Historical Document · 1909
DE Patent 209,817: Rechenmaschine (C. Hamann, the proportional lever)
Hamann's proportional lever, filed 1906 and published 1909, the mechanism of the Mercedes-Euklid. German twin of US 1,011,617.
Historical Document · 1909
Hamann's proportional lever, filed 1906 and published 1909, the mechanism of the Mercedes-Euklid. German twin of US 1,011,617.
5 Sigen bua des KHaiseelichen Fatontamls. Singefiigt der Sarma fung fie Wrrterk fasoe eee Gye uppe Nor... KAISERLICHES PATENTSCHRIFT- — Nr 209817 — KLASSE 42m. GRUPPE 9. PATENTAMT. MERCEDES BUREAU-MASCHINEN-GESELLSCHAFT . s. H. IN BERLIN. Rechenmaschine, bei welcher die Schaltwerksteile durch eine Antriebvorrichtung proportional den Zahlen von 1 bis 9 gegeneinander verschoben werden. Patentiert im Deutschen Reiche vom 31. Mai 1906 ab. Gegenstand der Erfindung ist eine auf dem Additionsprinzip beruhende Rechenmaschine, bei welcher die Schaltwerksteile durch eine Antriebvorrichtung gegeneinander propor- tional dem Zahlensystem verschoben ‘werden und miteinander in steter Verbindung bleiben, die auch bei der Einstellung neuer Werte nicht gelöst wird. Solche Rechenmaschinen bekann- ter Art zeigen bisher den Nachteil, daß. zum Bewegen der Schaltwerksteile eine große An- zahl von Zwischenrädern erforderlich ist, welche den Bau der Maschine sehr umständ- lich machen. Das Wesen der neuen Erfindung 20 25 30 besteht im Gegensatz hierzu darin, daß keine Zwischenglieder vorhanden sind, daß also die Schaltwerksteile für die ganze Maschine durch ein einziges, direkt an ihnen angreifendes An- triebglied bewegt werden. Das Antriebglied und die Schaltwerksteile wiederholen bei je- dem Arbeitsgang dieselbe Bewegung. Die hierbei verwendeten Konstruktionen oder Konstruktionsprinzipien können verschieden sein, worauf noch später eingegangen wird. Der wichtigste und durch die Zeichnungen dargestellte Fall ist derjenige, bei weichem ein “ linear angeordnetes Schaltwerk vorhanden ist. Der Antrieb erfolgt hier durch Vermittlung von Zahnstangen (diese eignen sich wegen des Zwangschlusses am besten für die Maschine), sie könnten aber auch durch andere gleichwer- tige Teile ersetzt sein. _ Das Wesen der Erfindung besteht ferner darin, daß man den Antrieb so wechseln kann, daß die Schaltwerksteile größter Verschie- bung zu solchen kleinster Verschiebung. wer- - den und umgekehrt, jedoch unter steter Bei- behaltung der Proportionalität der Verschie- bung entsprechend dem Zahlensystem. Dies ermöglicht auf leichteste Weise, die dekadi- schen Ergänzungen der Teilprodukte zu bil- den, also Multiplikationen und Divisionen aus- zuführen. Bei der linearen Anordnung braucht man lediglich den Drehpunkt des Hebels zu 35 40 verlegen, um die Teilprodukte oder die deka- dischen Ergänzungen zu bilden. Ferner kann man mehrere Zahnstangensysteme symme- trisch zu einem gemeinsamen Drehpunkt des Hebels anordnen, wodurch besondere, noch zu beschreibende Vorteile erreicht werden. Außer- dem besteht die Erfindung in einer Anzahl 45 50 von die Tastenkupplung, das Zählwerk, das - Schreibwerk usw. betreffenden Konstruktions- anordnungen, die in dem neuen Prinzip der Erfindung bzw. in der Möglichkeit der linearen Anordnung ihre Ursache haben und die aus der Beschreibung und den Ansprüchen hervor- gehen. Auf den Zeichnungen stellen der Übersicht- lichkeit wegen die Fig. I bis 5 sowie 14 bis 16 schematische Anordnungen dar, während die Fig. 6 bis 13 und Fig. 17 Konstruktioniseinzel- heiten der Erfindung wiedergeben. Es ist die wichtigste Ausführungsform, die lineare An- ordnung, zur Darstellung gebracht. Die Fig. ı und 5 zeigen eine schematische Darstellung des Schaltwerkes in Aufsicht. 55 60 65° 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ‘41 greift das mit dem Zählwerk verbundene’ 55 6o Fig. 2 ist eine seitliche Ansicht zu Fig. 1, von unten gesehen, und Fig. 3 eine seitliche An- sicht von rechts gesehen: Eine Anzahl von Zahnstangen 7 sind par- allel nebeneinander gelagert und durch Füh- rungen gegen seitliche Verschiebung ge- sichert. Durch einen Bewegungsmechanismus, z. B. eine Kurbel 1 mit Kurbelstange 86, kann ~ einer Antriebstange 85, die in Fig. 1 um den Punkt o schwingt, eine hin und her gehende Bewegung erteilt werden. Diese Antrieb- stange 85 ist nach Fig. 5 als Schlitzstange aus- geführt und faßt die Zahnstangen 7 an ent- sprechenden Ansätzen. Aus Fig. ı ist ohne weiteres der geome- trische Grundgedanke zu erkennen, wonach die Bewegungen der Zahnstangen 7 dem Zahlensystem proportional sind. Wird die von der Pleuelstange 86 der Fig. ı direkt ange- triebene, der Zahl 9 entsprechende Zahn- stange 7 um neun Einheiten bewegt, so be- wegt sich jede folgende um eine Einheit “ weniger. Über den Zahnstangen, und zwar rechtwink- lig zu ihnen, ist eine Reihe von Achsen 27 ge- lagert, auf denen je ein Zahnrad 8 in bekann- ter Weise verschiebbar ist, so daß es mit jeder. der Zahnstangen 7 in Eingriff gebracht wer- den kann: Die lineare Bewegung der Zahn- staugen wird also in eine rotierende