neuer Analog-Digital-Umsetzer«, Internationale Elektronische Rundschau, 1967, Nr. 12, 21. Jahrgang, Seiten 311 bis 314, beschrieben ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Aufbau der Auswurfvorrichtung sowie den Aufbau der die Auswurfvorrich'ung steuernden Antriebsvorrichtung zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Restgeld- oder Wechselgeldausgeber der eingangs erläuterten Art, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine an den Münzsortenspeichern vorbei rotierende Auswurfvorrichtung sowie eine einzige elektromagnetische Antriebseinrichtung für die selektive Steuerung des Auswurfs von sämtlichen auszugebenden Münzsorten vorgesehen ist und daß das logische Rechenwerk in Abhängigkeit von der jeweils auszuwerfenden Münzsorte und von der Winkellage der rotierenden Auswerfvorrichtung die elektromagnetische Antriebseinrichtung erregt, so daß während eines Umlaufs der rotierenden Auswurfvorrichtung die Münzen den verschiedenen Münzsortenspeichern zu bestimmten, gegeneinander versetzten Zeitpunkten entnommen werden.

Da nur eine einzige elektromagnetische Antriebsvorrichtung für eine rotierende Auswurfvorrichtung vorgesehen ist, wird nicht nur der mechanische Aufwand gegenüber den bekannten Restgeldausgeber!! wesentlich vermindert, bei denen für jede Münzsorte eine separate Steuerungsvorrichtung für die Steuerung einer ebenfalls nur einer Münzsorte zugeordneten Auswurfvorrichtung vorgesehen ist, sondern es wird auch mit einfachen mechanischen Mitteln erreicht, daß bei Fehlen einer vom Rechenwerk ursprünglich ermittelten Münze auf die gcringerwertigc Münzsorte übergegangen werden kann.

Wciterbildurigei '1er Erfindung ergeben sich aus den Unteranspriichen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt. Es zeigt

Fig. I 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,

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

Fig. 5 und 6 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 ri<> Lagerung eines Auswurffingers in vergrößertem Maßstab.

2» Fig. 9 eine schaubildliche Darstellung einer Kontrollvorrichtung für ausgegebene Münzen,

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.

3(j Die Arbeitsweise mit dem Restgeld- oder Wechselgeldausgeber zum Ausgeben von Münzen, die aufaddiert einen bestimmten Betrag ergeben, ist eine Arbeitsweise mit aufeinanderfolgenden Schritten, welche eine größere Flexibilität der Betriebsweise gestattet. Diese Arbeitsweise kann im allgemeinen unter Bezugnahme auf das Ablaufschcma nach Fig. 10 näher erläutert werden.

Bei A wird der in Geldstücken der verschiedenen Münzsorten auszugebende Betrag eingegeben. Diese 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 = /Vl), und zwarz. B. die Geldstücke 5 Franken für die schweizerische Währung, von einer auszugebenden Geldsumme oder einem auszugebenden Betrag A abgezogen werden kann. Diese Subtraktion einer ersten Münze der Münzsorte /Vl und darauf eine weitere oder mehrere Subtraktionen von Münzen dergleichen Münzsorte /Vl srfolgt bei /?, bis die Subtraktionen ein negatives Resultat C ergibt.

Solange der Wert von C" positiv oder gleich Null ist (und zwar C^O)₁ steuert man mit Hilfe von D das Ausgebe ; einer Münze der Münzsorte /Vl. Bei E kon'rolliert man, ob die Münze der Münzsorte /Vl tatsächlich ausgegeben wurde. Wenn die Münze aus-

Mi gegeben svurde, zieht man ein zweites Mal den Betrag der Münzsorte /Vl von der auszugebenden Summe ab. Wenn C immer noch positiv ist, gibt man noch eine weitere Münze der Münzsorte /Vl und so weiter aus, bis C (C<0) negativ ist. In diesem Fall steuert

