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Rechenmascl1ine mit selbsttätiger Divisionsvorrichtung.
Die Erfindung betrifft selbsttätig dividierende Rechenmaschinen, in denen ein Differentialgetriebe die Bewegung der von der Handkurbel oder vom Motor angetriebenen Welle wahlweise auf eine von zwei Wellen überträgt, von denen die eine die Rechenantriebe, die andere den Zählwerkstransport oder die Korrekturvorriehtung bewegt.
Die Divisionsvorrichtung nach der Erfindung ist einfacher und leichter sowie billiger herstellbar als die bekannten Vorrichtungen dieser Art.
Die Erfindung ist wesentlich, dass das Differentialgetriebe von einem einzigen im Maschinengestell geführten Sperrglied gesteuert wird, dass mit zwei Gegensperrgliedern der Differentialwellen zusammenarbeitet.
Sobald dieses Sperrglied mit dem Gegensperrglied der einen Differentialwelle in Eingriff kommt, tritt es mit dem der andern Welle ausser Eingriff ; es ist also stets eine der beiden Differntialwellen gesperrt, die andere frei. Dieses im Masehinengestell gelagerte Sperrglied wird einesteils von dem Zehnervorbereitungsdaumen der vom obersten Zehnersehaltdaumen angetriebenen Ziffernrolle, andernteils von der Korrekturwelle beeinflusst.
Der Zehnersehaltdaumen verschiebt das Sperrglied in die Lage, bei der die Antriebswelle gesperrt und die Korrekturwelle frei ist, während die Korrekturwelle, falls sie freigegeben wird, stets noch vor Ablauf einer Drehung das Sperrglied wieder in seine entgegengesetzte Endlage zurückschiebt und dadurch sich selbst nach Ablauf einer Umdrehung wieder sperrt, so dass im allgemeinen die Korrekturwelle gesperrt und die Antriebswelle frei ist, während der entgegengesetzte Zustand immer nur für die Dauer einejtjlmdrehung bestehen kann.
Die Bewegung der Korrekturwelle wird entweder an die Korrekturvorriehtung oder an die Zählwerkstransportvorrichtung weitergeleitet. Die Verbindung der Korrekturwelle mit der einen oder der andern Vorrichtung wird durch zwei lösbare Kupplungen bewirkt. Beide Kupplungen werden vom Zehnervorbereitungsdaumen der vom Zehnerschaltdaumen bewegten Ziffernscheibe zugleich mit dem das Differentialgetriebe steuernden Sperrglied bewegt, wobei die Anordnung so gewählt ist, dass die die Transportvorrichtung bewegende Kupplung nur dann in Eingriff kommen kann, wenn vorher ein von der Korrekturvorrichtung bewegtes Glied aus ihrem Bewegungsbereich entfernt wurde.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und es zeigen : Fig. 1 eine Ansicht der Maschine nach der Erfindung von oben, Fig. 2 eine Seitenansicht, Fig. 3 eine Einzelheit, Fig. 4 die Korrekturanordnung von der Seite gesehen, Fig. 5 eine Einzelheit, Fig. 6 das Differentialgetriebe im Schnitt und Fig. 7 und 8 Ansichten der Gegensperrglieder der Differentialwellen.
Das Differentialgetriebe ist (Fig. 6) mittels des Lagerbockes 1 an der Platine 2 des Rechen- maschinengehäuses befestigt. Der Antrieb des Differentials, der auch durch einen Motor erfolgen könnte, erfolgt im gezeichneten Ausführungsbeispiel durch eine Antriebskurbel 3, welche in einem am Untergestell 6
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welches in ein Kegelrad 8 eingreift, das seinerseits mit dem Zahnrad 9 fest verbunden ist, und mit ihm zusammen auf der Ilauptantriebswelle 10lose drehbar ist. Das Zahnrad 9 greift in ein durch die Achse 12 mit dem Gehäuse 13 des Differentialgetriebes fest verbundenes Zahnrad 11 ein.
