Historical Document · 1905
DE Patent 194,527: Rechenmaschine (C. Hamann, the Gauss)
The modified form of Hamann's round calculating machine, the Gauss, with its setting mechanism arranged radially around a central axis. German twin of US 832,666.
Historical Document · 1905
The modified form of Hamann's round calculating machine, the Gauss, with its setting mechanism arranged radially around a central axis. German twin of US 832,666.
10 15 20 25 30 | 35 7 des & gouty atl Dalontamls 3 tai isoctick eile Bingefigt dec Seamenlang mut Stutgell Fasse oy LADS he it. . KAISERLICHES PATENTSCHRIFT — M 194527 — KLASSE 42m. GRUPPE 9. PATENTAMT. ve CHRISTEL HAMANN In FRIEDENAU bs. BERLIN. Rechenmaschine mit radial angeordneten, in einer Ebene liegenden Schalt- ‘und Zählwerksachsen, die durch ein gemeinsames Element bewegt werden. Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. März 1905 ak. - Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Rechenmaschine, bei der das Rechnungsergeb- nis durch eine einzige mit staffelförmigen Zähnen versehene Scheibe hervorgerufen wird. Es sind bereits Rechenmaschinen bekannt, bei denen zur Bildung der Teilprodukte nur eine einzige allen Zahlenstellen gemeinsame Staffel- _ walze, d. h. ein mit verschieden langen Zähnen versehener Zylinder vorgesehen ist. Demgegenüber wird bei der neuen Rechen- maschine eine allen Stellen gemeinsame ebene Scheibe verwendet, die mit neun in gleich- achsigen Kreisen angeordneten, mit ı bis 9 Zähnen versehenen Zahnreihen besetzt ist. Die Zähl- ünd Schaltwerksachsen liegen in einer Ebene und 'sind radial angeordnet, so daß die Schalträder gemeinsam von der einen Scheibe angetrieben werden können. Rechenmaschinen, bei denen die Zähl- und Schaltwerksachsen in einer Ebene liegen und radial angeordnet sind, sind nicht mehr neu. Doch ist bei der bekannten Anordnung für jede Zahlenstelle ein besonderer Stufenzylin- der vorgesehen. Will man die oben erwähnte Anordntng eines gemeinsamen Antriebsvor- ganges für alle Summandenräder auf diesen Typus von Rechenmaschinen übertragen, so muß man das Antriebsorgan als eine Scheibe mit den entsprechenden Zahnungen ausbilden. Die Zahnungen wird man auf Kreisbögen mit verschiedenen Radien anordnen. Hieraus folgt aber, daß die Kraft, die zum Drehen der Scheibe notwendig ist, entsprechend dem Wert des Multiplikators sich ändert. hängt nicht allein von der Anzahl der Zähne, w Denn sie | sondern auch von dem Radius des zugehörigen Kreisbogens ab. Um nun die Wirkung beider Größen möglichst gegeneinander auszuglei- chen, sollen gemäß vorliegender Erfindung die Zahnungen so angeordnet werden, daß der größeren Zahnung immer der kleinere Radius “entspricht. In den beiliegenden Zeichnungen ist die Ma- schine beispielsweise in einer Ausführungs- form dargestellt. Fig. ı zeigt die Maschine in. Seitenansicht zum Gebrauch auf einem Ständer befestigt, von dem einzelne Teile im Schnitt dargestellt sind. Fig. 2 ist eine Aufsicht auf die eigent- liche Maschine und zeigt die Kurbel ein Stück aus der Ruhelage herausgedreht. Fig. 3 ist ein Vertikalschnitt nach