(.5 D nicht die Ausgabe einer Münze der Münzsorte /Vl, sondern C bewirkt über F das Wiedcraufaddicrcn des Wertes der Münzsorte yVl zu dem bei C erhaltenen Ergebnis, welches de· noch auszugebenden Summe

entspricht und die letzte Münze der Münzsorte /Vl wird nicht mehr ausgegeben. F steuert auch den Übergang auf die nächst niedrigere Münzsorte Nl und stellt den Ausgabe- bzw. Auswurfmechanismus ein, um Münzen der Münzsorte Nl auswerfen zu können. ^; Dies erfolgt bei (!. In dieser Reihenfolge setzt sich der Vorgang in aufeinanderfolgenden Schritten für alle Münzsorten einer betreffenden Landeswährung fort, bis die letzte Münze der letzten Miinzsorte. und zwar mit dem geringsten Münzwert Nz, ausgegeben in ist In diesem Augenblick veranlaßt // das Anhalten der Vorrichtung, wenn die letzte Münze tatsächlich ausgegeben ist.

Der auszugebende Betrag ist so Münze für Münze in eier Reihenfolge abnehmenden Wertes ausgegeben, ι *

Diese vorteilhafte Arbeitsweise ist durch die Vcr-•.■.'•_T;i!;;;;g cir.cr Auswurfvoi'i'icniuug sowie einer einzigen Antriebsvorrichtung für die Steuerung des Auswurfs ermöglicht, wobei die Münzen nacheinander und nicht gleichzeitig ausgegeben werden, wie dies zur /.dt bei den bekannten Geldausgebern der Fall ist.

Weiterhin muß bemerkt werden, daß auf dem Niveau von E kontroliert wird, ob die betreffende Münze tatsächlich ausgegeben wurde. Im Falle des Fehlens von Münzen einer bestimmten Münzsorte ist die Kontrolle bei /: negativ, sie ruft jedoch nicht das Anhalt des Geldausgebers für Münzen hervor. Die Feststellung, daß eine Münze einer bestimmten Miinzsorte Nx nicht ausgegeben wurde, ruft die Fortsetzung tier Arbeitsweise hervor, jedoch wird die Arbeitsweise mit einer Münzsorte der in der Wertskala unmittelbar nachfolgenden Münzsorte /Vr + 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 erfindiingsgemäßen Restgeld- oder Wechselgeldausgebers in bezug auf zur Zeit benutzte Vorrichtungen.

Es ist ersichtlich, daß die beschrifhpnr Arhpitc. .n weise aufgrund der Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Restgeld- oder Wechselgeldausgebers unabhängig von der jeweiligen Währung durchgeführt .'.erden kann, wobei es genügt, die Programmierung entsprechend der Anzahl und des Wertes der in Be- J5 trächt kommenden Münzsorten vorzunehmen. Beispielsweise hat man in der Schweiz 7 Sorten, und zwar 5.-; 2.-: 1.-: 0,5; 0,2 0.1: und 0,05 Franken, während bei der Währung der Vereinigten Staaten 5 Münzsorten vorgesehen sind, und zwar 0.5: 0.25: 0,1; 0,05; und O.m US S.

Der dargestellte Restgeld- oder Wechselgeldausgeber, welcher nach der noch zu beschreibenden Arbeitsweise 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 ein- f>o zelnen Münzen. Schließlich weist der Restgeld- bzw. Wechselgeldausgeber 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.

Der rein mechanische Teil der Ausgabevorrichtung bzw des Geldausgebers wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis y 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 IO 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 Geldausgeber angezeigt. Diese hintere Wand weist auch noch Anzeigen 4, 5 auf, die das Anzeigen der in das logische Rechenwerk, eingegebenen und/oder die auszugebenen Summen ermöglicht, sowie Kontrolleuchten 6, die anzeigen, wenn Münzen in einem Speicher einer bestimmten Miinzsorte 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 Geldausgeber, 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 Münzsorten geordnete Speichervorrichtung. In der Praxis ist für jede Miinzsorte 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 llrt, 11Λ, Hr. lld, He, 11/ für die verschiedenen Münzsorten, wobei jeder Speicher durch ein an beiden Enden offenes Rohr gebildet ist. das annähernd vertikal in dem Gehäuse 1 angeordnet ist. Die obere Öffnung eines jeden Rohres gestattet das Auffüllen des Speichers mit Münzen der entsprechenden Münzsorte. Es ist ersichtlich, daß der Innen-

gvii /-lUUCIIUUIl-ll-

messer 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

12 ist ein Teilstück eines Teiles 13, das in dem Gehäuse des Geldausgebers mit Hilfe eines Rleches 14 befestigt ist. Die Stützfläche 12, ein Teil des Teiles