umgesetzt und kann mittels des Rades 8 auf ein Zahl-- werk übertragen werden. Durch die Verschiebung der Räder 8 wird der Multiplikandus zur Einstellung gebracht, welcher durch einmalige Bewegung des He- bels 85 im Zählwerk erscheint. Da der Hebel 85 eine schwingende Bewe- - gung macht, führen auch die Zahnstangen 7 eine hin und her gehende Bewegung aus. Es würden also die durch die erste Halbdrehung der Kurbel hervorgerufenen Drehungen der Räder 8 wieder durch die zweite rückgängig . gemacht werden. Um dies zu vermeiden, muß eine geeignete Kupplung vorgesehen sein, die nach Fig. 6 folgendermaßen beschaffen sein kann: Auf jeder von einer Zahnstange 7 durch Vermittlung eines Rades 8 angetriebenen Achse 27 sitzen zwei Zahnräder, von denen das eine 41 auf der Achse drehbar, das andere 40 aber fest aufgekeilt ist. In das drehbare Rad Rad 89, so daß dies im allgemeinen an den Drehungen der Achse 27 nicht teilnimmt. Wird aber das’ bei 49 dargestellte breitere Zahnrad durch Aufwärtsbewegung mit dem festen und drehbaren Rad gekuppelt, so nimmt . das drehbare Rad mit an den Bewegurigen des anderen teil und überträgt diese auf das Zähl- _ werk.. Das Aus- bzw. Einrücken von Rad 49 muß erfolgen, während die Kurbel sich im - toten Punkt befindet, und kann auf vielerlei, auch auf bekannte Art erfolgen. Während der ersten Hälfte der Kurbeldrehung ist das Rad 49 eingeschaltet; Zählwerkglieder von den Zahnstangen ihren Antrieb, während sie bei der zweiten Hälfte der Kurbeldrehung stehen bleiben und die Achsen 27 sich leer zurückdrehen, weil das Rad 49 ausgeschaltet ist. Es ist bekannt, daß bei Rechenmaschineu neben dem Schaltwerk das Wendegetriebe eine hervorragende Bedeutung hat, welches den Zählwerkgliedern bei negativen Rechnungen eine umgekehrte Drehrichtung gibt. Durch die neue Erfindung wird die Um- kehrung der Drehrichtung und damit auch das Wendegetriebe entbehrlich. Anstatt wie bei anderen Maschinen einen Subtrahenden durch entsprechende rückläufige Drehungen tatsäch- lich abzuziehen, wird hier die dekadische Er- gänzung der Subtrahenden addiert. Bei einem Zahlenbeispiel würde ‚folgendes geschehen: Statt 4 396 | = 732 = 3664 heißt es z 4 396 + 999 999 268 = 000 003 664. Die ‚Methode, negative Rechnungen auszuführen, ist be- kannt, doch müssen die zur Einstellung kom- menden Werte entweder erst im Kopf deka- disch ergänzt oder sie müssen unter Be- nutzung von Kennziffern besonders eingestellt werden. Diese Art zu subtrahieren hat den Nachteil, daß bei jedem Ubergang.von posi- tiven zu negativen Rechnungen. und umge- kehrt eine neue Einstellung erforderlich ist. Die Handhabung der Maschine mit dem neuen Schaltwerk unterscheidet sich in nichts von einer solchen mit Wendegetriebe. Der Arbeitsvorgang des Schaltwerkes ist folgen- der: Außer der Kurbel 1, deren Zweck schon beschrieben wurde, besitzt das Schaltwerk noch eine zweite Kurbel 1 (Fig. ı und 5), welche genau wie die erste durch eine Pleuel- stange eine Zahnstange 7 bewegt, und unter der Voraussetzung, daß die Kurbel ı sich im toten Pünkt befindet, also der Hebel 85 in der Lage go (Fig. 1) steht, machen nun sämtliche Zahnstangen dieselben proportionalen Wege wie beim Antrieb durch die Kurbel 1, jedoch mit dem Unterschied; daß ihre Wegelängen umgekehrt sind und sich stets auf neuen Ein- heiten ergänzen. Die der Zahl o entsprechende Zahnstange wurde zur Zahnstange 9 und um- gekehrt. Stehen die Einstellräder, wie gezeichnet, auf alsdann empfangen die 65 70 75 80 85 90 mittels dekadischer Werte - 95 105 115 120 : Wert 814 362. 10 185 637, und wird die Kurbel 1 gedreht, so er- scheint diese Zahl im Zahlwerk. Wird nun die Kurbel 1” gedreht, so hat die Zahl den \ Addiert man. zu dieser die vorige, so hat man i 814 362 + 185 637 = 999 999. Durch Benutzung der Kurbel 1’ ist die ein- gestellte Zahl in jeder Stelle auf g ergänzt. Statt nun 000 000 zu erhalten, zeigt das Er- gebnis fälschlich 999 999. Es rührt dies daher, . weil die Einerstelle ebenfalls auf 9 statt, wie 15 20 25 30 es richtig geschehen müßte, auf 10 ergänzt wurde. Wird nun dafür gesorgt, daß bei jeder Umdrehung der Kurbel 1’ das Einerrad sich um eine Einheit mehr dreht, so würde aus der 2 der Einerstelle des vorigen Beispieles eine 3 werden und statt 999 999 hätte man I 000 000. Da aber die von der Kurbel 1’ direkt -ange- triebene Zahnstange noch eine Anzahl von Rädern 8° (Fig. 5) auf 9 stellt, so pflanzen sich die Nullen noch um die Stellenzahl der Maschine weiter nach links fort, und die ı ver- schwindet, da sie von keinem Zählwerkglied mehr. aufgenommen wird. Mithin erscheint das richtige Ergebnis, eine Reihe von Nullen, ‘ vorausgesetzt, daß für eine geeignete Zehner- übertragung Sorge. getragen wird, die noch beschrieben werden soll. - An Hand der Fig. 5, welche die Umschal- . tung von Multiplikation auf Division angibt, 35 40 45 50 55 60 und der Fig. 14 bis 16 soll dies naher erlautert werden. Zu Fig. 5 sei zunächst noch bemerkt, daB bei ihr die Kurbeln 1 und 1’ der Fig. 1 durch eine einzige ersetzt sind. Die