AT111368B - Zehnerschaltvorrichtung für Rechen- und Additionmaschinen bzw. Kontrollkassen u. dgl. - Google Patents

Description

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  Zehnerschaltvorrichtung für Rechen-und Additionsmaschinen bzw.   Kontrollkassen   u. dgl. 



   Dem bisherigen Bestreben, die Kapazität der Rechenmaschine hinsichtlich ihres Resultatwerks zu vergrössern, um neben den Hauptrechnungen gleichzeitig Nebenrechnungen bzw. Summenbildung durchführen zu können ohne erstere zu beeinflussen, stellte sich das Fehlen einer diesem Zwecke entsprechenden Zehnerschaltvorrichtung hindernd in den Weg. 



   Mit der Erfindung soll den gestellten   Anforderungen   im weitesten Ausmass entsprochen werden. 



  Sie bezieht sich auf eine   Zehnerschaltvorrichtung,   welche es   ermöglicht, "durchgehend",   d. h. von der niedrigsten Wertstelle ausgehend bis auf 30 und 40 Stellen und darüber im Resultatwerk rechnen zu können, wobei der verhältnismässig geringe Raumbedarf dieser Anordnung die Bauart bekannter Maschinentypen nur unwesentlich beeinflusst. 



   Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass auf einer Welle axial verschiebbare Scheiben mit je einem starren Zahn selbsttätig entgegen der Drehrichtung der Welle derart umgestellt werden, dass sich je nach dem Drehungssinn der Welle (Addition oder Subtraktion) eine   links-oder rechtsgängige,   nahezu geschlossene Schraubenlinie ausbildet. Bisher war dies beim Zweizahnsystem darum nicht erreichbar, weil die symmetrisch angeordneten zwei Zähne eines jeden   Übertragungselementes,   jeder für sich, in einer bestimmten Drehrichtung wirkte bzw. auf diese Weise die Zehnerschaltung ausführte, und aus diesem Grunde auch nur für eine halbe Wellenumdrehung,-d. h. für eine geringe Anzahl von Zifferrollenin Frage kam.

   Versuche, eine Kapazitätsvergrösserung durch Vergrösserung der Abmessungen herbeizuführen, hatten infolge ungünstiger   Übersetzungsverhältnisse,   Störungen und Falschrechnen bzw. 



  Überwerfen der Zifferrollen kein Ergebnis. Alle diese Erscheinungen kommen bei vorliegender Erfindung nicht in Betracht. 



   In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Zehnerschaltvorrichtung in Verbindung mit der sogenannten Odhnermaschine dargestellt. Fig. 1 zeigt schematisch die Gesamtanordnung   (Triebmeehanismusbloss angedeutet),   Fig.   2 den Triebmechanismus, die   Fig. 4 und 5 Einzelheiten derselben. 



  Fig. 3 zeigt die Gesamtanordnung in Ansicht. Fig. 6 zeigt im Schnitt ein   Zehnerübertragungselement,   u. zw. in wirksamer Stellung vor dem Eintritt einer Zehnerschaltung seitens der strichliert gezeichneten Zifferrolle. Die Fig. 7-13 veranschaulichen einige Zehnerelemente, wie sie in bestimmten Winkelstellungen vor dem Eintritt einer Zehnerschaltung mit ihren Zähnen hintereinander zur Wirkung gelangen, u. zw. zeigt Fig. 7 die Stellung des ersten Elementes für die Addition, Fig. 8 dasselbe Element umgeschaltet für die Subtraktion, Fig. 9 dasselbe um   180  in   der Vertikalachse verdreht. Die Fig. 10,11 und 12 zeigen die Stellung des zweiten, dritten und vierten Elementes für die Addition und Fig. 13 das letzte Element   (in diesem Falle das 29. ) in Additionsstellung.