Linie a-a der Fig. 2, und Fig. 4 ist ein Horizontalschnitt nach Linie b-b der Fig. 3 und 5. Fig. 5 ist ein Vertikalschnitt nach Linie c-c der Fig. 2 und 4. Fig. 6 ist ein Horizontalschnitt nach Linie d-d der Fig. 3 und 5, wobei einige Teile weggebrochen sind. Fig. 7 ist die Schaltscheibe in Aufsicht, wobei die Lage einiger von derselben beeinflußten Teile in punktierten Linien angegeben ist. Fig. 8 ist ein Vertikalschnitt nach Linie f-f der Fig. 7, welcher die die Zehnerübertragung bewirkenden Teile zeigt. Fig. 9 ist eine Ein- zelansicht. Die an den Schnittlinien angedeuteten Pfeile zeigen die Richtung an, in welchen die Schnitte gesehen sind. ‘Die Maschine besteht aus den beiden Haupt- teilen 1 und 2, zwei flachen dosenförmigen, an einer Seite offenen Gehäusen (Fig. 1, 3 und 5). 40 45 50 55 60 65 10 15 . 20 25. Gehäuse 1 hat größeren Durchmesser als Ge- häuse 2 und besitzt an der offenen Seite eine ringförmige Umbördelung 3, in welcher die Schaulöcher 4 und 5 vorgesehen sind (Fig. 2 und 6). Beide Gehäuse haben zentrale Durch- bohrungen, durch welche eine Achse 6 frei drehbar hindurchgeht. Gehäuse 2 ist so auf das Gehäuse ı aufgesetzt, daß die offenen Seiten beider gegeneinanderliegen. Der Rand von Gehäuse 2 liegt auf der Umbördelung 3 des Gehäuses 1. Gehäuse 2 besitzt auf seiner Oberseite eine Anzahl Schlitze 7 (Fig. 2), die an den beiden Seiten die Zahlen o bis 9 in entgegengesetzten Richtungen aufweisen. Unter jedem Schlitz 7 ist in Gehäuse 2 eine Achse 8 (Fig. 3 und 4) gelagert, deren jede am Außenende ein fest- sitzendes zehnzähniges Rädchen 9 trägt, auf welches eine Feder 10 einwirkt (Fig. 4). Nahe dem anderen Ende der Achsen 8 sitzt auf jeder derselben eine feste Scheibe mit Stiften, die zur Hemmung dienen sollen. Auf den Achsen 8 sitzt außerdem je ein zehnzähniges Zahnrad 13, welches in der Längsrichtung der Achse frei verschoben wer- den kann, dagegen in der Drehrichtung zwang- läufig mit der Achse verbunden ist. In jedem Schlitz 7 bewegt sich ein Schieber, der außen “ mit einem Knopf 14 und Ansätzen 15 und 16 30 35 40 45 50 55 60 zum Einstellen auf die neben den Schlitzen stehenden Zahlen und innen mit zwei Nasen 17 versehen ist, zwischen welche das auf der darunter liegenden Achse 8 frei verschiebbare Rädchen 13 ragt, so daß dessen Verschiebung durch Bewegung des Knopfes 14 von außen möglich ist (Fig. 2 und 3). Die Schieber werden in bekannter Weise in ihren jeweiligen Stellungen festgehalten. In Gehäuse ı sind gleichmäßig auf dem ganzen Umfang, entsprechend den Entfernun- gen der Achsen 8 im Gehäuse 2, die Achsen 19 angeordnet (Fig. 6). Jede derselben trägt unter der Umbördelung 3 eine mit den Zahlen o bis 9 versehene Scheibe 20 (Fig. 3, 5 und 6), deren Zahlen in den Öffnungen 4 sichtbar wer- den. Jede Achse trägt außerdem ein fest mit ihr verbundenes zehnzähniges Zahnrad 21, welches.mit Zahnrad 9 der Achsen 8 in Ein- griff steht, und ein zweites Zahnrad 22. Nach außen sind diese Achsen verlängert und mit Knöpfen 23 versehen, durch welche eine Ein- stellung der Zahlen von Hand in den Schau- löchern 4 möglich ist (Fig. ı