Durch die Schlitze 14 des Gehäuses 13 werden die durch das auf der Korrekturwelle 1510se drehbare Mittelstück-M miteinander verbundenen Achsen 17 der Umlaufkegelräder 18 des Differentialgetriebes mitgenommen. Die Umlauf-
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Zähnezahl des Zahnrades 9, so dass trotz des Differentials, einer Umdrehung der Antriebskurbel auch nur eine Drehung der Welle 15 oder 20a entspricht.
Die Sperrvorrichtung, die die eine oder andere Welle des Differentialgetriebes sperrt, besteht aus einem im Lagerbock 1 des Differentialgetriebes geführten Sperrschieber 27, den der Zehnervor- bereitungsdaumen der, vom letzten Zehnerschaltdaumen bewegten, Ziffernscheibe in später beschriebener
Weise beeinflusst, und der mit zwei Sperrscheiben 22 und 30 zusammenarbeitet, von denen die erste auf der der Hauptantriebswelle vorgeschalteten hohlen Vorgelegewelle 20a, die zweite auf der Korrekturwelle 15 sitzt. In Fig. 6 ist der Schieber 27 so eingestellt, dass er mit der Nase Min der Auskerbung 22 a (Fig. 8) der Scheibe 22 die hohle Vorgelegewelle 20a und damit auch die HauptantriebsweI1e 10 sperrt, während die Korrekturwelle 15 frei ist und infolgedessen in Umdrehung versetzt wird.
Sobald aber die Korrekturwelle umläuft, wird durch die schräge Nase 29 der auf der Korrekturwelle 15 festsitzenden
Sperrscheibe 30 an der Schräge 31 der Sperrschieber 27 so verschoben, dass er gegen Ende der ersten
Umdrehung der Korrekturwelle mit der Nase 32 in die Aussparung 33 (Fig. 7) der Scheibe 30 eingreift. Die
Korrekturwelle 15 sperrt sich also, sobald sie freigegeben wird, selber wieder nach Ablauf einer Umdrehung.
Die Zählwerkstransportvorrichtung der Maschine besteht, wie Fig. 1 erkennen lässt, aus einer am Zählwerkswagen 62 gelagerten Zahnschiene 49, in deren Rasten die Scheibe 47 mit zwei Stiften 47 a eingreift, so dass jedesmal, wenn die Scheibe. 47 eine halbe Umdrehung macht, der Zählwerksschlitten um den Abstand zweier benachbarter Rasten der Zahnschiene weitergeschoben wird. Die Zahnschiene 49 ist in den Lagern 60 (Fig. 2) mittels der Zapfen 51 schwingbar, sie wird im allgemeinen durch die Feder 54 mit den Stiften 47 a in Eingriff gehalten, kann aber mittels der Handhabe 53 so verschwenkt werden, dass sie mit den Stiften 47 a ausser Eingriff kommt.
Ausserdem hat die Maschine Einrichtungen, durch die in der Nullage der Antriebswelle die Wendegetriebe des Resultat-und Umdrehungszählwerkes ausser Eingriff gebracht werden. Das Zählwerk ist daher, wenn die Zahnschiene 49 mit den Stiften 47 a ausser Eingriff gebracht wird, und der Antrieb in der Nullage steht, frei nach beiden Seiten verschiebbar.
Der Antrieb der Scheibe 41 erfolgt von der Transportwelle 15 aus und wird später beschrieben.
Von der Korrekturvorrichtung der Maschine, durch die, falls der Divisor einmal mehr vom Dividenden abgezogen wurde als er darin enthalten ist, die Wendegetriebe des Resultat-und Umdrehungszählwerks für die Dauer einer Umdrehung. der Antriebswelle 10 auf umgekehrten Drehsinn der Zählwerke umgeschaltet werden, durch die also bei dieser Umdrehung im Resultat werk die einmal zuviel erfolgte Addition und im Umdrehungszählwerk die zuviel angezeigte Umdrehung rückgängig gemacht wird, ist in der Zeichnung (Fig. 4 und 5) nur der Korrekturhebel 70 dargestellt, der mittels der Kurve 11 am Stift 12 den die Rechnungsart (Addition, Multiplikation, Subtraktion, Division) einstellenden Umschalthebel 73 bewegt.