   Die Fig. 14-19 stellen Zehnerelemente in verschiedenen   Phasen ihrer Funktion dar, u. zw. zeigt Fig. 14 die selbsttätige Umschaltung aus der Additions-in die Subtraktionsstellung, Fig. 15 die Stellung nach deren Durchführung beim Übergang in die Normalstellung ; Fig. 16 zeigt dasselbe Element in Gebrauchsstellung für die Subtraktion ; Fig. 17 zeigt die Anordnung   sämtlicher   29 Elemente in Normalstellung, eingestellt für die Subtraktion, Fig. 18 ein geschaltetes und durch den Schnepper gesichertes Element in Subtraktionsstellung und Fig. 19 die Anordnung sämtlicher 29 Elemente in Normalstellung, eingestellt für die Addition. 



   Eine an   der Welle- !   (Fig. 3) vorgesehene (nicht gezeichnete) Kurbel, soll zwecks Addition zunächst im Sinne des Uhrzeigers betätigt werden. Hiebei wird das Zahnrad 2, das mit dem auf der Trommelwelle 3 festsitzenden Zahnrad   4   im Eingriff steht, mittels des auf der Welle 1 sitzenden Lenkbundes 5 und des am Gehäuse angeordneten Führungsstiftes 6, während der Drehung axial nach rechts verschoben, wobei die mittels der Gabel 7 auf der Welle 3 axial verschiebbare Zahnscheibe 8 gleicher Weise verschoben wird, umso mit ihren Zähnen 9, 10 (Fig. 2 und 3) in die Eingriffsebene des zehnzahnigen Zahnrades 11 zu gelangen.

   Letzteres steht in fester Verbindung mit einer Zahnscheibe 12 (Fig. 3 und 4), welche zehn   dachförmige   Zähne 13 aufweist und auf einer Welle 14 lose drehbar mittels eines federnden Schneppers 15 in ihrer jeweiligen Stellung gehalten wird. 



   Ist nun das Zahnrad 11 durch Eingriff des Zahnes 9 um ein Zehntel verdreht worden, so erfuhr das durch die Zahnräder   16,   17, 18 und 19 betätigte Zahnrad 20 infolge Auflaufens eines der dachförmigen Zähne 13 auf seinem   abgeschrägten   Bund 21 eine seitliche Verschiebung nach rechts, wobei das zehnzahnige Zahnrad 22, welches mit dem Zahnrad 20 in fester Verbindung steht, mit verschoben wird und mit dem auf der Welle 23 festsitzenden Zahnrad 24 in Eingriff gelangt. Dieses erfährt nun gleichfalls eine Drehung im Sinne des Uhrzeigers, jedoch nur so lange, als der in die exzentrische Ringnut 25 (Fig. 3 und 5) der Nabe des Zahnrades 22 eingesprungene federnde Schnepper 26 (Fig. 3 und 5) den Eingriff der beiden Zahnräder beibehält.

   Der Eingriff wird aufgehoben, wenn der Schnepper auf den Nabenumfang des Zahnrades 22 aufläuft, worauf die beiden Zahnräder 20 und 22 durch die Feder 27 in ihre Anfangsstellung (nach links) zurückverschoben werden. Bei diesem Vorgange hat die Welle 23 durch das Zahn- 

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 rad 24 eine volle Umdrehung erfahren und ebenso die auf ihr axial verschiebbaren   Zehnerübertragungs-   elemente   28,   welche zwischen den Zifferrollen 29, 29'gelagert sind. 



   Die Zehneriibertragungselemente bestehen aus einzahnigen Scheiben 30 (Fig. 6 und Fig. 7) die für entsprechende Winkelstellungen an ihrem Umfang mit Ausnehmungen 31 versehen und auf Nabenscheiben 32 nach beiden Richtungen derart drehbar gelagert sind, dass ein in der Nabenscheibe vorgesehener Bolzen 33 innerhalb der Ausnehmung 31 durch Anschlag die jeweilige Winkelstellung für eine bestimmte Drehrichtung fixiert. Die Nabenscheibe 32 ist mittels eines Keiles oder Stiftes 34 auf der Übertragungswelle 23 axial verschiebbar gelagert und wird von dieser nach der einen oder andern Drehrichtung mitgenommen. Die Nabenscheibe 32 selbst ist an ihrem Umfange mit einer   Abschrägung   versehen, an welcher 
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 Zahn in die Eingriffsebene des Zahnrades der Ziffernrolle des   nächsthöheren   Zifferwertes bringt.