und 2). Zwischen den den Achsen ® entsprechenden Achsen 19 sind im Gehäuse 1 noch Achsen 24 drehbar gelagert, die ebenfalls mit den Zahlen o bis 9 versehene Scheiben 25 zum Anzeigen des Multiplikators tragen, die zum Unterschied von den Scheiben 20 zweckmäßig andere Farbe besitzen oder sonstwie abweichen und deren Zahlen durch die Öffnungen 5 sichtbar sind (Fig. 2, 5 und 6). Auf jeder Achse 24 sind außerdem zwei Zahnräder 26 und 27 befestigt. Auf der lose in den Durchbohrungen der Ge- häuse r und 2 drehbaren Achse’ 6 ist eine 'Schaltscheibe 28 fest angeordnet, die durch eine auf Achse 6 aufgesetzte Kurbel 33 frei zwischen : Gehäuse 1 und 2 gedreht werden kann (Fig. 3, 5 und 7). Auf der Schalt- scheibe 28 sitzen in konzentrischen Kreisen Zähne 29, die staffelförmig in der Weise an- geordnet sind, daß auf dem inneren Kreis neun, auf dem nächsten acht Zähne usw. bis zu einem Zahn zurück sitzen. Dieselben können in noch zu beschreibender Weise auf die Zahnräder 13 einwirken. Um die beiden Gehäuse 1 und 2 gegenein- ander einzustellen, sind an der Umbördelung 3 des Gehäuses 1 Nasen 30 angebracht (Fig. 6), die in Ausschnitte 31 des Gehäuses 2 passen (Fig. ı und 4). Gehäuse 1 besitzt außerdem einen Zapfen 32 mit einem Pfeil (Fig. 2, 3 und 6), auf den die auf dem Umfang von Ge- häuse 2 befindlichen Zahlen ı bis 10 eingestellt werden können, um anzuzeigen, in welcher Dekade Rechnungen vorgenommen werden. Wie schon erwähnt, ist Achse 6 mit einer Kurbel 33 versehen, die infolge Einwirkung einer Sperrklinke 34 auf Sperrad 34? nur in einer Richtung gedreht werden kann. Um die Kurbel 33 in ihrer Ruhestellung zu halten, ist in dem Griff ein federnder Stift 35 vorgesehen (Fig. 1), der in einen auf dem Gehäuse 2 an- gebrachten Hohlzapfen 36 einschnappt. Die Zehnerübertragung ist folgendermaßen eingerichtet. Die schon erwähnten Zahnräder 22 sind mit Muffen 38 versehen, die sich auf den Achsen 19 verschieben lassen (Fig. 3, 5 und 6). Die Muffen 38 besitzen Rillen, in die zwecks Sicherung in ihrer Lage am Boden des Ge- häuses ı befestigte Schleppfedern 39 eingrei- fen (Fig. 3 und 5). An den Zahnrädern 22 sitzen Stifte 40, welche durch einen der Zähne des daneben liegenden Zahnrades 21 hindurch- ragen. Am Boden des Gehäuses 1 sind neben den Zahnrädern 21 feste Stifte 41 angebracht. Ist in einem der Schaulöcher 4 eine 9 sichtbar, so liegt der durch Zahnrad 21 hindurchragende Stift 4o unmittelbar neben Stift 41. Wird der Zahl eine ı hinzugefügt, so gleitet bei der weiteren Drehung des Rades 21 Stift go an dem festen Stift 41 vorbei, wird zurückge- drängt und verschiebt hierdurch die Muffe 38 nach der Mitte. Durch die in eine zweite Rille eingreifende Schleppfeder 39 wird die Muffe 38 in dieser Lage gehalten, wie dies in der rechten Hälfte der Fig. 3 veranschaulicht ist. Auf der Schaltscheibe 28 ist in der Dreh- richtung hinter den Zähnen 29 ein fast über den ganzen Radius reichender, als Zehnerzahn 65 70 80 85. 