Das Einrücken der Korrekturvorrichtung geschieht von der Korrekturwelle 15 in später zu beschreibender Weise mittels des am Korrekturhebel 70 angelenkten Hebels 74, der im allgemeinen von der Feder 75 in der in Fig. 4 gezeichneten Lagen gehalten wird.
Der Antrieb der Transport-und der Korrekturvorrichtung geschieht durch die Korrekturwelle 15 wie folgt. Durch das auf der Korrekturwelle 15 sitzende Kardangelenk 34 (Fig. 1) wird die Achse 35, welche durch das Lager 36 gehalten wird, gedreht, und mit ihr das auf ihr festsitzende Kegelrad 37 und das mit drei Rollen 39a, 39b, 39c versehene grosse Kegelrad 38 (Fig. 1-5), das lose drehbar auf der Welle 40 sitzt, und in dessen eine Nabenstirnfläche Kupplungszähne 41 eingearbeitet sind.
Die Rollen 39a, 39b, 391.) bilden zusammen mit dem am Korrekturhebel 70 angelenkten Hebel 74 die die Korrekturvorrichtung bewegende erste Kupplung. Die Kupplungszähne 41 wirken mit dem auf der Welle 40 längsverschieblichen, aber undrehbaren Mitnehmerstüek 42 zusammen und bilden mit diesem die die Zählwerkstransportvorrichtung bewegende zweite Kupplung. Beide Kupplungen werden vom Zehnervorbereitungsdaumen der durch'den obertsen Zehnersehaltdaumen bewegten Ziffernscheibe beeinflusst, wie nachfolgend beschrieben.
Geht in der vom obersten Zehnerschaltdaumen angetriebenen Zählwerkstelle die Ziffernscheibe von 0 auf 9 oder umgekehrt, so betätigt der Zehnervorbereitungsdaumen 55 (Fig. 2) dieser Ziffernscheibe den Schieber 56, der den Bügel 57 verschwenkt, so dass dessen Nase 58 den Winkelhebel 59 an der Nase 60 freigibt. Durch die Feder 61 wird dann der Hebel 59 um den Lagerpunkt 62 geschwenkt. Dadurch werden gleichzeitig zwei Schaltvorgänge ausgelöst.
Einmal wird durch die am Hebel 59 angelenkte und im Haltestück 67 geführte Stossstange 64 der das Differentialgetriebe steuernde Schieber 27 bewegt, indem die in ihrer Längsachse verschobene Stossstange 64 mit der seitlichen Sr'lnägfl che 65 (Fig. 2) auf die am Ende des Schiebers 21 vorgesehene Schrägfläche 66 wirkt. Zrm andes wild durch die am Ende des senkrechten Armes-des Winkelhebels 59 vorgesehene seitlich abgebogene Gabel 6-3 (Fig. l, 2 ; 3) das Kupplunsstück 42 zum Kegelrad 38 hin verschoben.
Jedoch kann das Kupplungsstück 42 vorläufig
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nicht bis zum Eingriff mit den Kupplungszähnen 41 des : Kegelrades 38 verschoben werden, weil der Bund 76 (Fig. 4) des Kupplungsstückes 42 von der Klinke 77 des am Korrekturhebel 70 angebrachten Hebels 74 festgehalten wird. Der Hebel 74 aber wird durch das Kupplungsstück 42 um einen geringen Betrag verschoben, so dass er mit seinem seitlich abgebogenen Ende 7db (Fig. 5) in die Bahn der Rollen 39a, 39b, 39c am Kegelrad 38 gelangt.
Da zugleich mit dem Kupplungsstück 42 der Sperrschieber 27 des Differentialgetriebes so verschoben wird, dass jetzt die Korrektulwelle frei ist, so beginnt im gleichen Augenblick, in welchem der Hebel 74 in die Bahn der Rollen 39 ?, 39b, 39 c gelangt ist, das Kegelrad 38 sich zu drehen, u. zw., da das Kegelrad 37 das Kegelrad : 38 unter dem Übersetzungsverhältnis 1 : 3 antreibt, und die Korrekturwelle 15nur für eine Umdrehung freibleibt, um1/3 Umdrehung.