Hand- kurbel tragt an ihrer Achse ein Zahnrad 84, welches durch seitliches Verschieben abwech- selnd mit einem Zahnrad 1 bzw. 1’, die den Kurbeln der Fig. 1 entsprechen, in Eingriff gebracht werden kann. Während zwei Zahn- rader gekuppelt sind, ist das dritte ausgelöst. . Die Erhöhung der Einerstelle bei Anwen- dung der dekadischen Ergänzung um eine Ein- heit kann z. B. dadurch erfolgen, daß, wenn auf Subtraktion oder Division geschaltet ist, die alsdann den größten Weg zurücklegende Zahnstange 7, welche (vgl. Fig.5 und 16 oben) eine größere Länge besitzt als die anderen Zahnstangen 7, ein rechts vor der Einerstelle 27 liegendes, nicht verschiebbares Rad 100 durch jede Kurbeldrehung ganz herumdreht, ur während alle anderen Räder von. derselben Zahnstange nur °/,, mal gedreht werden. Bei ‘ der Addition und Multiplikation wird Rad 100 überhaupt nicht gedreht, weil seine Zahn- stange 7 infolge der Kupplung der Kurbel 1 sich nicht bewegt. Die volle Umdrehung des | Rades 100 kann durch entsprechende Wahl der Verzahnung zwischen Zahnstange 7 und Rad. i 100 oder dutch Verkleinerung des Rades 100 und Verminderung seiner Zähnezahl um einen Zahn herbeigeführt werden. Am anderen Ende der Achse b sitzt ein Rad 40, welches, wie alle anderen links liegenden, durch die breiten Kupplungsräder 49 periodisch mit den Rädern 89 und weiteren Elementen des Zähl- werkes in Verbindung steht. Auf ‘der Zähl- werkachse d befindet sich nur eine verschieb- bare Muffe, welche die Zehnerübertragung vorbereitet. Da aber das Rad 100 und somit auch die Achse d eine ganze Umdrehung macht, so wird stets bei jeder Kurbeldrehung eine Zehnervorbereitung stattfinden und ein Zehner auf die links benachbarte Stelle über- tragen werden. Bei der Addition bleibt die Achse des Rades 100 in Ruhe. Befindet sich das Zählwerk in der Normal- lage (Anfangslage), so steht der Achse b die 65 70.0 75 80 Achse d gegenüber (diese Achse, also die erste -- rechts liegende, hat keine Zifferwelle und auch kein Schauloch; ist also nicht sichtbar ; sie hat nur eine Zehnerübertragungsmuffe), in jeder anderen Lage aber irgendeine andere des Zähl- werkes. eine volle Umdrehung der mit dieser in Ver- bindung stehenden Zählwerkachse ausgeführt, ’ und da jede einzelne Zählwerkachse die ver- schiebbare Muffe, also die Vorbereitung der 85 Durch die Achse b wird aber stets °: 90 Zehneriibertragung, besitzt, so wird die :: Zehnerübertragung stets auf die der Lage d folgende Stelle übertragen, also auf die der Einerstelle des Schaltwerkes . gegenüberlie- gende Zählwerkstelle. 95 Wenn, wie schon erwähnt, dasZählwerk sich ° in der Anfangslage befindet, die Einerstelle des Schaltwerkes sich also mit der des Zähl- werkes deckt, so stehen sich die Achsen b und d gegenüber. Wird jetzt aber in einer 100 anderen Dekade gemäß dem schrägen Unter- ° einanderschreiben beim schriftlichen Rechnen eine Operation vorgenommen, so liegt eine andere der Achse d entsprechende Achse der Achse b gegenüber: Die- Zahlrolle dieser Achse kann nun irgendeinen Wert anzeigen, ~: also nicht mehr auf Null stehen; dreht sie sich einmal, so wird stets eine Vorbereitung‘ der Zehner erfolgen, die in bekannter Weise auf die nächstfolgende Stelle ausgeführt wird. 105 110 Um die überschüssige »Eins« bei Anwen- -: dung der .dekadischen Ergänzung links über den Rand der Maschine zum Verschwinden zu „bringen, befinden sich im Schaltwerk außer den Achsen 27, welche die Einstellräder tra- gen, noch so viel weitere Achsen 27’, daß die Anzahl der Achsen 27 und 27’ gleich der Stellenzahl des Zählwerkes ist (Fig. 5 und 16). Die Achsen 27’ tragen an ihrem einen. Ende festsitzende Räder 8’ (Fig. 1 und 5), welche imFalle einer Subtraktion oder Division von der längeren Zahnstange7 gleich- 115 120 10 20 25° 30 35 40 45 50: 55 60 = 4 zeitig um neun Zähne angetrieben werden. Am anderen Ende haben diese Achsen 27’ die- seiben Zahnräder wie die Achsen 27; ihre Dre- hungen werden durch die breiten Räder der Kupplung auf das Zählwerk übertragen. Stehen die Einstellrader auf Null, so befinden sie sich ebenfalls mit der längeren Zahn- stange 7 in Eingriff und drehen sich auch °/,. mal bei einer-Kurbeldrehung. Bei Addition und Multiplikation stehen aber, wie geschil- dert, alle Räder, welche sich über der längeren Zahnstange 7 befinden, still. Heißt die Auf- _ gabe: I 000 000 000 000 — I 999 999 999 999; so addiert die Maschine die dekadische Ergan- zung, eine Reihe von »Neunen«, welche so lang ist, wie die Maschine Stellen hat. Obige Aufgabe’ sieht dann folgendermaßen aus: I 000 000 000 000 + 9999 999 999 998 0.999 999 999 998 I + 0 999 999 999 999 (die Zahl + ı erscheint durch die vorstehend beschriebene Einrichtung). Diese Aufgabe würde eine 13 stellige Maschine bewältigen. Soll auf derselben Maschine die Aufgabe Io — I = 9 gerechnet werden, so sieht sie folgendermaßen aus: — Io + 9999 999 999 998 0 000 000 000 008 I | J+ I © 000 000 000 000. Bei der letzten Aufgabe steht 10 im Zähl- werk, I im Schaltwerk, das Rad der Einer- stelle kämmt mit derjenigen