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Elektrische Rechenmaschine.
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Rechenmaschine mit je einem Steuermagnet für jedes Rechenrad, der dieses mit der Antriebswelle während eines der zu übertragenden Zahl entsprechenden Teiles der Umdrehung gekuppelt hält.
Die Erfindung bezweckt die Vereinfachung der Vorrichtung gegenüber den bekannten Einrichtungen ähnlicher Art und die Erhöhung der Ubertragungsgesehwindigkeit, was dadurch erreicht werden kann, dass im Nebenschluss zu jedem Steuermagneten ein Selbsthaltekontakt angeordnet ist, wodurch es möglich wird, die Steuermagnete durch kurze Stromstoss nach dem während der Einstellung erfolgten Anschluss an ein steuerndes Schaltorgan und durch dessen Betätigung (bzw. von
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im letzten Zehntel jeder Umdrehung der Antriebswelle eingeschaltet bleiben, falls eine durch besondere Zehnerschaltscheiben elektrisch gesteuerte Zehnerübertragung. stattfindet.
Der Erfindung gemäss kommt demnach ein besonderes Schaltorgan zur Anwendung, das nach der Einstellung der Zahlen, während einer einmaligen Umdrehung der Antriebswelle die erforderlichen Stromverbindungen hervorbringt. Die Zehnerübertragung erfolgt für jede Stelle mit Hilfe einer mit dem dazugehörigen Rechenrad gekuppelten Zehnerschaltscheibe, die über einen federnden Schalthebel Kontaktschlüsse ausführt und die zur Zehnerübertragung erforderlichen Schaltungen bewirkt. Die Zeichnung veranschaulicht den Erfindungsgegenstand in einer beispielsweisen Ausführungsform in schematischer Darstellung.
Fig. 1 ist das Schema der erfindungsgemässen Rechenmaschine. Die Fig. 2-5 veranschaulichen die Zehnerschaltscheibe 30 in Verbindung mit dem Schalthebel 32 und den zugehörigen Schaltkontakten in Seitenansicht, im Schnitt und mit einer Draufsicht auf den Schalthebel 32. Die Fig. 6 und 7 zeigen ein Rechenrad 36 mit den dazugehörigen Zahnrädern 34, 35 und Teilen der Zehnerübertragungs- einrichtung in Seiten-und in Vorderansicht. Fig. 8 ist ein Schema eines Teiles der Zehnerübertragungseinrichtung-
Die Kontakte 1 bis 10 des in Fig. 1 dargestellten Schaltorgans können mittels einer Bürste 12 mit einem Kontaktring 11, der mit zwei Ausschnitten 13, 14 versehen ist, verbunden werden. Einzweites Schaltorgan ganz gleicher Art befindet sich an der andern Seite und kommt bei der Subtraktion in Anwendung, während das erste zur Addition dient.
Die Kontakte 1-9 sind mit je einer der den Zahlenwerten entsprechenden Schienen verbunden. Quer zu diesen befinden sich die den Stellen zugeordneten Schienen 16, auf denen Gleitstücke 17 verschiebbar sind, die zur Herstellung des Kontaktes zwischen den Schienen 15 und 16 dienen. Zu jeder der den Einern, Zehnern, Hunderten und Tausendern
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mit einem Selbsthaltekontakt 23,24. Die Steuermagnete 22 sind bei geschlossenen Selbsthaltekontakten 23, 24 zwischen der vom negativen Pol kommenden Leitung und dem Kontaktring 11 parallel geschaltet. Die vom positiven Pol kommende Leitung führt über einen Schalter 18 zur Bürste 12 und
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organ im Stromkreise.
Eine die beiden Kontakte 10 verbindende Leitung ist an Kontakte 20 angeschlossen und über jeden dieser Kontakte befinden sich eine Kontaktfeder 21 und ein Kontakt 19, die zur Vorbereitung der Zehnerübertragung dienen. Die zwischen den beiden Kontakten 19, 20 befindliche Kontaktfeder 21 hat das Bestreben, den Kontakt 19 zu berühren. Die Kontaktfeder 21 wird aber in dieser Lage durch ein Isolierstück 33 gehalten, das sich an einem Schalthebel 32 befindet, der an einem Ende drehbar gelagert ist, am andern Ende aber eine Rolle 25 trägt (Fig. 2-7). Diese Rolle 25 liegt am Umfang einer Zehnerschaltscheibe 30 an, die als Stufenscheibe mit zwei ungleich hohen nebeneinander konzentrisch angeordneten Stufen ausgebildet ist und an einer Stelle des Umfanges einen sattelförmigen Ausschnitt aufweist. Sie sitzt frei drehbar auf der Antriebswelle 31.