90 95 100 105 110 115 120 wirkender Schalthebel 42 um - Achse 421 schwingend befestigt (Fig. 7 und 8). Durch eine in die Scheibe eingelassene Feder 43 wird derselbe für gewöhnlich niedergedrückt, so daß er die Ebene der Scheibe nicht überragt. . Auf den einen Arm des Schalthebels 42 wirkt 10 das Ende eines zweiarmigen Hebels 44, dessen anderes Ende als unter der Scheibe 28 hervor- ragende Wulst 45 ausgebildet -ist’ (Fig. 8). Für gewöhnlich setzt sich bei Drehung der Schaltscheibe 28 diesem Wulst kein Hindernis entgegen. Ist dagegen durch Drehung einer Scheibe 20 über 9 hinaus eine der Muffen 38 “nach innen verschoben worden, so ist dieselbe 15 20 25 30 35 40 45 .Zahlenscheibe 20 dieser in die Bahn dieser Wulst 45 gekommen. Die Wulst 45 wird durch die Muffe 38 hochge- drückt und bewirkt dadurch ein Hochgehen des freien Endes des Schalthebels 42, so daß dasselbe über die Oberfläche der Schaltscheibe 28 als Zahn hinausragt. Bei der weiteren Drehung kommt dieses überragende Ende des Schalthebels 42 mit dem auf der Achse 8 ‚sitzenden Zahnrad 13 der in der Drehrichtung nächsten Achse 8 in Eingriff (Fig. 8) und be- wirkt hierdurch eine Weiterschaltung dieses Zahnrades 13 um einen Zahn, die vermittels der zugehörigen Zahnräder 9 und 21 auf die Stelle übertragen wird. Das Ende des Schalthebels 42 ist so breit, daß es in die Zahnräder 13 eingreifen kann, ganz gleich, ob dieselben in der Nullstellung stehen oder auf irgendeine Zahl eingestellt sind (Fig. 7). Da ‘die Zehnerübertragung nur während einer Kurbeldrehung wirken darf, so muß nach Ausführung derselben die Muffe. 38 wie- der in ihre Anfangsstellung zurückgedrängt werden. Zu diesem Zweck ist kurz hinter der Wulst 45 des Hebels 44 ein Anschlag 46 vor- gesehen, welcher die eingerückte Muffe wie- der nach außen drängt (Fig. 7, 8 und 9). Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind bei der dar- gestellten Maschine beispielsweise sechs Schlitze 7 mit Schiebern 14 vorhanden, so daß also ein sechsstelliger Faktor eingestellt wer- den könnte. Ein mit diesem gebildetes. Pro- . dukt kann aber mehr als sechs Stellen ent- 50 55 60 halten. Bei der Bildung des Produktes machen sich dann natürlich auch die Zehnerüber- tragungen über die sechs Stellen hinaus not- wendig. Von der sechsten Stelle aus werden diese Zehnerübertragungen auf eine im Ge- häuse 2 im gleichen Abstand wie die Achsen 8 gelagerte Achse. übertragen. “ Wird nun aber eine Zehnerübertragung von dieser auf die nächst höhere Stelle erforder- lich, so sind keine sie bewirkenden Elemente vorhanden. Die Übertragung würde daher ausbleiben und ein Fehler im Produkt sich er- geben. Um dieses Ausbleiben. der Zehner- 3 übertragung zum Zwecke der Richtigstellung des Produktes durch Drehen des entsprechen- den Knopfes 23 um eine Stelle anzuzeigen, ist im Gehäuse 2 eine Glocke 54 angebracht, die durch einen Klöppel 55 zum Ertönen gebracht ‘wird (Fig. 4 und 5). Um die Maschine zu handhaben, kann ent- weder ein Griff 83 in das Gehäuse einge- schraubt, werden (Fig. 3). Dann läßt sich die 6 70 Maschine bequem in der linken Hand halten, - so daß man mit der rechten Hand die Rech- nung vornehmen kann. Will man beide Hände frei haben, so kann die Maschine in geeigneter Lage auf