   Um das Zehnerelement in dieser Stellung festzuhalten, ist die Nabenscheibe noch mit einer exzentrischen Ringnut 36 (Fig. 6 und Fig. 9) versehen, welche für die Normalstellung an den Nabenumfang ausläuft (Fig. 14-19). 



   Ein am Nabenumfang gleitender federnder Schnepper 37 erreicht in vorgeschobener Stellung des Übertragungselementes die Ringnut 36, springt in dieselbe ein und hält das Element in dieser Stellung, 
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 den Schnepper an den Nabenumfang bringt, wodurch das Element freigegeben und durch die Feder 39 (Fig. 3) wieder in die Anfangsstellung gebracht wird. Sämtliche Zehnerelemente sind in ihren Winkelstellungen derart zwischen den Zifferrollen angeordnet, dass das erste Element-von rechts (der niedersten Stelle) beginnend-mit seinem Zahn dem Eingriff der Zifferrolle des   nächsthöheren   Stellenwertes zunächst 
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 Winkelstellungen um die Welle 23 liegen, so zwar, dass mit dem letzten Zahn-in der letzten, höchsten Ziffernstelle links-der Umkreis der Zähne endigt.

   Auf diese Weise ergeben die Zähne der Übertragungselemente entlang der Welle 23 eine nahezu geschlossene Spirallinie, die je nach   Drehriehtung   (Addition oder Subtraktion) infolge selbsttätiger Umstellung entweder linksgängig oder rechtsgängig verläuft. 



   Diese Massnahme ermöglicht die Ausnutzung einer vollen Umdrehung der Welle 23 für die Zehner- übertragung nach beiden Drehrichtungen, d. h. sowohl für die Addition als auch für die Subtraktion, was bisher infolge des Zweizahnsystems unerreichbar war. 



   Die selbsttätige Umschaltung der Zehnerelemente für die jeweilige Drehrichtung (Addition oder Subtraktion) findet während der Umdrehung der Welle 23 statt, u. zw. dadurch, dass beim gleichzeitigen Verschieben der beiden Zahnräder 20 und 22 nach rechts ein an der Nabe des letzteren lose drehbar gelagerter Arm 40 mitverschoben wird, der an der Welle 23 seine Führung erhält und mit der Welle 41 in axialer Richtung fest verbunden ist, so dass auch diese die seitliche Verschiebung erfährt. Auf dieser Welle 41 befindet sich für jedes Zehnerelement ein federnder Anschlag 42, der in Normalstellung ausserhalb der Drehungsebene des Zehnerelementes liegt   (Fig. l   und 3) und mit seinem nach beiden Richtungen schwenkbaren Arm 43 infolge Wirkung der Feder 44 senkrecht zur Achse 23 steht.

   Während der Verschiebung der Welle 41 gelangt der Anschlag 42 in die Drehungsebene des   Zehnerübertragungszahnes,   der im weiteren Verlaufe der Drehung der Welle 23 (im Sinne des Uhrzeigers oder umgekehrt) am Arm   43     des Anschlages 42 Widerstand erfährt   und derart-da die Welle 23 eine vollständige Umdrehung machtum jenen Betrag in der Bewegung zurückbleibt, der sich aus seiner Winkelstellung ergibt, die durch den Anschlag des Bolzens 33 innerhalb der Ausnehmung 31 an der Zahnscheibe 30 bedingt ist. Ist dies erreicht, so wird der Druck der Feder 44 überwunden und das Element steht nun in Normalstellung (Fig. 17) für die infolge der Kurbeldrehung im Sinne des Uhrzeigers eingeleitete Rechnungsart (Addition bzw. Multiplikation und im andern Drehsinn für die Subtraktion bzw. Division, Fig. 19).

   Im weiteren Verlauf der Kurbeldrehung erfolgt die Gebrauchsstellung der Zehnerübertragung, welche während der Verschiebung des Zehnerelementes infolge Schaltung seitens der Zifferrolle von 0 auf 9 oder umgekehrt für die Stellungsfixierung durch den Schnepper 37 bedingt wird. 