13 und ein Teil des Bleches 14 sind in etwa in der Verlängerung der Achse der Speicher 11 geschlitzt, wobei die Schlitze quer in bezug auf den Geldausgeber derart angeordnet sind, daß Durchgänge 15a bis 15/ entstehen, die ein Hindurchbewegen von Auswurffingern des Ausgebermechanismus ermöglichen.

Das vordere Ende des Bleches 14 ist an dem oberen Ende 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 Ho bis 11/ erstreckt und für die Kon-

Ifiilk· aller Münzen ausreicht, da diese immer nacheinander ausgegeben werden. Fig. V zeigl eine Iiin/.clhcit dieser Kontrollvorrichtung.

Der Auswurfmechanismus für das aufeinanderfolgende Auswerfen der Münzen umfaßt im wesentlichen einen Zylinder 20, der lose drehbar auf einer Achse 7 \ gelagert ist, die ihrerseits im Gehäuse des Geldausge'.icrs mittels Kugellagern 22 lose drehbar gelagert ist. Der Zylinder 20 wird durch einen Motor 22a mit Hilfe eines Riemens 23 angetrieben. Die Drehbcwegung des Zylinders 20 ist kontinuierlich und weist eine konstante Geschwindigkeit während des Betriebes des (ieldausgebers auf.

Die Auswerffingei 24<i, 24b, 24c, 24</, 24<. 24/ sind am Umfang des Zylinders 20 angeordnet. Sie sind nach einer Schraubenlinie aufgrund der Tatsache angeordnet, daß jeder Finger 24 in ei nor Ebene angeordnet ist, die die Achse des entsprechenden Speichers 11 enthalt und aufgrund der Tatsache, daß die linger 24 gegeneinander winkclmäßig verdreht sind. Im allgemeinen sind die Finger 24 um einen Winkel α !•egeueinander verdreht, derart, daß sie gleichmäßig um die Achse des Zylinders 20 verstellt sind. Jeder der linger 24 ist in einem Halter 25 verschiebbar geführt und der Wirkung einer Rückstellfedci 26ausgesetzt, die ihn in der zurückgezogenen Stellung zu hallen sucht, in welcher er überhaupt oder nur wenig aus dem Halter 25 hervorsteht und in welcher er nicht mit tier Münze am Boden des entsprechenden Speichers 12 zusammenwirkt, wenn er unter diesem hindurchbewegt wird, lim nicht dargestellter Anschlag !■»•stimmt die zurückgezogene Lage des Fingers 24. Wie dies weiter unten erläutert wird, kann jeder Finger 24 in die aktive Betriebsstellung gegen die Wirkung seiner Rückstellfeder 26 gebracht werden. In vlieser Betricbsstellung 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 11 mitnimmt und so das Auswerfen derselben auf die geneigte Fläche 16 be-

Die Steuerung der Lage der Finger erfolgt mittels Nockenscheiben 27a bis 27/. die auf der Achse 21 befestigt und in einer Ebene senkrecht zu 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 α ist. um welchen zwei benachbarte Finger 24 gegeneinander verdreht sind. Dieser winkelmäßige Abstand ist im allgemeinen kleiner oder gleich der Hälfte des Winkels α.

