Historical Document · 1924
Filed 19 December 1924: automatic division with the crank turning one way for every operation, by a reversing gear and a half-step carriage movement. German twin of US 1,788,192.
10 DEUTSCHES REICH AUSGEGEBEN AM 5, AUGUST 1926 REICHS PATENTAMT PATENTSCHRIFT | — M 432435 — KLASSE 42m GRUPPE 15 (D 46850 IX]42m) Firma Deutsche Telephonwerke und Kabelindustrie Akt.-Ges. in Berlin. Rechenmaschine mit selbsttätiger Division. Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. Dezember 1924 ab. Es sind Rechenmaschinen mit selbsttätiger | tionslage in die Additionslage, von dieser Division bekannt, bei welchen in Subtrak- : tionslage der Divisor einmal zuviel abgezogen | wird, um dadurch eine Zählwerkverstellung einzuleiten, worauf eine Addition als Kor- rektur des zu häufig abgezogenen Divisors in der nächsten Stelle vorgenommen wird. Hier- durch wird ebenfalls eine Zählwerkänderung verursacht und so der selbsttätige Vorgang des Dividierens erzielt, indem regelmäßig wechselnd das Zählwerk von der Subtrak- wieder in die Subtraktionslage springt usw. Ferner sind Rechenmaschinen für den gleichen Zweck bekannt, bei welchen die er- forderlichen abwechselnden Schaltungen von Subtraktion auf Addition und umgekehrt teils durch den Antrieb der Maschine selbst, teils durch die Lagenänderung des Zählwerkes veranlaßt werden. Die Hauptteile dieser Rechenmaschinen bil- den allgemein Glieder, die je für sich ge- 15 2c 10 15 20 25 30 35 40 45 so ca a 60 2 432435 sondert einzelne Achsen sowohl fiir das Schalt- wie fiir das Zahlwerk enthalten. Durch die gesondert nebeneinandergelagerten Achsen erhalten die Maschinen große Abmessungen und werden in ihrem Aufbau verwickelt. Geeigneter für die selbsttätige Division er- scheint eine Rechenmaschinengruppe, deren Schalt- und Zählwerkglieder je eine gemein- same Achse besitzen. Zu dieser Gruppe ge- hört in erster Linie die bekannte Sprossen- radrechenmaschine. Diese hat den Nachteil, daß sie für Subtraktion und Addition ent- gegengesetzte Drehrichtung erfordert, was beim selbsttätigen Dividieren, wo Subtraktion und Addition unmittelbar miteinander ab- wechseln müssen, nicht ohne weiteres anwend- bar ist. Derselbe Nachteil tritt auch bei einer anderen bekannten Rechenmaschinenart auf, bei welcher durch Zusammenwirken einer festen und einer einstellbaren ‚Scheibe mehr oder weniger Zähne eines Rades freigelegt und von umlaufenden Gliedern erfaßt werden (Patent 384150). Gegenstand der Erfindung ist es, diese letztgenannte Rechenmaschinenart so auszu- bilden, daß eine selbsttätige Division ausführ- bar ist. Dies ist hauptsächlich dadurch er- reicht, daß bei nur einer Drehrichtung für alle Rechnungsarten ein Wendegetriebe für den Zählwerkantrieb vorgesehen ist, wodurch dem Zählwerk die für die selbsttätige Division vorteilhaften regelmäßigen Subtraktions- und Additionslagen erteilt werden können. Die Erfindung ist auf der Zeichnung dar- gestellt, in welcher bedeuten: Abb. ı eine Ansicht der Maschine von vorn, Abb. 2 eine Ansicht von oben, Abb. 3 eine Sicherung für den Zählwerk- schlitten, eine Sperrvorrichtung für die Kur- bel nach beendeter selbsttätiger Division, einen Umschalter von Multiplikation auf Di- vision und Glieder für die selbsttätige Division, Abb. 4 und 5 zwei Schaltlagen für Multi- plikation und Division und ein- und ausge- schaltete Zehnerwarnung, Abb. 6 dieselben