Zahnstange, welche in diesem, dem Subtraktionsfalle, um acht Zähne bewegt wird, die anderen Räder stehen aber auf der längeren Zahnstange 7, welche sich um neun Zähne bewegt. Da in der zweiten Stelle. des Zählwerkes bereits eine 1 steht, wird hier eine Zehnerübertragung vor- bereitet und auf die nächste Stelle übertragen, ‘da aber hier eine 9 steht; so findet hier wieder . eine Vorbereitung und wiederum Übertragung auf die nächste Stelle statt. Dieses wiederholt sich bis zur letzten Stelle der Maschine. Die. letzte Stelle der Maschine hat nicht mehr und. braucht auch nicht mehr die bekannte Muffe. ; Diese Stelle empfängt nur noch eine Übertra- - gung, sie kann keine mehr weitergeben, da sie die letzte ist. Die in der ersten Aufgabe ganz links folgende ı kann nicht mehr erscheinen, da für sie kein Organ mehr vorgesehen ist. Soviel Stellen das Zählwerk aufweist, muß auch stets das Schaltwerk haben. Dabei ist es natürlich gleichgültig, wieviel der Achsen 27. mit verschiebbaren Rädern ausgestattet sind. | - In Fig. 4 ist eine Rechenmaschine schema- tisch dargestellt, bei welcher ein in 88 gelager- ter zweiarmiger Hebel85 eine Doppelmaschine antreibt, welche symmetrisch zur Achse 88 angeordnet ist. Man- erhält auf diese Weise zwei Rechenmaschinen mit gemeinsamem An- trieb durch die Kurbel 1. Hieraus ergeben sich folgende Vorteile: Wird dafür gesorgt, daß die Räder 8 in dem Schaltwerk 2 genau so eingestellt werden, und zwar gleichzeitig, wie die Räder 8 im Schaltwerk 1, was durch einfache Verbindungen unmittelbar geschehen kann, so würde in beiden Zählwerken dasselbe Produkt erscheinen. Löscht man nun nach jeder Produktenbildung das eine Ergebnis und läßt das andere stehen, so hat man in dem einen Zählwerk die einzelnen Produkte, in dem anderen ihre Summe. Unterbricht man die Verbindungen zwi- schen den Rädern 8 von I und denen von II, so ist die sehr wichtige und neue Möglichkeit geboten, zugleich zwei verschiedene Multi- plikanden mit einem gemeinsamen Multi- plikator zu bearbeiten. Sorgt man dafür, daß die Achsen der Räder 8 miteinander verbunden werden, so könnten mit dem einen Schaltwerk Divisionen, mit dem anderen gleichzeitig Multiplikationen ausgeführt werden. Stellt man in dem einen Schaltwerk nur eine I ein, so erhält man in diesem die Summe der Multi- plikatoren. An Hand der Fig. 7.bis 13 und 17 soll nun eine besonders vorteilhafte Konstruktion einer Additionsmaschine beschrieben werden. Der Einfachheit halber ist ein solcher Fall gezeich- net, bei dem nur die Kurbel 1 nach Fig. 1 vor- handen ist, während die Vorrichtung zur Sub- traktion und Division fortgelassen ist, da ihre Anwendung sich ohne Schwierigkeiten ergibt. ı Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch die Ma- schine in Richtung der Tasten einer Dekade. Fig. 8 zeigt einen Aufblick bei nach A-B geführten Schnitt, um die Sicherheits- und Auslösevorrichtungen für die Tasten zu zei- 65 70 75° 80 85 90 95 100 105 115 gen. Fig. 9. stellt einen teilweisen Aufblick | nach Schnitt C-D dar, um .die Sicherung zweier Tasten derselben Dekade gegen gleich- zeitiges Niederdrücken zu zeigen. Fig. 10 zeigt einen seitlichen Anblick. der Kupplung zwischen Schaltwerk und Zählwerk nach Schnitt. E-F der Fig. 7 von rechts gesehen. 120 10 . 15 20 25 30 35 40 45 50 55 - 60 Fig. 11 zeigt einen seitlichen. Anblick der Zehnerschaltvorrichtung nach Schnitt G-H der Fig. 7 von rechts gesehen. Fig. ı2 ist eine seitliche Ansicht der Kupplungsscheibe 42 und Fig. 13 ein Aufblick auf das Schreibwerk. Fig. 17 ist ein Grundriß. In Fig. 7 ist ı die Kurbel, welche durch die Kegelräder'2, 3 und die Welle 4 die Bewegung auf die Räder 5 und 6 weiterleitet, um die Kupplungsräder 49 und die Zehnerschaltung in Tätigkeit zu setzen, was noch zu beschrei- ben ist. Die Kurbel steht durch_eine Pleuelstange 86 nach Fig. 5 und 17 mit der geschlitzten An- triebstange 85 in Verbindung, die in Fig. 7 nicht eingezeichnet ist und in die Zahnstan- gen 7 eingreift, so daß diese, wie früher ge- schildert, bewegt werden. Unter jeder De- kadenreihe der Tasten befindet sich eine über sämtliche Zahnstangen7 hinweggehende Welle 27, die eine Anzahl von Zahnrädern 8, 9 trägt. Die Zahnräder 8. stehen mit den gegen seit- liche Verschiebung gesicherten Zahnstangen 7 in Verbindung und sitzen lose auf der Welle 27, während die daneben befindlichen Zahn- räder 9 auf ihr befestigt sind. Werden die Zahnstangen 7 hin und her bewegt, so. drehen sie also nur die losen Räder 8, ohne die Welle 27 zu bewegen, da diese gegen etwaige Rei- bungseinflüsse durch eine kleine, eine gewisse Sperrwirkung ausübende Klinke 39 gesichert ist, die durch Vermittlung einer Feder 38 an ein Zahnrad 37 angepreßt wird und eine eine ‘unbeabsichtigte Verschiebung hindernde Rei- bungswirkung ausiibt. Auf der Welle 27 sitzt eine mit den Zahlen o bis 9 versehene Scheibe 28 unter einem Schauloch 29, die bei der Be- wegung anzeigt, um welchen Drehungsbetrag die Welle 27 fortgeschritten ist. Die zum Vorschein kommenden Zahlen der Scheibe 28 