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

Die Nockenscheibenwelle 21 und die Nochenscheiben 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, weiche starr auf der Achse 21 befestigt ist. Die Form und die Lage der Schwenkachse der Schaltklin-Ven 30 und 31 sind derart, daß sie unter der Wirkung der Umdrehung automatisch mit dem Schaltrad 29

in Eingriff kommen. Diese Sehaltklinkeu 30, 31 siin zueinander nicht exakt diametral angeordnet, sonden sie sind bezogen auf einen Durchmesser des Zylinder.¹ winkelmäßig zueinander versetzt, und zwar um cinei Winkel, der der Hälfte des Winkels <i entspricht, und zwar um einen halben Zahn des Schaltradcs. Wem also der Zylinder 20 in Drehung versetzt wird, wirk nur einer der Zähne des Schaltrades mit einer Klinkt (30) zusammen, während die andere Klinke sich auf gruncl der Zentrifugalkraft gegen die geneigte Fläche 33 eines eier gegenüberliegenden Zähne des Schall rades anlegt. Diese Kupplung zwischen dem Zylindei 20 und der Achse 21 bildet praktisch ein .Schaltschloß Tatsächlich kommt die Klinke 30 (1 ig. 5) von den Schaltrad 29 frei, wenn man die Klinke willkürliel verschwenkt, wodurch augenblicklich die Achse 21 vom Zylinder 20 getrennt ist. Eine Winkelverset/un^ um einen halben Schritt ("I₂) tritt zwischen dem Zylinder 20 und tier Achse 21 ein und von diesem Mo ment an steht die Schaltklinke 31 mit einem Zahl des Sehaltrades 29 in Eingriff, wodurch die Achse 21 von neuem synchron mit dem Zylinder 20 angelriebei wird. Indem man aufeinanderfolgend auf die Schalt klinken 30 und 31 einwirkt, kann man die fest mi der Achse 21 verbundenen Nockenscheiben 27 in be zug auf den Zylinder 20 verdrehen, und zwar jeweil; um einen halben Schritt hei einer Sehaltklinkenbeläti guiig. Bei jedem zweiten Halbschritt sind die Nockei 28 der Nockenscheiben 27 winkelmäßig gegenübe den jeweils zugeordneten Fingern 24 verdreht, wäh rend bei den dazwischenliegenden Halbschritien eint Nockenscheibe 27. und zwar jedes Mal eine ändert. Nockenscheibe, den ihr zugeordneten Finger 24 betä ligt. um ihn in die aktive Betriebsstellung zu bringen In dem dargestellten Beispiel entsprechen von dei 12 relativen Lagen (und zwar zweimal der Anzahl dei Speicher 11). die der Zylinder 20 in bezug auf dk Achse 21 einnehmen kann. 6 Lagen den Positionen in welchen keiner der Finger 24 in einer Betriebsstel lung ist. und die 6 anderen, zwischen den vorh'.gehenden Lagen eingeschobenen Lagen entspreche!

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24 in die Betriebsstellung gelangt.

Während der Drehung des gesamten Mechanismus kommt der äußere Teil einer jeden Schaltklinke 30 31 eimmal pro Umdrehung einer Steuerrolle 34 ge genüber zu liegen, die dazu bestimmt ist. mit diesel Schaltklinken zusammenzuwirken, wenn sie in die Schaltstellung gebracht wird. Diese Steuerrollc 34 is an einem Ende eines Hebels 35 drehbar gelagert, dei im Gehäuse 1 schwenkbar gelagert ist und durch einer Elektromagneten 36 betätigt werden kann, der durcr den elektronischen Teil des Restgeld- oder Wechsel geldausgebers steuerbar ist.

Der Zylinder 20 treibt eine Scheibe 37 an, die mil einem optischen Detektor 38 für die Bestimmung dei Anfangswinkellage des Zylinders 20 in bezug auf da: Gehäuse 1 zusammenarbeitet.