einem Fuß 84 befestigt werden (Fig. 1), der schwer genug gewählt wird, um der Maschine bei Vornahme von Rechnungen Halt zu bieten. Um das Ausheben des Ge- häuses 2 zwecks Drehung und Einstellung zu erleichtern, kann in dem Fuß ein Stift 85 vor- gesehen sein, der durch einen Daumenhebel 86 gehoben wird. Der Stift 85 stößt gegen die Achse 6, hebt dieselbe bei Niederdrücken des Daumenhebels 86 und mit ihr Gehäuse 2, wo- durch die am unteren Gehäuse ı befindlichen Ansätze 30 außer Eingriff mit den am Rande des Gehäuses 2 befindlichen Einschnitten 31 kommen. Der Fuß besitzt ein Widerlager 87, gegen welches sich ein am Boden des Ge- häuses befindlicher Ansatz 88 legt. Soll eine Rechnung, z. B. eine Multipli- kation, vorgenommen werden, so stellt man durch Verschieben der Knöpfe 14 die Ansätze 15 auf die links neben jedem Schlitz befind- lichen Zahlen ein, von rechts mit den Einern beginnend. Gehäuse 2 wird gegen Gehäuse 1 so eingestellt, daß die auf Gehäuse 2 stehende Ziffer ı vor dem Pfeil des Zeigers 32 steht, so daß in dem entsprechenden, links neben die- sem Zeiger 32 liegenden Schauloch 4 die Einerstelle des Resultats der Rechnung’ er- sichtlich wird und man von diesem Zeiger aus das Resultat der Rechnung ablesen kann. ’ Da zwischen dem in der Drehrichtung ersten und zweiten Schlitz die Umdrehungszählein- richtung liegt, wird in dem zwischen diesen beiden Schlitzen liegenden Schauloch 5 die Einerzahl der Umdrehungen sichtbar. Würde z. B. die Zahl 463 mit 34 zu multiplizieren sein, so ist im ersten Schlitz der Ansatz ı5 des Knopfes 14 auf die 3, im nächsten Schlitz auf 6 und im dritten Schlitz auf 4 einzustellen (Fig. 2). Durch diese Verschiebung der Knöpfe .14 sind die auf den Achsen 8 sitzenden Zahnrädchen 13 derart verschoben worden, daß sie den neben den Ansätzen 15 stehenden Zahlen entsprechend über diejenigen Zahn- reihen 29 der Schaltscheibe 28 zu stehen kom- men, entspricht, so daß also beiDrehung der Scheibe ‘28 vermittels der Kurbel 33 das Rad 13 der Einerstelle mit 3, das der Zehnerstelle mit 6 deren Zahnzahl der eingestellten Zahl’ 75 80 85 go 95 100 105 110 115 120 10 15 20 25 30 35 40 und das der. Hunderterstelle mit 4 Zähnen 29 in Eingriff kommt. Durch die entsprechen- den Zahnräder 9 und 21 (Fig. 3) werden diese Drehungen auf die zugehörigen Zahlenschei- ben 20 übertragen, und in den betreffenden Schaulöchern 4 werden die entsprechenden Zahlen sichtbar. Bei der nächsten Drehung wiederholt sich der Vorgang. Es wird wiederum eine den ein- gestellten Zahlen entsprechende Drehung der Zahlentrommeln 20 bewirkt. Bei der ange- nommenen Zahl würden also in der Einer- stelle 6, in der Zehnerstelle 2 und in der Hun- derterstelle 8 erscheinen müssen. Die Zahlen- trommel der Zehnerstelle hat sich hierbei aber über die 9 hinausbewegt, wobei die früher beschriebene Zehnerübertragung eingestellt worden ist, so daß sich die Zahlentrommel der Hunderterstelle nicht nur um die der einge- stellten Zahl entsprechende Zahnzahl, sondern infolge Einrücken des Zehnerschalthebels 42 durch diesen noch um eine Zahl weiterdreht, so .daß nun