zeigen also den Summanden an. Um eine Drehung der Welle 27 zustande zu bringen, muß eine Kupplung herbeigeführt werden, und dies geschieht, indem eine der Tasten 11 niedergedrückt wird. In Fig. 7 ist dies mit Taste 3 geschehen. Jede Tastenstange 11, die unter der Spannung einer Feder 13 steht, welche am Stift 14 angreift, trägt unten ein drehbares Rad ro von solcher Breite, daß es in beide Zahnräder 8,9 eingreift und diese kuppelt. Es ist demnach ersichtlich, daß die Welle 27, je nachdem die Taste 1, 2,3 usw. heruntergedrückt wird, sich nach Maßgabe der Proportionalverschiebungen der Zahn- stangen 7 dreht, und daß bei Vollendung der halben Kurbelumdrehung die Zahlen 1, 2,3 usw: unter dem Schauloch 29. stehen. Ist die Kurbel ı in ihre Anfangstotlage zurückge- kehrt, so zeigt die Scheibe 28 unter dem Schauloch die Zahl o, weil die Zahnstangen 7 ja ihre Bewegung umkehrten. Hat man dem- - nach in den verschiedenen Dekaden verschie- dene Zahlen eingestellt, und macht man eine halbe Kurbelumdrehung, so sieht man den Summanden unter den Schaulöchern 29, so daß’ Einstellungsirrtümer ohne weiteres bemerkt werden. Für die Tasten sind nun besondere Fest- stellvorrichtungen und Sicherungsvorrichtun- gen erforderlich, die folgendermaßen wirken. Es ist ersichtlich, daß, wenn die Taste einer Dekade eingestellt ist, bei dieser Art der Kupplung keine zweite Taste derselben De- kade eingestellt werden darf, da sonst infolge der verschiedenen durch die Kupplungen her- beigeführten Winkelgeschwindigkeiten der Welle 27 eine Zerstörung des Triebwerkes auftreten würde, weil ja absolute Zwangläufig- keit vorhanden ist. Um diese Sperrung zu er- reichen, ist ein Sperrschieber 20 angeordnet; ' der, wenn alle Tasten oben stehen, durch eine Feder 21 in die Aussparungen 15 der Tasten- stangen hineingezogen wird. Bewegt man eine der Tasten, z. B. 3, der Dekade nach unten, so schiebt der schräge Ansatz ı5 den Sperrschieber nach rechts, und dieser tritt in die Aussparungen 17 der anderen Tasten, so daß sämtliche acht anderen Tasten nicht nach unten gedrückt werden können. Sperrungen sind allgemein bekannt. Ein zweiter Sperrschieber 22 steht unter Einwirkung derselben Feder 21, welche auf ihn entgegengesetzt einwirkt und ihn -nach rechts zieht. Bei der oberen Stellung der Tasten legt er sich gegen die Aussparungen 19. Bei der niedergedrückten Taste 3 tritt er in deren Aussparungen 18, so daß die Taste nicht nach oben gehen kann. Die Verschieb- barkeit der Schieber 22 ist durch entsprechende Lagerung bei 61 gewährleistet. Jeder Schie- ber 22 besitzt nun einen Handknopf 23 (Fig. 8), durch den jede einzelne Taste in ihre Lage zurückgebracht werden kann, wenn man ihn nach links verschiebt, also einen Druck auf ihn ausübt. In Fig. 7 ist die Konstruktion der beiden Sperrschieber zur Darstellung ge- bracht. Unter jedem der Sperrschieber 22 be- findet sich ein Schieber 20. In Fig. 8 ist je- doch nur einer der unteren Schieber darge- stellt, und zwar ist dieser der Deutlichkeit halber nach links herausgedrückt. Die durch die Knöpfe 23 ermöglichte Aus- lösung jeder einzelnen Taste ist insofern wich- tig, als man bei erfolgter Einstellung nicht mehr den ganzen Summanden auszuldschen’ braucht, wenn nach der halben Kurbelum- drehung ein falscher Summand unter den Schaulöchern 29 erscheint, sondern nur die. falsche Zahl. ‘Man muß es nun noch ermöglichen können, von Hand den ganzen Summanden auf einmal Derartige 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 auszulöschen, und dies geschieht- folgender- - 10 15 20 25 30 35, 40 45 größer als der Abstand zweier Tasten. Abstand des Hebels von den Stiften ist nun so maßen: Quer zu den Riegeln oder Rechen 22 (s. Fig. 8) ist eine Auslésestange 25 angeord- net, die mit entsprechenden Aussparungen und Abschragungen vor Stiften 26 steht, welche an den Rechen 22 befestigt sind. Zieht man .an dem Knopf 73 nach links, so ist ersichtlich, _ daß sämtliche Rechen 22 nach links verschoben werden, so daß eine Auslösung aller Rechen 22 ‚eintritt und sämtliche Tasten frei werden. Es ist nun noch eine besondere Anordnung getroffen, um die Freigabe der Tasten selbst- tätig durch. die Kurbeldrehung herbeizu- führen, und dies geschieht folgendermaßen: Um eine Achse 69 (Fig. 8) ist auf dem Hebel 25 ein Schwinghebel 67 drehbar angeordnet, der mit: einem Ansatz 68 gewöhnlich in der Bahn des Stiftes 64 liegt, welcher auf einer Scheibe 63 der Kurbelachse 66 angeordnet ist. Der Stift ist so gestellt, daß er an den Ansatz 68 anstößt, wenn die Kurbel eine Umdrehung nahezu vollendet hat. Hierdurch wird also die Auslösestange 25 verschoben, so daß nach jeder Kurbelumdrehung sämtliche Tasten in die Höhe springen. Es ist nun erforderlich, diese selbsttätige Auslösung zu beseitigen, wenn der eingestellte Summand stehene bleiben soll, wenn also mehrere‘ gleichlautende Summanden ‚addiert bzw. wenn Multiplikationen mit der Maschine ausgeführt werden. sollen. Zu diesem Zweck ist die Repetiertaste 24 vorgesehen, welche durch die Stange 74 bei 70 mit