Die Achse 26 der Rolle 25 ist im Hebel 32 drehbar und zu diesem quer verschiebbar gelagert, trägt am Ende eine Kegelscheibe 27 und steht unter der Einwirkung einer Feder 28, die das Bestreben hat, die Rolle 25 in der aus den Grundrissdarstellungen der Fig. 3 und 4 ersichtlichen Lage zu erhalten. Die Zehnerschaltscheibe 30 ist mit dem ihr zugehörigen Rechenrad 36 durch in Eingriff stehende Zahnräder 34, 35 gekuppelt. Eine Rasteinrichtung bekannter Art, die aus einem um 360 schwenkbaren Schaltbügel 38 mit einer Rastrolle 39 auf einer Zugfeder 40 besteht, verhindert unbeabsichtigte Bewegungen des Zahnrades 34, mit dem sie in elastischem Eingriff steht.
Die Rechenräder 36 sitzen lose drehbar auf der Rechenradwelle 37, und in der Gehäusewand 41 angeordnete Öffnungen 42 ermöglichen die Beobachtung des abzulesenden Betrages. In Fig. 1 sind mit 43,44 Kontakte bezeichnet, die noch zur Betätigung der Zehnerübertragung dienen und im letzten Zehntel jeder Umdrehung der Antriebswelle 31 geschlossen sein müssen.
Zur Erklärung der Wirkungsweise wird beispielsweise das Einstellen der Zahl 7319 und deren Übertragung in das Rechenwerk beschrieben. Die Gleitstücke 17, an deren Stelle sich Tasten oder beliebige Einstellorgane befinden können, werden in die in Fig. 1 strichliert gezeichneten Stellungen
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gebracht. Dadurch wird die dem Stellenwert Tausend entsprechende Schiene 16 mit der am Kontakt 7 angeschlossenen Schiene verbunden, d. h. es wird die erste Ziffer der Zahl 7319 eingestellt. Die Einstellung der Ziffern Drei, Eins und Neun erfolgt entsprechend bei den folgenden drei Schienen 16. Die Einstellung ist damit beendet und die Übertragung in das Rechenwerk kann additiv oder subtraktiv beliebig oft durch entsprechende Anzahl von Umdrehungen der Antriebswelle 31 erfolgen.
Zu Beginn der Umdrehung der Antriebswelle 31 bzw. der Übertragung der eingestellten Werte befindet sich die Bürste 12 des linken Schaltorgans in Fig. 1 in der voll gezeichneten Lage, in der sich ihr Ende in dem Ausschnitte 13 des Kontaktringes 11 befindet, gegen den sie somit isoliert ist. Das andere Ende der Bürste 12 liegt auf dem Kontakt 9 auf. Wird die Bürste 12, die mit der Antriebswelle 31 synchron gekuppelt ist, ein kleines Stück verdreht, so kommt sie, solange sie noch auf dem Kontakt 9 schleift, schon auf den Kontaktring 11 zu liegen und es wird folgender Stromkreis geschlossen :
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der Einerstelle, Steuermagnet 22 der Einerstelle und-Pol.
Durch diesen Erregungsstrom wird der Steuermagnet 22 der Einerstelle erregt und er schliesst den zugehörigen Selbsthaltekontakt 23, 24, wodurch folgender Stromkreis geschlossen wird : +Pol, Schalter 18, Bürste 12, Kontaktring 11, Selbsthaltekontakt 23,24, Steuermagnet 22 der Einerstelle und-Pol. Verlässt nun die Bürste 12 im weiteren Verlauf der Drehung den Kontakt 9, so ist der Steuermagnet 22 der Einerstelle über seinen Selbsthaltekontakt 23,24 in den Halte-bzw. Übertragungsstromkreis geschaltet, solange die Bürste 12 mit einem Ende den Kontaktring 11 überschleift. Die Bürste 12 überschleift dann der Reihe nach die Kontakte 8 bis 1 und schaltet die angeschlossenen Steuermagnete 22, wie vorher beschrieben wurde, durch einen kurzen Stromstoss in den Übertragungsstromkreis.
Als letzter wird dann der Steuermagnet 22 der Zehnerstelle eingeschaltet, wenn die Bürste 12 den Kontakt 1 überschleift. Wenn nun die Bürste 12 am Ende der Übertragung die strichlierte Lage einnimmt, so überschleift sie mit dem einen Ende den Kontakt 10, mit dem andern Ende liegt sie im Ausschnitt 14 des Kontaktringes 11, nachdem sich die Antriebswelle 31 um einen Winkel von neunmal 36 (j verdreht hatte. Das Rechenrad 36 der Einerstelle war aber während dieses Winkels mit der Antriebswelle 31 gekuppelt und somit um neun Zifferneinheiten weitergedreht, wodurch der grösste Ziffernwert Neun in die Einerstelle übertragen wurde.