Die Fig. 11 zeigt ein Blockschaltbild des elektroni sehen Teils des Geldausgebers, 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 auszugebender Summe, in einen Vorwärts-Rückwärts-Zähler 39. Dei Zähler 39 liefert ein Signal an einen Detektor 40. dei feststellt, ob das Signal positiv oder negativ ist unc

der diese Information an ein logisches Zeitsteuerwerk 41 weitergibt, welches die Informationen vom Detektor 38 iihcr die Stellung des Zylinders 20(Z₁,I₁) sowie vom Detektor 19 empfängt, welcher anzeigt, ο ti eine Münze auseegcben wurde oder nicht (S). Dieses logische Zeitsteuerwerk beaufschlagt einerseits einen Verstärker 42 zur Steuerung des Elektromagneten 36 und andererseits ein Schieberegister 43. Das logische /.citstcucrwcrk 41 stellt auch ilen Zahler 39 für die Vorwärts- oder Riickwärtsziihlung ein. Das Schieberegister 43 steuert in Abhängigkeit vom Programm, das den abnehmenden Sortenwerten entspricht, einen Impulsgeber 44, der Impulsschwänze entsprechend dem aufgestellten Programm an den Zähler 39 liefert. Aufgrund des logischen Rechenwerkes ist es möglich, die unter Bezugnahme auf das in Fig. K) dargestellte Aiiiiiuischema beschriebenen Operationen zu verwirklichen.

Die an i\cn 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 Jen Elektromagneten 36 ruft folglich, wie dies weiter oben deutlich wurde, 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 könne, um den gleichen Geldbetrag auszugeben.

Zuerst sollen die nachfolgenden Begriffe für ein besseres Verständnis der Beispiele erläutert werden: i, = Zeitraum, in welchem der Elektromagnet 36 erregt wird, um auf die Schaltklinke 30 einzuwirken, damit die Achse 21 in eine solche Stellung in bezug auf den Zylinder 20 gebracht wird, daß ein Finger 24 in die aktive Betriebs-ςίρϋιιησ oplnnjt

t, = Zeitraum, in welchem der Elektromagnet 36 erregt wird, um auf die Schaltklinke 31 einzuwirken, damit die Achse 21 in eine solche Stellung in bezug auf den Zylinder 20 gebracht wird, daß sich kein Finger 24 in der aktiven Betriebsstellung befindet (Zwischenstellung oder Ruhestellung des Auswurfmechanismus).

/ = wirksame Arbeitszeit, in welcher der in die aktiveBetriebsstellung gebrachte Finger ein Auswerfen oder ein Ausgeben einer Münze bewirkt.

Es muß noch bemerkt werden, daß die Summe f, + r₂ + f 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, die einem Halbschritt vorausgeht, durch den der Finger 24a in die aktive Betriebsstellung 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 Münzsorten in der notwendigen Menge zur Verfugung stehen.

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

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

1. Während der ersten Umdrehung ties 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 I₁ + I₂ erregt, was eine Betätigung beider Schaltklinken 30 und 31 und daher die Überführung des Fingers 24n in die aktive Betriebsstellung (wählend einesTeilsder Umdrehung des Zylinders 20, während der Finger 24« von dem Speicher Hn abgewendet ist) hervorruft. Hierauf folgt die Oberführung in die Zwischenstcllung oder die Ruhestellung. Während der Arbeitszeit t ist folglich der Finger 24<7 von neuem in der zurückgezogenen Stellung und keine Münze wird aus dem Speicher 11« ausgegeben.

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 /,, was die Überführung des Fingers 24b in die aktive Betriebsstellung zur Folge hat. Während der Arbeitszeit wird der Finger 24b nicht in die Ruhestellung zurückgezogen, gelangt unter den Speicher llr>, 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 :Z'k Während T₂ Cn Cgi, was UlC Auawulfvuilicillung 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 i, erregt, was eine Verdrehung der Achse 21 um einen halben Schritt gegenüber dem Zylinder 20 und so die Überführung des Fingers 24c in die aktive Betriebsstellung zur Folge hat, der dem Speicher Hc mit den 10-c-Münzen zugeordnet ist. Während der Arbeitszeit f nimmt der Finger 24c eine Münze aus dem Speicher lic und gibt sie auf die geneigte Fläche 16a und somit in die Auffangschale 10, wo diese Münze der 25-c-Münze die bereits während der zweiten Umdrehung des Zylinders 20 ausgegeben wurde, hinzugefügt wird.