Glieder wie Abb. 4 und 5 in der Draufsicht. Der Zählwerkschlitten 4 steht in bekannter Weise unter Wirkung einer Feder, die ihn stets nach links zu treiben sucht. Die Be- wegung nach links wird aber im allgemeinen durch den bekannten Riegel 17 (Abb. ı bis 6) verhindert, der in eine mit dem Maschinen- gestell verbundene Zahnstange 18 greift. Diese Zahnstange ist in ihrer Längsrichtung durch den Steuerhebel 18¢ verschiebbar und ge- stattet, die Zählwerkräder 13 nach Wahl mit den Haupträdern ı oder den Wenderädern 12 zum Eingriff zu bringen, wodurch die Zähl- werkräder bei ein und derselben Schaltwerk- drehung vor- oder rückwärts getrieben wer- den, um zu addieren oder zu subtrahieren (Abb. ı und 2). Zum Multiplizieren wird der Schlitten A um die Anzahl der Multiplikatorstellen von. Hand nach rechts gezogen, worauf in bekann- ter Weise Kurbeldrehungen entsprechend der betreffenden Multiplikatorstelle ausgeführt werden. Dabei springt das Zählwerk durch Auslösen des Riegels 17 jedesmal in bekannter Weise in die folgende Dekade. Je nach der Einstellung der Zahnstange 18 auf Addition oder Subtraktion werden positive oder nega- tive Multiplikationen ausgeführt. Durch Aus- lösen des Riegels 17 von Hand läßt sich der Schlitten A beliebig, durch Druck auf die Taste 22° hingegen von Stelle zu Stelle ver- schieben. Die Taste 22° steht in fester Ver- bindung mit der Klappe 22 (Abb. 3), welche den Riegel 17 aus der Verzahnung von 18 hebt. Bei der Multiplikation (Abb. 3 und 4) ar- beitet der Riegel 17 mit der Zahnstange 18 zusammen, bei der selbsttätigen Division (Abb. 5 und 6) mit der Zahnstange 23. Durch 65 70 75 80 85 einfache Umstellung des Riegels ist also die. Maschine für die selbsttätige Division vorbe- reitet. Die Schiene 23 ist ebenfalls am Ma- schinengestell angebracht; sie wird durch eine Feder stets nach rechts gezogen und gestattet ein geringes Spiel nach links. Letzteres tritt ein, wenn der Riegel 17 ausgelöst ist. Die Zahnstange 23 weist nicht nur Rasten für die verschiedenen Dekaden auf, sondern auch noch dazwischenliegende. Infolgedessen tritt der Zählwerkschlitten mit seinen Rädern 13 abwechselnd zu den Zwischenrädern 12 und Haupträdern 1 in Beziehung, so daß das Zähl- werk abwechselnd die Subtraktions- und Additionslage einnimmt. Wenn der Schlit- ten A ganz nach rechts gezogen ist, ist die Maschine in Subtraktionsstellung. Wird nun der Divisor nach bekanntem Verfahren ein- mal mehr abgezogen, als der Quotient vor- schreibt, so geht die letzte Zählwerkstelle von o in 9 über. Hierbei trifft der bekannte Daumen 24 (Abb. 4, 5) die Dachform eines Hebels 25, der im allgemeinen den bekannten Zehnerschalthebeln 20 gleicht, jedoch den Unterschied zeigt, daß er am unteren Ende einen Auslieger und an diesem eine Umbie- gung 26 besitzt, mit welcher er in eine Aus- ’ sparung des Riegels 17 greift, wenn die Ma- ' schine auf Division gestellt ist (Abb. 5 und 6). Bei Schaltung Division sind also der Hebel 25 und der Riegel 17 miteinander ge- kuppelt, bei Stellung auf Multiplikation stehen hingegen die Hebel25 und 17 außer Be- ziehung zueinander (Abb. 4). Nach dem Zustande der Abb. 5 wird beim Ausschwingen des Hebels25 der Riegel 17 aus der Zahnstange 23 gehoben. Diese wird go 95 100 105 110 115 120 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 432435 3 daher durch ihre Feder um einen geringen Betrag nach rechts geschnellt, und so