DE7706257U1 - Restgeld- oder wechselgeld-ausgeber - Google Patents
Restgeld- oder wechselgeld-ausgeberInfo
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Description
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PATENTANWALT ErWXQ ZlIlY]
Dipl.-!ng., Dipl.-Wtrisdi.-Ing.
SYSTEMSAND TECHNICS S.A.
Avenue du Mont-Blanc
1196 - Gland/Schweiz
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1196 - Gland/Schweiz
8000 München 90 Grünwalder Straße 175a
Telefon 64 68 46
Restgeld- oder Wechselgeld-Ausgeber
Die Erfindung bezieht sich 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 bereits 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 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 indem Speicher des Geldausgebers fehlt, wird
der gesamte Geldausgeber blockiert. Tatsächlich kann ein solcher Rest-
-2-
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geld» oder Wechselgeld-Ausgeber das Kleingeld eines bestimmten Betrages
nur in Form einer einzigen Kombination ausgeben, die durch das logische Rechenwerk des Geldausgebers bestimmt wurd.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beheben.
Ein Restgeld- oder Wechselgeld-Aus geber 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 Münzsorte mit dem höchsten Wert, die Anzahl der Münzen bestimmt,
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 ge ringe rwertigen Münzsorte zurückgegriffen wird, wenn die erforderlichen Münzen nicht ausgegeben werden.
Bei diesem er£indungsgemäßen Restgeld- oder Wechselgeld-Ausgeber erfolgt der Arbeitsablauf beim automatischen Ausgeben eines bestimmten
Betrages in Form von Münzen dadurch, 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
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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 zu Münze und von Münzsorte zu Münzsorte so lange fortsetzt» bis die aufeinander folgenden Subtraktionen
Null ergeben.
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 Un die Geldstücke in der inaktiven Stellung für eine bestimmte
Münzs ort e;
Fig. 7 einen Schnitt im vergrößerten Maßstab durch eine Vorrichtung
zum Feststellen der Winkellage der Auswurfvorrichtung;
Fig. 8 einen Schnitt durch die Lagerung eines Auswurffingers in vergrößertem Maßstab;
Fig. 9 eine 3chaubildliche 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.
Die Arbeitsweise mit dem Restgeld- oder Wechselgeld-Ausgeber zum Ausgeben von Münzen, die aufaddiert einen bestimmten Betrag ergeben,
ist eine Arbeitsweise mit aufeinander folgenden Schritten, welche eine größere Flexibilität der Betriebsweise gestattet. Diese Arbeitsweise
kann im allgemeiner unter Bezugnahme auf das Ablaufschema nach Fig. näher erläutert werden.
Bei A wird der in Geldstücken der verschiedenen Münzs.orten 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 Geldsumme oder einem auszugebenden Betrag A abgezogen werden kann. Diese Subtraktion einer ersten Münze der Münzsorte
Nl und darauf eine weitere oder mehrere Subtraktionen von Müneen der gleichen Münzsorte 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 ^r 0),
steuert man mit Hilfe von D das Ausgeben einer Münze der Münzsorte Nl.
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Bei E kontrolliert man, ob die Münze der Münzeorte Nl tatsächlich 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^O) negativ ist.
In diesem Fall steuert D nicht die Ausgabe einer Münze der Münzsorte Nl, sondern C bewirkt über F das Wiederaufaddierendes
Wertes der Münzsorte Nl zu dem bei C erhaltenen Ergebnis, welches der noch auszugebenden Summe entspricht und die letzte Münze der
Münzsorte Nl wird nicht mehr ausgegeben. F steuert auch den Übergang auf die nächst niedrigere Münzsorte N2 und stellt den Ausgebebzw.
Auswurfmechanismus ein, um Münzender Münzsorte N2 auswerfen
zu können. Dies erfolgt bei G. In dieser Reihenfolge setzt sich der Vorgang in aufeinander folgenden 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.
Diese vorteilhafte Arbeitsweise ist durch 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 muß 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 Geldausgeber
für Münzen hervor. Die· Feststellung, daß eine Münze einer bestimmten
Münzsorte Nx nicht ausgegeben wurde, ruft die Fortsetzung der Arbeitsweise hervor, jedoch wird die Arbeitsweise mit einer Münztsorte 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.