   Zu diesem Zwecke sind an dem Zahnrad 22 diametral gegenüberliegend zwei Zähne 45 und 46 (Fig. 5 und 3) angeordnet, von denen jeweils einer (während einer vollen Kurbelumdrehung) das Zahnrad 22 um eine Zehntelbewegung schaltet, die durch die Welle   23 sämtlichen   Zehnerelementen mitgeteilt wird. 



   Die so erreichte Gebrauchsstellung sämtlicher Zehnerelemente gibt die Möglichkeit, die Zehner- übertragung einzuleiten (Fig. 16), wobei der Schnepper 37 in die Ringnut 36 des Zehnerelementes einspringen und dieses bis zur erfolgten Zehnerübertragung in dieser Stellung sichern kann (Fig. 18). 



   Alle bisher besprochenen Funktionen finden innerhalb jenes Teiles der Kurbeldrehung statt, der als Leergang der Trommel vor dem Eingriff der eingestellten Trommelzähne ins Resultatwerk bzw. in die auf die Zifferrollen einwirkenden Zwischenräder 47, bezeichnet wird. 



   Hat bei weiterer Kurbeldrehung der Eingriff aller neun Zähne der Trommelscheibe 48 bzw. jener des eingestellten Ziffernwertes stattgefunden, wobei alle übrigen Teile mit Ausnahme des konstanten 
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 der Trommel 48 (nach dem Durchgang der neun   Zähne)   die Zehnerübertragung in Wirksamkeit, also bei stillstehenden Zifferrollen 29,29'. Eingeleitet war die Zehnerübertragung, wie oben erwähnt, bei allen jenen Stellen, die während des Rechnens über die   Zahl"9"hinausgingen,   wobei das entsprechende Übertragungselement durch den Zahn 35 der Zifferrolle   29   (Fig. 6) in die Eingriffsebene des Zahnrades der Zifferrolle der   nächsthöheren   Stelle gebracht und durch den Schnepper 37 gesichert wurde.

   Die Zehnerelemente sind nun in Funktion zu setzen, was dadurch geschieht, dass die noch immer rechtsseitig verschobene Zahnscheibe 8 (infolge des an der Welle 1 durch den Führungsstift 6 gesteuerten Lenkbundes 5) nun mit dem zweiten Zahn 10 die Zehntelschaltung des zehnzahnigen Zahnrades 11 vornimmt, wobei (genau wie bei dem Eingriff des Zahnes 9 der Zahnscheibe 8) die Zahnscheibe 12 die seitliche Verschiebung des durch die Zahnräder 16, 17, 18, 19 betätigten Zahnrades 20 bewirkt und das mit diesem verbundene zehnzahnige Zahnrad 22 in Eingriff mit dem auf der Welle 23 festsitzenden Zahnrad 24 bringt.

   Während einer vollen Umdrehung dieses Triebes, die durch das Einfallen des in die   Ringnut. ?   springenden Schneppers 26 gesichert ist, erfolgt durch die Welle 23 der Eingriff aller jener Zehnerelemente, welche vorher durch die Zifferrollen für die Zehnerübertragung geschaltet wurden. Letztere werden nun durch den Zahn der Zehnerübertragungselemente um eine Zehntelbewegung geschaltet, womit die Übertragung stattgefunden hat. Die Zähne der Zahnscheiben 12 treffen nach der Schaltung während der weiteren Drehung der Welle 23 wieder auf die Arme 43 der Anschläge 42, werden aber diesmal nicht umgeschaltet, da die   Bolzenanschläge   innerhalb der Ausnehmung 31 an der Zahnscheibe 30 für diesen Drehungssinn bereits vorher geschaltet wurden.

   Die Zehnerelemente gelangen schliesslich in der restlichen Kurbelbewegung in die Normalstellung,   wobei sämtliche Schnepper   37 durch die Aufläufe 38 an der exzentrischen Nut 36 abgehoben und die Übertragungselemente freigegeben werden. Letztere werden durch die Feder 39 in die Anfangsstellung zurückgeschoben. 