dem Schwing- hebel 67 in Verbindung steht und, wenn sie gedrückt wird, mittels der Sperrvorrichtung 72,71 in ihrer Endstellung festgehalten wird, wobei der Ansatz 68 aus dem Bereich der Bahn des Stiftes 64 gebracht ist. Es muß nun noch verhindert werden, daß zwei benachbarte Tasten derselben Dekade gleichzeitig niedergedrückt werden, und dies geschieht folgendermaßen (Fig. 7 und 9). ‚Jede Tastenstange 11 besitzt einen Stift 76, der sich über dem Arm eines für je zwei Tasten gemeinsamen Schwinghebels 75 be- findet. Die Länge des Hebels 75 ist etwas Der abgepaßt, daß, wenn eine Taste niedergedrückt ' wird, der zweite Hebelarm sich gegen den 50 55 60 ‘und to zur Darstellung gebracht. Welle 27 des Schaltwerkes befindet sich ein ‚breites Zahnrad 49 - Stift der benachbarten Taste legt. Werden aber zwei Tasten zugleich niedergedriickt, so wirkt der Hebel als Sperrung, da er den . Tasten jetzt nur den halben Weg erlaubt wie vorher, weshalb die Tasten nicht einschnappen können. Die Zählwerkskupplung ist in den Fig. 7 Auf der Zahnrad 40, welchem ein Zahnrad 41 des Zähl- werkes gegenübersteht. Unter beiden ist ein in einem gemeinsamen Balken 77 gelagert, welcher mit den Teilen 50, 50° und 51 ein Parallelogramm bildet, dessen Seite 77 dadurch gehoben werden kann, daß das Exzenter 55 im Beginn der Kurbel- drehung gegen den Stift 54 des bei 78 gelager- ten Schwinghebels 50 stößt. Bei dieser Stel- lung (Fig. 10 zeigt, wie das Exzenter 55 ge- rade im Begriff ist, den Stift 54 zu verlassen) bildet das Rad 49 in ähnlichem Sinne eine Kupplung für die Räder 40, 41, wie dies vor- her bei der Tastenkupplung geschah. Da das Exzenter 55 so gelagert ist, daß es im Beginn der Kurbeldrehung, wenn die Kurbel also aus ihrem ersten Totpunkt herausgeht, das An- 65 70 75 heben des Balkens 77 bewirkt, während es den . Balken nach einer halben Kurbeldrehung, also in der zweiten Totpunktstellung der Kurbel, herabbewegt, so werden hierdurch bedeutende Vorteile erreicht. Bei guten Rechenmaschinen sind immer um- ständliche Mittel zur Herbeiführung der Zwangläufigkeit des Getriebes vorgesehen, d. h. um die Massenwirkung der angetriebe- nen Teile wirkungslos zu machen bzw. aufzu- fangen. Bei der Thomasmaschine dient hierzu beispielsweise das Malteserkreuz. Die neue Maschine braucht keine besonderen Mittel zur Trägheitshemmung, da die Eigenart des Mechanismus gar keine Trägheitswirkungen entstehen läßt. Je mehr sich die Kurbel ihrem Totpunkt nähert, desto geringer sind die Be- wegungen der Zahnstangen, die in der Tot- punktstellung der Kurbel gleich Null werden. - Der Antrieb endigt ebenso allmählich, wie er beginnt, so daß Stöße und ungleicher Gang und "infolgedessen auch aufdringliches Be- triebsgeräusch vermieden sind. Da die Zahn- räder mit den Zahnstangen in ständigem Ein- griff stehen und die Zahnräder mit den Achsen fest verbunden sind, so erfahren auch diese einen allmählichen Antrieb. Die vorliegende Kupplung nach Fig. 10 ist deshalb von besonderem Vorteil, weil man den ganzen Zählwerksteil, vom Zahnrad 41 ange- fangen, vollkommen von dem Schaltwerksteil bis einschließlich zum Rad 40 abschneiden kann. Man braucht also die Achsen 27 nicht nach rechts durchgehen lassen. Dies hat den großen Vorteil, daß man das ganze Zählwerk mit allen seinen Teilen zum Zweck der Multi- plikation und Division verschieben kann, um entsprechend dem schrägen Untereinander- schreiben beim schriftlichen Rechnen die ver- schiedenen Dekaden addieren zu können. Ab- weichend von den meisten bestehenden Ma- schinensystemen ist hier also eine bloße Ver- schiebung des Zählwerkes ohne Ausklinkung möglich, weil die Räder 41 und 40 nach voll- endeter Kurbeldrehung nicht mehr gekuppelt sind und ohne weiteres aneinander verschoben werden können. ~-- -. = 80 ° 85 90 95 105 110 10 15 20 25 30 . Zehnerübertragung Da während des Antriebes Schalt- und Zählwerkachsen gekuppelt sind, so darf natür- lich während dieser Periode keine Zehnerüber- tragung stattfinden, sondern erst während des Rückganges, wenn die Räder. 40 und 41 ent- kuppelt sind. Deshalb wird der Arbeitsvor- gang der Maschine in zwei scharf getrennte Phasen zerlegt, so zwar, daß während der ersten Phase, der ersten Halbdrehung der Kurbel, die Summanden ohne Zehnerüber- tragung addiert werden, die Zehnerübertra- “gung aber vorbereitet wird. Durch die zweite Drehungshälfte wird die Zehnerübertragung vollendet. Bei allen Rechenmaschinen u. dgl. bildet die einen Hauptbestandteil und ist meistens sehr verwickelt. Bei der neuen Erfindung ist sie überaus einfach, weil infolge der Anwendung der dekadischen Er- gänzung alle Teile nur in einem Drehsinn be- wegt werden. Die Konstruktion geht aus den Fig..7, 11 und 12 hervor. 43 ist eine rechts abgeschrägte Scheibe, die mit einem Stift 47 (Fig. 12) in eine Aussparung der Scheibe 42 greift und auf einer nach rechts verschieb- baren Muffe sitzt. Auf der Muffe sitzt auch eine Scheibe 60. Ein unter Federwirkung stehender Stift 48 greift in Rillen der. Müffe ein, um sie in ihrer rechten und linken End- stellung zu halten und ein zu leichtes oder unbeabsichtigtes Verschieben zu verhindern. 