wird bewirkt, daß der Riegel 17, anstatt wieder in dieselbe Rast der Zahnstange, in die nächste Rast fällt. Auf diese Weise vollführt der Schlitten einen Halbschritt und wird nun- mehr in der Additionslage gehalten, wo sich das Spiel in bekannter Weise wiederholt und der einmal zuviel abgezogene Divisor als Kor- rektur wieder addiert wird. Hierbei stellt sich das letzte Zählwerkrad von 9 auf o, wobei der Daumen 24 in umgekehrter Rich- tung den Hebel 25 zum Ausschwingen bringt, um schließlich das Zählwerk wieder in die Subtraktionslage springen zu lassen. Wenn bei der letzten Zehnerschaltung im Augenblick des Auslösens des Riegels 17 die Kurbel ihre Anfangslage noch nicht erreicht hat, also noch nicht alle Glieder des Schalt- werks zur Ruhe gekommen sind, darf der Schlitten sich noch nicht verstellen. Zur Er- füllung dieser Bedingung besitzt die Schlitten- führungsplatte27 Aussparungen 28 (Abb. 2, 3), die in dem Abstand der Additions-Sub- traktions-Anlagen und auch der Rasten der Zahnstange 23 angeordnet sind. In diese Aussparungen tritt ein Hebel2q ein, der durch eine Kurvennut 30 einer mit der Kurbel umlaufenden Scheibe 31 gesteuert wird, so lange, wie das Schaltwerk mit dem Zählwerk zusammenarbeitet. Abb. 3 zeigt die Ruhelage der Kurbel, in welcher der Hebel 29 aus der Öffnung 28 getreten ist und den Schlitten freigibt. Diesem steht jetzt zum Springen die Zeit zur Verfügung, die die weiter- gedrehte Kurbel bzw. die Kurvenscheibe 31 gebraucht, um die Kurvennut, die den gerin- geren Radius besitzt, zu durcheilen. Während dieser Zeit bleibt der Hebel 29 ausgeschaltet. Die zum Antrieb des Zählwerkes dienenden Schaltwerkräder 1 kommen beim Andrehen der Kurbel nicht sogleich zur Wirkung; sie stehen während der Drehung still, die dem Winkel der Kurvennut vom kleineren Radius auf der Scheibe 31 entspricht. Von dem Augenblick an, in dem die Schalträder ı ihre Tätigkeit beginnen, verriegelt der Hebel 29 die Schlittenbewegung. Zum Unterschied von anderen Rechenmaschinen mit selbst- tätiger Division, bei welchen der Antrieb des Schaltwerkes während der Schlittenverschie- bung unterbrochen wird, das Schaltwerk also stillsteht und auch eine besondere Kurbel- drehung für die Schlittenverschiebung nötig ist, wird hier das Schaltwerk fortlaufend ge- dreht, wohei die Schlittenverschiebung ohne besonderes Zutun und ohne Zeitverlust wäh- rend einer Leerphase des Schaltwerkes vor sich geht. Vor jeder neuen Subtraktion oder Addition (zur Korrektur) schaltet sich der Hebel 29 wie beschrieben aus, und der Zählwerkschlit- ten springt in eine neue Arbeitslage. Die Schaltlagen des Riegels 17 werden durch einen Federbolzen 33 gesichert, der zu- gleich das Einfallen des Riegels 17 in die Rasten der Zahnstangen ı8, 23 besorgt. Um bei Einstellung auf Multiplikation im Falle der Überschreitung der Kapazität ein Aus- lösen des Riegels 17 aus der Zahnstange 18 zu vermeiden, ist die bereits erwähnte Umbie- gung 26 des Hebels 25 so angeordnet, daß sie hierbei außer Wirkung mit dem Riegel 17 kommt. Bei etwaiger Kapazitätsüberschrei- tung der Maschine verläßt also der Schlitten seine Lage nicht, wie auch bei Einstellung auf Division der Riegel 17 nicht von der Klappe 22 beeinflußt wird, weil alsdann der Vor- sprung 32 der Klappe ausgewichen ist. In ein Langloch des Riegels 17 (Abb. 4, 5) greift ein Stift des Winkelhebels 34, dessen freier Arm eine Schrägung