Bies ist ebenfalls ein sehr wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen
Restgeld- oder Wechselgeld-Ausgebers in bezug auf zurzeit benutzte Vorrichtungen.
Es ist ersichtlich, daß die beschriebene Arbeitsweise aufgrund der Ausgestaltung
des erfindungs gemäßen Restgeld- oder Wechselgeld-Ausgebers
unabhängig von der jeweiligen Währung durchgeführt werden kann, wobei es genügt, die Programmierung entsprechend der Anzahl und des Wertes
der in Betracht 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 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-Aus geber, 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 elektronisches
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 Kontr-ollleuchten
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 Münzsorten 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 ί
lla, Hb, Hc, lld, He, llf 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 ■}
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öffnung eines jeden Rohres gestattet das Auffüllen des Speichers mit
Münzen der entsprechenden Münzsorte. Es ist ersichtlich, da/3 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 Geldausgebers 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, daß Durchgänge 15a bis 15f entstehen, die ein Hindurchbewegen von Auswurffingern
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 schwenke bare 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 Auswurfmechanismus 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 Geldausgebers
mittels Kuge.llagern 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 Auswerffin^ar 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 Fingers 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 Betriebs stellung 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 winkelmäJßige
Abstand ist im allgemeinen kleiner oder gleich der Hälfte des Winkels &L .
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 Nockenscheiben 27 sind im Inneren
des Zylinders 20 angeordnet. Das Ende des Zylinders 20 trägt ein Schaltrad 29 j 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 Schaltklinke- 30 und 31 sind derart,
daß sie unter der Wirkung der Umdrehunto 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 ©(, 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 Halbschritt sind die Nocken 28 der Nockenscheiben 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 Betriebsstellung 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 Steuer·
rolle 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
tor38 fur ^ie Bestimmung der Anfangswinkellage des Zylinders 20 in
bezug auf das Gehäuse 1 zusammenarbeitet.
Die Fig. 11 zeigt ein Blockschaltbild des elektronischen 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 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 Information 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 d'.es Elektromagneten 36 und andererseits
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 sollen die nachfolgenden Begriffe für ein besseres Verständnis
der Beispiele erläutert werden:
tj = 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 Betriebs stellung 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 Betriebs-
stellung 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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f fts
die einem Halbschritt vorausgeht, durch den der Finger 24a in die aktive
Betriebs stellung gelangt, welcher dem Speicher lla füi? die Münzender
Münzsorte mit dem höchsten Wert zugeordnet ist.
Mit 5 Münzen der USA (50 cj 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 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 Geldausgebers 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 lla abgewendet ist) hervorruft. Hierauf folgt die Überführung in die Zwischenstellung 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 lla 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 t1 , was
die Überführung des Fingers 24& in die aktive Betriebs Stellung zur
Folge hat. Während der Arbeitszeit wird der Finger Z4b nicht in die Ruhestellung zurückgezogen, gelangt unter den Speicher 11b, 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 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 Arbeite- |
zeit t nimmt der Finger 24c eine Münze aus dem Speicher lic und |
gibt sie auf die geneigte Fläche 1 6 ab 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.
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5. Während der fünften Umdrehung des Zylinders 20 erfolgt die Rückmeldung,
daß die letzte-Münze ausgegeben wurde und man ist 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 Ausv/urfmechanismus 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. f 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 Betriebs stellung gelangt. Eine Münze mit 1 c
wird während der Arbeitszeit t ausgegeben.
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ft.
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 24e sich bereits in der aktiven Betriebsstellung
befindet, wird der Elektromagnet überhaupt nicht erregt, wodurch der Fin er 24e 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 to erregt, was den Auswurfmechanismus
in seine anfängliche Ruhestellung zurückbringt. Tatsächlich ist die Anzahl der Halbschritte des Auswurfmechanismus 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,
sich zieht, sehr schnell durchgeführt wird und in der Praxis deshalb nur wenige Sekunden dauert.
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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 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 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 lic
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 Ausrufmechanismus in seine nachfolgende Ruhestellung hervor. Während der Arbeitszeit wird keine Münze ausgegeben.
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-si.·;, /χ
6« Während der sechsten Umdrehung des Zylinders 20 ist man versucht,
den Wert der nachfolgender 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 Auswurfmechanismus 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 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
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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
Geldausgebers fehlt, geht unmittelbar auf die Konzeption der durch den Restgeld-Ausgeber"
ermöglichten Arbeitsweise zur Geldausgabe zurück, die darin besteht, daß diese Geldausgabe schrittweise erfolgt.