Somit legt sich die Rolle 39cunter das Ende 74b des Hebels 74 und hebt den Hebel 74 und den Korrekturhebel 70 an, wodurch die nicht gezeichneten Wendegetriebe des Resultat-und Umdrehungszählwerkes umgeschaltet werden. Da das Kegelrad 38 nur 1/3 Umdrehung macht, kommt die Rolle 39c zur Ruhe, nachdem sie die bisherige Lage der Rolle 39a (s. Fig. 5) erreicht hat. Der Korrekturhebel verbleibt daher vorläufig in angehobener Lage.
Beim Anheben des Hebels 74 kommt zwar die Klinke 77 mit dem Bund 76 am Kupplungsstück 42 ausser Eingriff noch ehe das Kegelrad 38 die 1/3 Umdrehung vollendet hat, so dass noch während der
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des Kegelrades 38 legt. Trotzdem erfolgt eine Drehung der Welle 40 nicht, weil sowohl am Kupplungs- stück 42 als auch am Kegelrad : 38 nur drei Kupplungszähne vorgesehen sind, und sieh die Kupplungszähne Kopf auf Kopf legen, wenn das Kupplungsstück 42 erst freigegeben wild, nachdem das Kegelrad 38 bereits um einen gewissen Betrag gedreht worden war. Eine Drehung der Welle 40 könnte deshalb nur dann erfolgen, wenn das Kegellad 38 um mehr als 1/3 Umdrehung bewegt würde.
Der Hebel 74 kann-nachdem die Klinke 77 mit dem Bund 76 ausser Eingriff kam-von der Feder 75 nicht wieder von der Rolle 39a abgezogen werden, weil sich der vorspringende Rand 7db (Fig. 4 und 5) der seitlichen Abbiegung 74a hinter den Kopf der Rolle 39c legt. Erst wenn bei weiterer Drehung des grossen Kegelrades 38 die Rolle 39c vom Ende 14a des Hebels 74 abläuft, schwingt der Hebel 74 in die in Fig. 4 gezeichnete Lage zurück, so dass erst dann die Korrekturvorriehtung in ihre Ausgangslage zurückgehen kann.
Der Hebel 59 wird durch den Stift 79 (Fig. 2) der auf der Antriebswelle 10 sitzenden Scheibe 80 an der Nase 81 wieder angehoben und vom Bügel 51 wieder in der angehobenen Stellung festgelegt.
Dieses Anheben des Hebels 59 durch die Scheibe 80 und den Stift 79 ist ohne weiteres möglich, denn die Zehnerübertragungsvorrichtung tritt erst in Tätigkeit, nachdem der in der Tastatur eingestellte Zahlenwert in die Zählwerke übertragen ist ; ausserdem geht die Zehnerübertragung in den verschiedenen Stellen der Maschine nacheinander vor sich, u. zw. in der obersten Stelle zu allerletzt. Der Zehnervorbereitungsdaumen der obersten Zählwerksstelle kommt daher erst zur Wirkung, wenn die Welle 10 ihre Drehung fast beendet hat, während der Stift 79 den Hebel 59 schon vorher anhebt. Es kann also, während der gleichen Umdrehung der Scheibe 80 und der Welle 10, zunächst der Hebel 59 angehoben und sofort hinterher wieder ausgelöst werden.
Wird bei angehobenem Korrekturhebel, also bei aussrehalb des Bewegungsbereiches des Kupplungs- stückes 42 liegender Klinke 77, der Hebel 59 nochmals durch den Zehnervorbereitungsdaumen 55 der obersten Zählwerksscheibe freigemacht, so bringt die Feder 61 das Kupplungsstück 42 noch vor Beginn der Drehung des Kegehades 38 mit den Kupplungstzähnen 41 dieses Kegelrades in Eingriff. Dadurch wird die Korrekturwelle 15, die wiederum zugleich mit der Auslösung der Verschiebung des Kupplungstückes 42 vom Sperrschieber 27 freigegeben wurde, mit der Welle 40 verbunden, so dass diese Welle über die Kegelräder 44, 45 (Fig. 2) und die Welle 46 die Scheibe 47 des Zählweikstransportes antreibt.