zeigt, mit welcher der Glockenkléppelarm 35 bei Einstellung auf Division ausgehoben, bei Einstellung auf Multiplikation eingelegt wird. In letzterem Falle liegt der Klöppelarm unmittelbar gegen den Hebel 25 (Abb. 6), um beim Ausschwin- gen desselben, wenn die Kapazität überschrit- ten wird, die Glocke zum Ertönen zu bringen. In ersterem Falle (Abb. 5) hat sich dagegen der Klöppelarm 35 vom Hebel 23 entfernt, so daß er nicht getroffen wird. Dies ist nötig, da anderenfalls die Glocke bei jeder voll- endeten Division und Korrektur fälschlich an- schlagen würde. Zur Vermeidung des unnützen Weiter- drehens-der Kurbel bei Division ist Vorkeh- rung getroffen, sie zu sperren, wenn der letzte Quotientenwert gebildet ist. Alsdann wird zum letztenmal der Riegel 17 ausgelöst, wo- durch der Schlitten in eine Leerlage springt. Hierbei tritt der auf der Schlittenführungs- platte 27 angebrachte Wulst 40 unter eine Ausladung des Sperrhakens 41, der dadurch hinter die Sperrnase 42 faßt und jedes Weiterdrehen hindert, als Zeichen, daß die Division beendet ist. Die Arbeitsweise der Maschine ist fol- gende: Addition. Der Riegel 17 wird durch Herausziehen auf Multiplikation gestellt, so daß er mit der Zahnstange 18 zusammenarbeitet. Diese wird durch den Steuerhebel 18° auf Addition ge- schaltet, wodurch der Zählwerkschlitten A seine positive Lage erhält, in welcher die Zwischenräder 13 unmittelbar von den Schaltwerkrädern ı angetrieben werden. Die Zifferräder 14 drehen sich alsdann im Sinne ihrer Bezifferung. Die Wechselräder 12 lau- fen leer. Diesen Zustand zeigen Abb. 2, 3, 4. 65 70 75 80 85 go 95 106 105 110 115 120 4 432435 zuschwingen. Hierdurch erfolgt wiederum 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 - Subtraktion. Der Riegel 17 bleibt unverändert, und der Steuerhebel 18¢ wird auf Subtraktion geschal- | : wiederholt. tet, wodurch der Zählwerkschlitten seine nega- tive Lage einnimmt, in welcher die Zwischen- räder 13 durch die Wechselräder 12 ihren An- trieb erfahren. Die Zifferräder 14 drehen sich entgegen ihrer Bezifferung (Abb. 1, 3, 4). Multiplikation. Der Riegel 17 bleibt unverändert, und der Steuerhebel 18% steht wie bei Addition, so | daß der Zählwerkschlitten stets positive Lagen einnimmt, in welcher Dekade er sich auch be- findet. Hierauf folgt eine Verschiebung des Zählwerkschlittens in diejenige Dekade, die der Stellenzahl des Multiplikators entspricht. Nachdem durch Kurbeldrehungen produkt in bekannter Weise gebildet ist, wird die Taste 22° be*ätigt, deren Klappe 22 den Riegel 17 aus der Verzahnung der Zahnstange 18 hebt und den Zählwerkschlitten einen Sprung vermöge seiner Feder in die nächst- niedere Dekade vollführen läßt. Selbsttätige Division. Der Riegel 17 wird in das Zählwerk- gehäuse hineingeschoben, so daß er aus dem Bereich der Zahnstange 18 in den Bereich von 23 tritt, um sich zugleich mit dem Hebel 25 zu verbinden und den Glockenklöppel wir- kungslos zu machen. Die Stellung des Steuer- hebels 18¢ ist gleichgültig, da ja die betreffende Zahnstange 18 wirkungslos ist. Nachdem in bekannter Weise die Aufgabe eingestellt ist, wird der Zählwerkschlitten entgegen seiner Federwirkung ganz nach rechts gezogen, wo er zuerst, wieder freigelassen, in Subtrak- tionslage von dem Riegel 17 und der Zahn- stange 23 gehalten wird. Es erfolgen nun- mehr ununterbrochen Kurbeldrehungen so lange, bis die Kurbel gesperrt wird, als