30 sind die Schaulöcher für die Zählscheiben 31; 33 ist eine leichte Federsperrung für die Zahnräder 32, und 80 sind an den Zählscheiben sitzende Zahnräder, in welche erforderlichen- falls die Klinken 44 eingreifen, um die Zehner- schaltung vorzunehmen. Die Vorbereitung der Zehnerschaltung wäh- “ rend der ersten Kurbelhalbdrehung geschieht 40 45 50 35 "60 dadurch, daß beim Übergang von 9 auf o der Stift 47 gegen den festsitzenden, etwas abge- schrägten Stift 46 schlägt und hierdurch die Muffe 43 auf der Achse verschiebt, so daß der Stift 48 sie in ihrer rechten Lage sperrt. Die rotierende Mitnehmerscheibe 42 überträgt dauernd ihre Bewegung auf die Muffe 43 durch den Stift 47. Durch die Kurbelüber- tragung werden nun durch die Exzenter 52 Schieber 44 aufwärts bewegt, die durch Fe- derdruck wieder nach unten gehen, indem die Federn 83 (Fig. 11) an den Stiften 82 angrei- fen. Im allgemeinen geht der oben abgerun- _dete Schieber 44 an dem Muffenflansch 60 vor- bei. Ist die Muffe aber nach rechts ver- schoben und damit die Zehnerübertragung vorbereitet, so gibt der Flansch dem Schieber . 44 eine seitliche Bewegung und hält ihn nach links. gedrückt (Fig. 11), so daß er bei der Aufwärtsbewegung mit dem Stift 81 das be- nachbarte Rad 80 um eine Zahnteilung weiter- schaltet. Um eine Zeit- und Wegspanne zur Vorbereitung und Ausführung der Übertra- gung der Zehner der nächsten Stellen’ zu er- halten, sind die auf der Welle 53 sitzenden Ex- zenter 52 in bekannter Weise nach Art einer durch erreicht wird, daß eine Zehnerübertra- gung für die nächste Stelle erst beginnt, wenn die Zehnerübertragung für die vorherige Stelle erledigt ist. Da der Schieber 44 außer der Auf- und Nie- derbewegung noch eine seitliche Bewegung gestatten muß, so ist sein oberes Lager etwas erweitert, aber so eingerichtet, daß die eine Seite als Führung dient, gegen ‘die er durch die Feder 83 gedrückt wird, welche ihn gleich- zeitig nach unten drückt. Um die vorbereitete Zehnerübertragung rückgängig zu .machen, also die konische Scheibe 43 zurückzuschieben, ist der Bolzen 45 vorgesehen, welcher durch ein neben dem Ex- zenter 52 liegendes Exzenter in seiner Längs- richtung bewegt wird und gegen den stumpfen Kegel 43 drückt, dadurch die Muffe zurück- schiebend. Auch diese Exzenter sind schrau- benlinienförmig auf der Achse 53 angebracht, um die zeitliche Aufeinanderfolge zu erzielen. Diese Exzenter sind so angeordnet, daß die Rückgängigmachung der Zehnerübertragüng im Zeitraum der zweiten Kurbelhalbdrehung erfolgt. - Vorher wurde schon gesagt, daB ein Weiter- drehen des Zahlwerkes, solange eine Kupplung zwischen dem Raderpaar 40. und 41 durch das Rad 49 besteht, nicht stattfinden kann. Da die Zehnerübertragung im gelösten Kupplungs- zustande stattfindet, muß auch jetzt noch dafür gesorgt werden, daß eine Massenwirkung ohne Einfluß bleibt. Dies ergibt sich von selbst, da der Stift 81 des Schiebers 44 mit dem Rad'80 etwas länger in Eingriff bleibt, als die Dre- hung dieses Rades es. erfordert. Sollte dem Rad 80 noch eine lebendige Kraft innewohnen, 65 ‘Schraubenlinie gegeneinander versetzt, wo- ~ 70 75 80 85 90 95 100 so wird sie durch den noch in Eingriff befind- ~ lichen Stift 81 gebrochen. Erst wenn das Rad 80 vollends zur Ruhe gekommen ist, wird die Muffe 43 zurückgeschoben, und der Schieber 44 springt wieder zurück. 36,35 ist eine bekannte Anordnung zur Rückführung der Zählwerkscheiben 31 in die Nullstellung. Die neue Erfindung läßt ¢ eine besonders vor- teilhafte Anordnung des Schreibwerkes zu, das in den Fig. 7 und 13 schematisch zur Dar- stellung gebracht ist. Jede der Achsen 27 steht durch Zahnräder 57, 58, 59 (in Fig. 13 sind die Räder 57, 58 der Deutlichkeit halber nur ein- mal gezeichnet) mit Zahnstangen 56 in Ver- bindung. Diese Zahnstangen tragen auf dem Rücken Typen von o bis 9, welche zum selbst- tätigen Druck verwendet werden können. . Die Zahnstangen 56 sind deshalb gewählt worden, 105 110 115 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 um den Abstand der Achsen 27 auf den Ab- stand der zu druckenden Ziffern zu verjüngen. Entsprechend einer Tasteneinstellung macht die zugehörige Achse vor- und rücklaufende Bewegungen, und durch. das ‘entsprechende Zahnrad 59 macht auch die entsprechende Zahnstange 56 hin und her gehende Bewegun- gen. Ist ein Summand eingestellt und eine halbe Kurbeldrehung ausgeführt, so legten also die Zahnstangen den Summanden entspre- chende Wege zurück. Wird dafür gesorgt, daß im Zustande der Ruhe die Bezifferung der Zahnstangen sich deckt, also gleichwertige Zahlen in einer Reihe stehen, so wird nach vollendetem Verschub der Zahnstangen der Summand auf diesen in einer Reihe stehen und kann auf ein fortlaufendes, über die Walze gı geschlungenes Papier zum Abdruck gebracht werden. Die vorher beschriebene, linear angeordnete Rechenmaschine bietet eine besonders gute und einfache Konstruktion. Das im ersten Anspruch zum