   Dies bezog sich auf das Addieren oder Multiplizieren bei Rechtsdrehung der KurbeL Die entgegengesetzte Drehrichtung ergibt das'Subtrahieren oder Dividieren. Für diesen Fall wird die Welle 1 durch den Lenkbund 5 bzw. den Führungsstift 6 nicht beeinflusst, die Verschiebung der Welle 1 sowie der Zahnscheibe 8 unterbleibt und die Zahnscheibe, die nun in entgegengesetzter Drehrichtung wirkt, kommt nun mit ihren Zähnen 49 und 50 in Eingriff mit dem zehnzahnigen Zahnrad 11. Bei dieser Drehrichtung liegen die Zähne 49 und 50 der Zahnscheibe 8 in der Eingriffsebene mit dem Zahnrad 11. 



   Im übrigen entsprechen sämtliche Funktionen jenen beim Addieren, nur mit dem Unterschied, dass die Drehung entgegengesetzt dem Uhrzeiger stattfindet. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Zehnerschaltvorrichtung für   Rechen-und Additionsmaschinen bzw.-Kontrollkassen   u. dgl. mit   schraubenlinienartig   um eine Welle angeordneten Zehnerschaltzähnen, dadurch gekennzeichnet, dass auf 
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 Drehungsrichtung der Welle derart umgestellt werden, dass sich je nach dem Drehungssinn der Welle eine   links-oder rechtsgängige,   nahezu geschlossene Schraubenlinie ausbildet.

Claims (1)

1. 2. Zehnerschaltvorriehtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben (30) auf Nabenkörpern (32) drehbar gelagert und am Umfange mit einer Ausnehmung (31) versehen sind, in welche ein Bolzen (33) eingreift, so dass die Bewegung der Zahnscheibe in beiden Drehrichtungen für eine bestimmte Winkelstellung fixiert wird.

   3. Zehnerschaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die selbsttätige Zähneumstellung der Zehnerelemente (28) während der Drehung der Welle (23) in dem einen oder andern Sinne erfolgt und dass hiebei die Zähne durch Anschlag auf federnde Hebel (43) in jene Stellung gebracht werden, welche für die Übertragung dem jeweiligen Drehungssinn der Zifferrollen entgegen (Addition oder Subtraktion), notwendig wird.

   4. Zehnerschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der Welle (23) intermittierend ist und die Zehnerübertragungselemente ( hiebei mittels geeigneter Schaltelemente (11, 12, 13, 22 und 24) aus der Normalstellung in die Gebrauchsstellung gebracht werden, so dass eine Zehnerschaltung nur in der Gebrauchsstellung nach der einen oder andern Drehrichtung möglich ist und in der Normalstellung die Nullstellung der Zifferrollen (29) ohne Schaltung durchgeführt werden kann.

   5. Zehnerschaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine an dem Nabenkörper (32) angeordnete exzentrische an den Nabenumfang (38) auslaufende Ringnut (36) in der Gebrauchsstellung für die eine oder andere Drehrichtung derart gestellt ist, dass das Einspringen eines federnden Schneppers (37) ermöglicht wird, um so bis nach durchgeführter Zehnerübertragung, das Übertragungselement (28) in seiner geschalteten, vorgeschobenen Stellung zu fixieren und erst in der Normalstellung durch Auflaufen des Schneppers (37) auf den Nabenumfang (38) freizugeben, worauf es mittels einer Feder (39) in die Anfangsstellung zurückgelangt.

   6. Zehnerschaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der intermittierende Antrieb innerhalb einer vollständigen Umdrehung der Welle (23) durch eine auf der Welle (3) des Zählwerkes (48) angeordnete, für den entsprechenden Drehsinn umschaltbare, mit je zwei in verschiedenen Ebenen liegenden Zähnen (9, 10, 49, 50) ausgestattete Zahnscheibe (8) eingeleitet <Desc/Clms Page number 4> wird und diese für die einzelnen Bewegungsphasen Schalträder (11, 12, 13 und 22 in Eingriff bringt, welche die konstante Drehung des Triebes (2, 4, 16, 17, 18, 19 und 20 in die intermittierende Bewegung der Welle (¯ J für beide Drehriehtungen in gleicher Aufeinanderfolge durchführen.