Ein weiterer Vorteil, der aus dem schrittweisen Arbeite ablauf
herrührt, ist in der Einfachheit des Auswurfmechanismus 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,r
die gleiche Münzsorte vorsehen, wenn diese sehr häufig benätigt 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 Münzspeicher 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 Zyklusses während des
kompletten Zyklusses des Geldaus gäbe Vorganges übersprungen oder rasch durchlaufen werden.
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Selbstverständlich können durch den Fachmann verschiedene Änderungen
an dem Geldausgeber vorgenommen werden, der nur als ein die Erfindung nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel beschrieben wurde,
ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird.
ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird.
Der in der Beschreibung zur Erläuterung der automatisch arbei
tenden. Ausgabevorrichtung verwendete Ausdruck "man" steht
selbstverständlich für die jeweilige Vorrichtung, z.B. das logische Rechenwerkt.
selbstverständlich für die jeweilige Vorrichtung, z.B. das logische Rechenwerkt.
Patentansprüche
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Claims (13)
1. Restgeld- oder Wechselgeld-Ausgeber für Münzen, umfassend eine Speichervorrichtung mit zuxnindest einem Speicher für jede Münzsorte,
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, die Anzahl der Münzen bestimmt, die von jeder Münzsorte
notwendig sind, um einen bestimmten auszugebenden Betrag zusammenzustellen, sowie eine Vorrichtung (20, 21, 24, 27, 29, 30V"31)
zum Auswerfen der Münzen hintereinander, die Schritt für Schritt durch ein logisches Rechenwerk gesteuert 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 Münzsorte zurückgegriffen wird, wenn die erforderlichen Münzen nicht
ausgegeben werden.
2. Geldausgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabevorrichtung (3) für den Zahlenwert eine Tastatur ist.
3. Geldausgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastatur der Eingabevorrichtung (3) eine auf zehn numerische Tasten
reduzierte und um die Funktionstasten vermehrte Tastatur ist.
4. Geldausgeber nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das logische Rechenwerk in Abhängigkeit vom Betriebszustand und
der Winkellage des Auswurfmechanismus (20, Zl, 24, 27, 29, 30, 31)
die Erregung einei? den Zustand des Auswurfmechanismus ,steuernden
Elektromagneten (36) während einer bestimmten Zeit hervorruft.
5. Geldausgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswurfmechanismus einen ständig mit konstanter Geschwindigkeit
angetriebenen Zylinder (20) umfaßt, auf dessen Umfang Auswurffinger
(24) vorgesehen sind, deren Anzahl der Anzahl der Münzspeicher (H) entspricht und die nach einer Schraubenlinie auf dem
Zylinder (20) verteilt sind.
6. Geldausgeber nach Anspruch 5, 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 (11) abzieht, dem er während einer Umdrehung des Zylinders um sich selbst zugeordnet ist,
7. Geldausgeber nach Anspruch 6, 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 cLaß 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 Überführendes Fingers (24) in seine aktive
Betriebs stellung mit diesem zusammenwirkt.
8. Geldausgeber nach Anspruch Π, dadurch gekennzeichnet, daß die
Winkellage der Nockenscheiben (27) derart ist, daß die Nocken (28)
winkeimäfäig um die Achse dieser Nockenscheibenwelle (21) ausgerichtet
sind.
J Il
ί I
-24-
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ι,
> J^
9. Geldausgeber nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibenwelle (21) frei drehbar indem Gehäuse (1) des Geldausgeber
gelagert ist und daß sie durch den Zylinder (20) unter Zwischenschaltung einer Sperrklinkeneinrichtung (29, 30, 31) antreibbar
ist.
10. Geldausgeber nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Schritte der Sperrklinkeneinrichtung (29, 30, 31) für
eine vollständige Umdrehung der Nockenscheibenwelle (21) in bezug auf den Zylinder (20) gleich ist der doppelten Anzahl der
Auswurffinger (24).
11. Geldausgeber nach Anspruch 10, 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.
12. Geldausgeber nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der
Elektromagnet (3 6) 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.
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13. Geldausgeber nach Anspruch 11, 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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