Zeichen, daß die Division beendet ist. Nach- dem in den höchsten Dividendenstellen der Divisor einmal zuviel subtrahiert ist, dreht sich das letzte Zählwerkrad 14 von o auf 9, wobei der Daumen 24 den Hebel 25 zum Aus- schwingen bringt und schließlich der Riegel 17 aus der Rast der Zahnstange 23 gehoben wird, um sich, nachdem der Zählwerkschlitten einen Halbschritt vollführte, in die nächste Rast zu legen. Das Zählwerk befindet sich jetzt in Additionslage, in welcher der einmal zuviel subtrahierte Divisor wieder addiert wird, wo- durch das Zählwerkrad 14 sich von 9 auf o stellt, um dadurch ebenfalls den Hebel 25 aus- ent- sprechend der Multiplikatorstelle ein Teil- eine Auslösung des Riegels 18 und ein 60 Schlittensprung in welcher sich das Spiel in bekannter Weise Subtraktionslage, in PATENT-ANSPRUCHE: 65 1. Rechenmaschine mit selbsttätiger Division, dadurch gekennzeichnet, daß der bekannte, die Zählwerklage sichernde Riegel (17) von Hand aus einer durch Längsverschiebung auf Addition und 7 Subtraktion einstellbaren Zahnstange (18) in eine mit Rasten für Additions- und Subtraktionslagen versehene federnde Zahnstange (23) geschaltet werden kann, wobei der Riegel (17) mit einem dem 75 letzten Zählwerkrade (14) folgenden Hebel (25) gekuppelt wird, derart, daß beim Ausschwingen des Hebels (25) beim Über- gang des letzten Zählwerkrades (14) von 9 auf o (oder umgekehrt) der Riegel (17) 80 ausgelöst wird, um in den folgenden Zahn derselben Zahnstange (23) wieder einzu- rasten. 2. Rechenmaschine mit selbsttätiger Division nach Anspruch 1, dadurch ge- 85 kennzeichnet, daß nach beendeter Division, wenn das Zählwerk nach der letzten Über- tragung vom Schaltwerk in bekannter Weise noch einen Halbschritt vollführt, ein Sperrglied (41) den Antrieb der Kur- 90 bel vorübergehend sperrt. 3. Rechenmaschine mit selbsttätiger Division nach Anspruch ı und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das an sich bekannte Ausscheiden der Zehnerwarnungsglocke 95 beim Umschalten des die Zählwerklage sichernden Riegels (17) auf Division da- durch bewirkt wird, daß durch ein mit diesem Riegel (17) verbundenes Zwischen- glied (34) das Zusammenarbeiten zwi- schen dem vom letzten Zählwerkrade (1.4) beeinflußten Hebel (25) und dem Glocken- klöppel (35) unterbrochen wird. 4. Rechenmaschine mit selbsttätiger Division nach Anspruch 1 bis 3, dadurch 105 gekennzeichnet, daß in Übereinstimmung mit den Rasten der für die Division vor- gesehenen festen Zahnstange (23) das Zählwerkgehäuse (A) nicht nur, wie be- kannt, Einschnitte, entsprechend den De- 110 kaden aufweist, in welche ein vom Schalt- werk (31) gesteuertes Sperrglied (29) greift, sondern auch dazwischenliegende (28), um dadurch das Zählwerkgehäuse in den Additions- und Subtraktionslagen zu 115 sichern. 100 Hierzu ı Blatt Zeichnungen. BERLIN. GEDRUCKT IN DER REICHSDRUCKEREI Zu der Patentschrift 43 2435 Kl.42m Gr.15 Abb 4 4 a 7 nen | hl He al nn $ RN ir El Doo o gooooo wor, Bi 23 46.8 JIG 329 PS 29 I} Nr 4 AL I San f Lt i ey ae i | | a eo” I Z n A a # eA IN Zu der Patentschrift 43 2435 Kl.42m Gr.15 x PD / #2 A _ 1 Ff 7 ~ X Pa 7 N ER RAIN ON ed NE 7 / 2 4 INH “ 22==7 1 / N Be , 14 .. N 40 SH 17 - f Sue H EAN 4 th 4 _ \ N i a ff \Ar xk x : AN IR ® x ” Hi — 27 Su ap \ z LT i T Y ot yf NN ON \ SS L_./, US LLL ef DIDI a Ml UY WN ca 77 ZEN 7 a an T - 7 7 X_N Vv he 26 @ Be to af ta 46 2 83-32 MW 37 fea.