5. Während der fünften Umdrehung des Zylinders 20 erfolgt die Rückmeldung, daß die letzte Münze ausgegeben wurde und man ist versucht, nochmals IQc 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 wirdder Elektromagnet 36 nur während der Zeit 1₂ erregt, was den Auswurfmechanismus in seine nachfolup.nHp

Zwisehcnstcllung bringt, derart, daß während der Arheitr.:'.cit / 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 Wcitcrhinzuzählen von 5 c führt, um das vorhergehende Ergebnis wieder zu erhalten. Dieser Zustand ruft die Erregung des Elektromagneten 36 während der Zeiträume f, -f I₂ 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 Zwisc'ncnstcilung und keine Münze wird während der sechsten Umdrehung des Zylinders 20 ausgegeben.

7. Während der siebten Umdrehung des Zylinders 20 neißt man dazu, den Wert der nachfolgenden Münzs'irSc, und zwar 1 e, vom voi hergehenden Ergebni' .welches 2 c betrug, abzuziehen. Das Ergebnis ist positiv und der Elektromagnet 36 wird nur während der Zeitspanne I₁ erregt, wodurch der dem Speicher lic der Münzen mit 1 c zugeordnete Finger 24e in seine aktive Betriebsstellung gelangt. Eine Münze mit 1 c wird während der Arbeitszeit r ausgegeben.

8. Während 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 24p sich bereits in der aktiven Betriebsstellung befindet, wird der Elektromagnet überhaupt nicht erregt, wodurch der Finger 24e in der aktiven Betriebsstellung 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 I₁ erregt, was den Auswurfmechanismus in seine anfängliche Ruhestellung zurücknringi. Taisächiich isi die Anzahl tier Haibscnriue ücb Auswurfmechanisinus zur Durchführung eines vollständigen Zyklus, 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 sich zieht, sehr schnell durchgeführt wird und in der Praxis deshalb nur wenige Sekunden dauert.

Beispiel II

In diesem Beispie! 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 einer 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 zwi i Miin/.cn mit I c ausgegeben werden.

Dieses Beispiel ist in dem unteren Teil 11 der Fig. 12 dargestellt.

1. bis 4. In diesem Beispiel verläuft alles wit im

ίο 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 lic mit den 10-e-Münzen leer ist, wird keine 10-e-Miinze 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 Aus-

iii gäbe einer 10-c-Münze. Man addiert deshalb die 10-c-Münzc wieder hinzu, um den alten Betrag von 12 c zu erhalten. Dies ruft ebenfalls die Erregung des Elektromagneten 36 während i, und die Ubei führung des Ausrufmechanismus in seine nachfolgende Ruhcstellung hervor. Während der Arbeitszeit wird keine Münze ausgegeben.

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

ι? 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 11</ mit den 5-c-Münzen zugeordnete Fingei 24r/ noch in der aktiven Betriebsstellung ist, wird der Elektromagnet nicht erregt und während der Arbeitszeit wird eine zweite 5-c-Münze

dusgcgcutn.

8. Während der achten Umdrehun£ 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 I₂ erregt, was den / 'S-

5n wurfmechanismus 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 f, durchgeführt, was die Überführung des Fingers 24e, der dem Speicher He mit den 1-c-Münzen zugeordnet ist, in seine aktive Betriebsstellung zur Folge hat. Während der Arbeitszeit wird eine 1-c-Münze ausgegeben. Das Ende der Ausgabeoperation setzt sich dann während der zehnten und elften Umdrehung des Zylinders fort, und zwar in der Weise, wie es während der achten und der neunten 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 Geldausgebers fehlt, geht unmittelbar auf die Konzeption des Verfahrens zur Geldausgabe zurück, die darin besteht, daß diese Geldausgabe schrittweise erfolgt.

Ein weiterer Vorteil, der aus dem schrittweisen Ablauf des Verfahrens herrührt, ist in der Einfachheit des Auswurf mechanismus 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 bean-

spruchtcn Schutzumfang zu verlassen. Man kann insbesondere zwei Speicher für die gleiche Münzsorte vorsehen, wenn diese sehr häufig benötigt wird, was selbstverständlich zu einer entsprechenden Modifikation der Programmierung des Geldausgebers führt.