   7. Zehnerschaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1, 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass je EMI4.1 ebene liegen. wobei aber der eine Zahn (9 bzw. 49) vor und der andere Zahn (10 bzw. 50) hinter dem Eingriffbereich der in der Zählwerkstrommel in bekannter Weise verstellbaren neun Zähne liegen, so dass ein intermittierender Antrieb der Welle (.'23) für die entsprechenden Intervalle ermöglicht wird.

   8. Zehnerschaltvorrichtung nach den Ansprüchen l. 4 und 7. dadurch gekennzeichnet, dass sich der intermittierende'Antrieb der Welle (23) bei einer vollen Umdrehung : des Zählwerkes (48) für jeden Drehungssinn in zwei volle Umdrehungen und eine Zehnteldrehung teilt. EMI4.2 erfolgt, und damit die Normalstellung erreicht wird, in welcher die Nullstellung der Zifferrollen ohne Schaltung der Zehnerübertragungselemente vorgenommen werden kann.

   10. Zehnersehaltvorriehtung nach den Ansprüchen 1, 4. 7 und 8. dadurch gekennzeichnet, dass die der ersten vollen Umdrehung der Welle (. 28) nachfolgende Zehnteldrehung je nach dem Drehungssinne EMI4.3 und dadurch die Gebrauehsstellung der Welle (23) herbeigeführt wird. in welcher während der Schaltung des Zehnerelementes (28) von 0 auf 9 oder umgekehrt die Lagenfixierung des vorgeschobenen Elementes durch Einspringen eines federnden Sehneppers (37) in die exzentrische Ringnut (36) des Elementes (28) möglich ist, um die Zehnerschaltung vorzubereiten.

   11. Zehnerschaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1. 4. 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite volle Umdrehung der Welle f) erst nach erfolgter Ruhestellung sämtlicher Zifferrollen (29) vor sich geht. hiebei alle geschalteten bzw. aufeinanderfolgend sieh schaltenden Zrhnl'1'übertragungs- elemente zur Wirkung bringt und sodann die Normalstellung derselben herbeiführt.

   12. Zehnerschaltvorrichtung nach den Ansprüchen l. 4, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalträderwerk für den intermittierenden Antrieb in beiden Drehrichtungen einerseits aus einem Satz, während der Kurbel- bzw. Zählwerksumdrehung in ständiger Drehung befindlicher Zahnräder (2, 4, 16, 17. 18. 19 und 20) besteht, von welchen das Zahnrad (2) im Zahnrad (4) und das Zahnrad (20) im Zahnrad (19) in Eingriff verbleibend verschiebbar sind, während anderseits für den zeitlichen Eingriff die zehnzahnigen Zahnräder (11. 22 und 24) durch fallweisen Eingriff der Zahnscheibe (8) in das Zahnrad (11) für die entsprechende Teilfunktion geschaltet werden.

   EMI4.4 dass die Zahnscheibe (8) für jede Drehrichtung in eine besondere Drehungsebene verschoben wird und hiebei entweder die Zähne (9. 10) oder die Zähne (49. 50) zum Eingriff in das auf der Welle lose drehbare zehnzahnige Zahnrad (11) gelangen, so dass letzteres während der erteilten Zehnteldrehung die mit EMI4.5 Zähne (13) auf die Nabenabschrägung (21) die Verschiebung des verschiebbaren Zahnrades (22) bewirkt und damit den zeitlichen Eingriff mit dem die Zehnerübertragungswelle (23) treibenden Zahnrad (24) herstellt.

   14. Zehnerschaltvorrielhtung nach den Ansprüchen 1, 4. 7.8 und 13. dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung für jeden Zahn (9 oder 10 bzw. 49 oder 50) der Zahnscheibe (8) eine volle Umdrehung der Welle (23) bewirkt, indem das in Eingriff geschaltete Zahnrad (22) mit einer an ihrer Nabe vorgesehenen exzentrischen Ringnut (25) ausgestattet ist, in welche während der Eingriffsstellung ein federnder Schnepper (26) einspringt, um nach einer vollen Umdrehung an dem Nabenumfang abgleitend das Zahnrad freizugeben, woran ! dieses durch die Feder (27) in die Anfangsstellung und ausser Eingriff gelangt.