statt der 8 eine 9, also im ganzen die 926 sichtbar wird. Nun sind noch zwei Drehungen vorzunehmen, wonach das Teil- produkt 1852 für die Einerstelle des Multi- plikators gebildet ist (Fig. 2). In dem zwi- schen den Zahlen 2 und 5 liegenden Schau- loch 5 ist die Einerzahl 4 des Multiplikators — sichtbar (Fig. 2). Nunmehr wird das Gehäuse 2 gegen Ge- -hause ı so gedreht, daß statt der am Markie- rungszapfen 32 befindlichen Zahl ı die nächste der am Rande des Gehäuses 1 markierten Zahlen, also die 2, eingestellt wird, so daß der Schlitz der Einerstelle über die Zehnerstelle des Teilproduktes zu liegen kommt. Nun kann die Rechnung für die Zehnerstelle des Multiplikators vorgenommen werden. Nach drei Drehungen ist das gesuchte Produkt ge- funden. Durch Drehung des Gehäuses 2 ist | der in demselben liegende Teil des Zählwerkes ebenfalls um eine Stelle weitergerückt. In dieser wird nunmehr die Zehnerzahl des Mul- tiplikators sichtbar. PATENT-ANSPRUCHE: t. Rechenmaschine mit radial angeord- neten, in einer Ebene liegenden Schalt- und Zahlwerksachsen, die durch ein gemein- sames Element bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Element aus ‘einer Scheibe besteht, die mit neun in gleichachsigen Kreisen angeordneten Zahn- reihen derart besetzt ist, daß die höchst- zähnige Reihe dem Mittelpunkt der Scheibe am nächsten liegt, um so die zunehmenden Widerstände, die durch Einstellung von Ziffern mit höheren Einheiten entstehen, auszugleichen. . 2. Rechenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Zehnerübertragung in der Scheibe (28) eine über die ganze Breite des Zahnreihen- systems reichende und für .jede einzelne Zahnreihe als ein weiterer Zahn: wirkende Schiene (42) gelagert ist, die durch auf den Achsen (19) des Zählwerkes sitzende verschiebbare Muffen (38) . verschwenkt. und in die Bahn eines Schaltrades (13) gebracht wird, sobald eine Muffe beim Übergang einer Anzeigescheibe (20) von 9 auf o durch in dem Gehäuse vorgesehene Anschläge (41) nach der Mitte verschoben wurde, worauf durch den Zahn (42) das Schaltrad (13) der nächst höheren Stelle um einen Zahn weitergerückt und schließ- fich durch einen an der Scheibe (28) vor- gesehenen . Anschlag (46) ‘die Muffe in ihre Anfangsstellung zurückgedrängt wird. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen. - BERLIN. GEDRUCKT IN DER REICHSDRUCKEREI. 45 50 55 60 65 70 75 SOHN TAIIAHINAASHIIAY WAC HONU ASOLOHd 1 PA J C WLLL ny YUNEZLILELZLHIELIEETEELG t s ~ ily . TIAININZASHIIAY WAC NOMA UIOLOHA LESFTEL NW on yaypsıusyeg sap nz AR SKA LEY : RATE 3. 9 - E x Er 7 ye iP firm <7 7700201011 Aa N N HN BS N BER I»ed 100 PHOTOGR DRUCK DER REICHSDRUCKEREL Blatt I. Fig. 5 ah 36 Ti & + CIN EN Xe |! ae 4a = 2 TZ, h Antara ta inte! T 3 LLL LE ZZZZZZZZZ ZZ: ' NE | = u Parte 33° 38 79 if yy at 2% lolid-~7 |Z . za 2130 R = | SS 26 & Au Zu der Patentschrift Ni 194527. TATFHINAASHIITA WAG AONYA "ADOLOHd "LESFELW yunpsiuaieg Jap nz FG E GI Su IE i SSERTTHSCITSSCTTÄITESTISSEERTTÄTTT 4 ‘9 AI TL Belg ER PHOTOGR. DRUCK DER REICH Blatt I. - Aa 3 27 Zu der Patentschrift M 194527. SDRUCKEREI.