Ausdruck gebrachte Prinzip kann beispielsweise auch so verwertet werden, daß auf einer Achse eine Anzahl von losen, drehbaren Scheiben angeordnet sind, welche Stifte‘ in verschiedenem Abstand von der Achse besitzen. Greifen’an diesen Stiften an einem gemeinsamen Querbalken befestigte, um die Achse schwingbare Stäbe an, so legen die Kreisumfänge Wege zurück, welche ihren ' Abständen von der Achse umgekehrt propor- tional sind. Ferner würde eine weitere Ausführungs- form beispielsweise dadurch gegeben sein, daß die einzelnen Zahnstangen 7 nicht durch einen gemeinsamen Schwinghebel 85 . angetrieben werden, sondern daß jede Zahnstange bei- spielsweise mit einem Zapfen in die Kurve einer Scheibe oder eines Exzenters greift, wo- | bei sämtliche Scheiben. auf einer Drehachse angeordnet und die einzelnen Kurven so ge- staltet sind, daß die Proportionalverschiebung der einzelnen Zahnstangen bei der gemein- samen Drehung der Scheiben stattfindet. PATENT-ANSPRUCHE: 1. Rechenmaschine, bei welcher die Schaltwerksteile durch eine Antriebvor- richtung proportional den Zahlen von ı bis 9 gegeneinander verschoben werden und miteinander in steter, auch bei der Ein- stellung neuer Werte nicht zu lösender Verbindung bleiben, dadurch gekennzeich- : net, daß die Schaltwerksteile für die ganze Maschine durch ein einziges, unmittelbar an ihnen angreifendes Antriebglied be- “ wegt werden. a 2. Rechenmaschine nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl “paralleler Zahnstangen (7) durch einen um . einen festen Purkt drehbaren Hebel (85) ‚. verbunden sind, so daß sie bei der Schwin- gung des Hebels Bewegungen ausführen, die in ihrem Abstand vom Drehpunkt pro- portional sind. 3. Rechenmaschine nach Anspruch 1, 65 dadurch gekennzeichnet, daß der feste . Drehpunkt des die Zahnstangen (7) antrei- benden Hebels (85) nach der anderen Seite des Hebels verlegbar ist, so daß die Schwingungen von dem vorher | festen Punkt ausgeführt werden, wodurch die dekadischen Ergänzungen der Zahlenwerte gebildet werden. | 4. Rechenmaschine nach Anspruch 1, - dadurch gekennzeichnet, daß von dem schwingenden Hebel (85) ein Doppel- addierwerk angetrieben wird, das symme- trisch zu dem Drehpunkt (88) des Hebels angeordnet ist (Fig. 4). 5. Rechenmaschine nach Anspruch 1, wobei quer über sämtlichen Zahnstangen - (7) den Dekaden entsprechende Achsen (27) gelagert sind, dadurch gekennzeich- net, daß diese Achsen (27) durch lose Räder (8) mit den einzelnen Zahnstangen (7) in Verbindung stehen, wobei eine "Kupplung an den gewünschten Stellen da- durch hervorgerufen wird, daß durch Nie- derdrücken der Taste (11) ein an dieser drehbares Rad (10) in Eingriff mit dem losen Rad (8) und einem neben demselben auf der Achse (27) fest angeordneten Rad (9) kommt. . 6. Rechenmaschine nach Anspruch 1, wobei zeitweise eine Kupplung .der Zähl- werkstellen mit den Schaltwerkstellen da- durch erfolgt, daß man ein Kupplungsrad mit zwei auf den beiden Wellen sitzenden Zahnrädern zum Eingriff bringt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsräder (49) zum gleichzeitigen Kuppeln sämt- licher Wellen in einem senkrecht zu den Wellenachsen (27) angeordneten, eine Pat- allelbewegung ausführenden Rahmen (77) angeordnet sind. 7. Rechenmaschine nach Anspruch 1, bei welcher die Schaltwerkwellen und die -Zählwerkwellen zum Zweck der Multi- plikation und der Division mit getrennten Achsen seitlich gegeneinander verschoben werden können, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Achsen bei der Totpunktlage der Kurbel frei, d. h. tngekuppelt, gegen- überstehen, so daß für die Multiplikation und Division eine Verschiebung lediglich nach einer einzigen, senkrecht zu den Achsen stehendenRichtung erforderlich ist. 8. Rechenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der den einzelnen 'Dekaden entsprechenden Achsen 70 +75 80 85 90 95 100 105 110 10 (27) ihre Bewegung auf je einen von par- - allel stehenden, mit den Zahlen o bis 9 ver- sehenen Körpern, z. B. Zahnstangen (56), überträgt, die bei Vollendung der halben Kurbeldrehung den Summandenwert auf einen Papierstreifen abdrucken. 9. Rechenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bei An- wendung der dekadischen Ergänzungen in der Einerstelle fehlende 1 dadurch hinzu- gefügt wird, daß durch das Einstellen der Maschine auf Subtraktion und Division eine besonders vorgeschaltete Zehnerüber- tragungsvorrichtung die Einerstelle um eine Einheit verschiebt. 10. Rechenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die von der dekadischen Ergänzung herrührende ı der höchsten Stelle durch Einbau von genügend vielen Übertragungsvorrichtun- gen nach links über den Rand der Rechen- maschine verschwinden läßt. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen. BERLIN. GEDRUCKT IN DER REICHSDRUCKEREI. 15 20 TIETIINAASHIIRY WAU HONE YWDOLOHd | N N N N N N N sis CSTPLEL EP. ‘estes a SLDALPLEL AR HRI | N m EN N Leal ul! A PLO A ADO SCR =... 2020000 AVA) AA LLL TESTS, + TE RELL ek BUT i. f Hi \\ EX A. pa” u TS ‘a LJ