Die Kegelräder 44 und 45 sind im Verhältnis 3 : 2 übersetzt, so dass bei 1/3 Umdrehung des Kegelrades 38 und der Welle 10, die Scheibe 47 eine halbe Umdrehung macht und das Zählwerk um eine Stelle verschoben wird.
Zur Ausführung einer Division wird die Maschine wie folgt gehandhabt.
Im Resultatwerk wird der Dividend eingestellt, im Einstellwert unter den obersten Stellen des Dividenden der Divisor. Der Umschalthebel 73 wird auf Subtr.-Div."eingestellt. Darauf setzt man durch Drehen der Kurbel 3 die Maschine in Betrieb. Der Schieber 27 ist zu Beginn der Rechnung so eingestellt, dass die Antriebswelle 10 frei, die Korrekturwelle 15 gesperrt ist, es wird daher zunächst die Antliebswelle in Bewegung gesetzt, u. zw. wird, da der Schieber 27 erst dann verschoben wird, wenn die vom obersten Zehnerschaltdaumen angetriebene Ziffernseheibe von 0 auf 9 geht, der Divisor solange vom Dividenden abgezogen, bis eben dieser oberste Zehnersehaltdaumen zur Wirkung kommt, d. i.
in dem Augenblick der Fall, in dem der Divisor einmal mehr vom Dividenden abgezogen wird, als er tatsächlich im Dividenden enthalten ist. In diesem Augenblick wird der Hebel 59 freigegeben, wodurch Schieber 27, Kupplungsstück 42 und Hebel 74 verschoben werden. Es wird infolgedessen die Antriebswelle gesperrt, die Korrekturwelle freigegeben und der Hebel 74 mittels der Klinke 77 in die Bahn der Rollen 39a, 39b, 39e gedrängt. Die Konektuivorrichtung wird somit umgeschaltet.
Nach einer Umdrehung der Korrekturwelle (gleich Vg Umdrehung des grossen Kegelrades 38) wird die Korrekturwelle wieder gesperrt und die : Antriebswelle wieder frei. Es erfolgt daher, da durch
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die Korrekturvorrichtung die Wendegetriebe des Resultat-und Umdrehungszählwerkes umgeschaltet sind, eine einmalige Addition des Divisors zum Dividenden und gleichzeitig eine Rückdrehung der jeweils angetriebenen Ziffernrolle des Umdrehungszählwerkes derart, dass sich der angezeigte Ziffemwert um eins vermindert.
Bei der einmaligen Addition des Divisors zum Dividenden wird das vom obersten Zehnersehaltdaumen angetriebene, vorher von 0 auf 9 gedrehte Ziffernrad wieder von 9 auf 0 zurück- bewegt, dadurch wird abermals der Hebel 59 freigegeben, wobei jetzt, da die Klinke 77 ausserhalb des Bewegungsgbereiches des Bundes 76 liegt, das Kupplungsstück 42 schon vor Beginn der Drehung des Kegelrades 38 mit den Kupplungszähnen 41 an dessen Nabe in Eingriff kommt, so dass jetzt, da gleich-
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die Korrekturwelle zu laufen beginnt, die Welle 40 um l/S Umdrehung weiterbewegt wird und der Zählwerkstransport erfolgt. Gleichzeitig läuft die Rolle 39c von dem Ende 74b des Hebels 74 ab, so dass die Korrekturvorrichtung in ihre Ausgangslage zurückgeht.
Alle Teile der Divisionsvorrichtung befinden sich jetzt wieder in der gleichen Stellung wie zu Beginn der Rechnung. Dasselbe Spiel wiederholt sich bis die Division vollständig durchgeführt ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Selbsttätig dividierende Rechenmaschine, in der ein Differentialgetriebe die Drehung der von der Antriebskurbel oder vom Motor bewegten Welle auf eine von zwei Wellen überträgt, von denen die eine die Rechenantriebe, die andere die Korrektur- oder Zählwerkstransportvorrichtung antreibt, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit zwei Gegensperrgliedern (22, 30) der getriebenen Wellen (15, 20a) des Differentials zusammenarbeitendes Sperrglied (27) das Differentialgetriebe steuert.