Es sei erwähnt, daß der Auswurfmechanismus im allgemeinen so viele Finger enthält, wie Münzspeichcr vorgesehen sind. Aus Rationalisierungsgründen 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 Zyklus während des kompletten Zyklus des Geldausgabevorganges übersprungen oder rasch durchlaufen werden.

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

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Restgeld- oder Wechselgeldausgeber für Münzen, umfassend eine Speichervorrichtung mit zumindest einem Speicher für jede Münzsorte, wobei die Speicher parallel zueinander angeordnet sind, eine Eingabevorrichtung für den Zahlenwert, ein logisches Rechenwerk, das durch aufeinanderfolgende Subtraktionen, beginnend mit der Münzsorte mit dem höchsten Wert, die Anzahl der Münzen bestimmt, die von jeder Münzsorte notwendigsind, um einen bestimmten auszugebenden Betrag zusammenzustellen, wobei das Rechenwerk auch das Ausgeben der Münzen steuert, und eine Kontrollvorrichtung für den tatsächlichen Ausgang der erforderlichen Münzen, die auf das Rechenwc "k derart einwirkt, daß automatisch auf Münzen einer geringer wertigen Münzsortc zurückgegriffen wird, wenn die erforderlichen Münzen nicht ausgegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine an den Münzsortenspeichern (11) vorbei rotierende Auswurfvorrichtung (20, 24) sowie eine einzige elektromagnetische Antriebseinrichtung (36,30,31,29, 21) für die selektive Spannung des Auswurfs von sämtlichen auszugebenden Münzsorten vorgesehen ist, und daß das logische Rechenwerk in Abhängigkeit von der jeweils auszuwerfenden Münzsorte und von der Winkellage der rotierenden Auswurfvorrichtung (20, 24) die elektromagnetische Antriebseinrichtung (36, 30, 31, 29, 11) erregt, so daß während eines Umlaufs der rotierenden Auswurfvorrichtung (20, 24) die Münzen den verschiedenen Münzspeichern (11) zu bestimmten gegeneinander versetzten Zeitpunkten entnommen werden.

2. Geldausgeber nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Auswurfvorrichtung 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.

3. Geldausgeber nach Anspruch 2, 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 Betriebsstellung überführbar ist, in der er eine Münze aus dem Speicher (11) abzieht, dem er während einer Umdrehung des Zylinders um sich selbst zugeordnet ist.

4. Geldausgeber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswurfvorrichtung (20, 21, 24. 27, 29, 30, 31) eine koaxial zum Zylinder (20) innerhalb desselben angeordnete Achse (21) mit Nockcnschciben (27) aufweist, die relativ zum Zylinder drehbar gelagert ist, und daß diese mit Nockenscheiben (27) versehene Welle (21) ebenso viele Nockenscheiben (27) aufweist, wie Auswurffinger da sind, wobei jede Nockenscheibe einen einzigen Nocken (28) aufweist, der zum Überführen des Fingers (24) in seine aktive Betricbstcllung mit diesem zusammenwirkt.

5. Geldausgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkellage der Nocken-

scheibe (27) derart ist, daß die Nocken (28) winkelmäßig um die Achse dieser Nockenscheibenwelle (21) ausgerichtet sind.

6. Geldausgeber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibcnwelle (21) frei drehbar in dem Gehäuse (1) des Gcldausgebers gelagert ist und daß sie durch den Zylinder

(20) unter Zwischenschaltung einer Sperrklinkeneinrichtung (29, 30, 31) antreibbar ist.

7. Geldausgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Schritte der Sperrklinkeneinrichtung (29,30,31) für eine vollständige Umdrehung der Nockenscheiben welle

(21) in bezug auf den Zylinder (20) gleich ist der doppelten Anzahl der Auswurffinger (24).

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8. Geldausgeber nach Anspruch 7, 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.

9. Geldausgeber nach Anspruch 8, 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 Winkelverdiehung der Nockenscheibenwelle (21) in bezug auf den Zylinder (20) Schritt für Sei..·*« eintritt.

K). Geldausgeber nach Anspruch 8, 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 Schalrklinken (30, 31) hervorzurufen.