Ähnlich erfolgt die Übertragung auf die den andern Stellen entsprechenden Rechenräder 36. Die Übertragung ist somit beendet, wenn die Bürste 12 die strichliert gezeichnete Lage erreicht, wobei sie mit dem einen Ende in dem Ausschnitt 14 des Kontaktringes 11 liegt, gegen den sie dann isoliert ist. Der Übertragungsstromkreis ist dann für die vier Steuermagnete 22 unterbrochen, so dass sie stromlos werden und die Kupplung zwischen den zugehörigen Rechenrädern 36 und der Antriebswelle 31 lösen. In dem Augenblick, in dem die Steuermagnete 22 stromlos werden, haben sich auch die zugehörigen Selbsthaltekontakte 23,24 geöffnet, wodurch der Übertragungsstromkreis zweimal unterbrochen ist.
Die Antriebswelle-31 hat sich am Ende der Übertragung des Wertes 7319 um einen Winkel von neunmal 36 verdreht. Während des noch restlichen Winkels von 36 auf eine volle Umdrehung der Antriebswelle 31 wird die Zehnerübertragung derart ausgeführt, dass die Steuermagnete 22 durch selbsttätig gesteuerte Erregung die zugehörigen Rechenräder 36 mit der Antriebswelle 31 kuppeln und somit um eine Eins vermehren.
Die Vorbereitung zur Zehnerübertragung besteht nun darin, dass das Rechenrad 36 jeder Stelle, das am Ende der Übertragung einen Zehner erreichte oder überschritt, mittels der zugehörigen Zehnerschaltscheibe 30 einen Kontaktschluss bewirkt, durch den der Steuermagnet 22 der benachbarten Stelle an den Kontakt 10 geschaltet wird und falls diese Stelle gerade einen Neuner erreichte, wird auch der Steuermagnet 22 der nächsthöheren Stelle an den Kontakt 10 geschaltet.
Bei Beginn der Drehung befindet sich die Rolle 25 auf der niedrigeren inneren Stufe der Zehnerschaltscheibe 30, wobei die Kontaktfeder 21 zwischen den Kontakten 19, 20 liegt (Fig. 2). Beim Erreichen der Zahl Neun kommt die Rolle 25 in den sattelförmigen Ausschnitt der Zehnersehaltseheibe 30 zu liegen (Fig. 3), wodurch die Kontaktfeder 21 mit dem Kontakt 19 in Berührung kommt. Gleichzeitig verschiebt die Feder 28 die Rolle 25 in den Bereich der äusseren Stufe der Zehnerschaltscheibe 30, so dass bei deren Weiterdrehung, also bei Erreichung oder Überschreitung eines Zehners (Fig. 4), die Rolle 25 auf die höhere äussere Stufe aufläuft, wodurch die Kontaktfeder 21 an den Kontakt 20 geschaltet wird, so dass der Steuermagnet 22 der nächsthöheren Stelle erregt wird und bei der Vollendung der Umdrehung der Antriebswelle 31 die Zehnerübertragung stattfindet.
Gleichzeitig wirkt der Stift 29 auf die Kegelscheibe 27 (Fig. 5) und drückt die Rolle 25 wieder in die der Fig. 2 entsprechende Stellung zurück, wodurch die Zehnerübertragung für die weitere Rechnung unwirksam geworden ist.
Fig. 8 dient zur Veranschaulichung der fortlaufenden Zehnerübertragung. Das auf Addition eingestellte Rechenwerk habe beispielsweise den Betrag 999 erreicht und würde in der Einerstelle um eine Eins vermehrt, wobei die Vollendung der Zehnerübertragung noch nicht stattgefunden habe. Die Einerstelle hat dabei den Zehner erreicht und schaltet mit der zugehörigen Zehnerschaltscheibe 30 die Kontaktfeder 21 an den Kontakt 20, während die Kontaktfedern 21 der übrigen Stellen die Kontakte 19 berühren. Die Steuermagnete 22 der Zehner-, Hunderter-und Tausenderstelle sind also parallel und an den Kontakt 10 geschaltet, so dass sie während der Vollendung der Umdrehung der Antriebswelle 31 die Verdrehung der zugehörigen Rechenräder 36 um eine Einheit bewirken.
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Bei der Subtraktion ist der Vorgang der gleiche, nur wird durch Verstellung des Schalters 18 das rechtsseitige Schaltorgan eingeschaltet, wobei in bekannter Weise der Bügel 38 umgelegt wird.
PATENT. ANSPRÜCHE :
1. Elektrische Rechenmaschine mit je einem Steuermagneten für jedes Rechenrad, der dieses mit der Antriebswelle während eines der zu übertragenden Zahl entsprechenden Teiles der Umdrehung gekuppelt hält, dadurch gekennzeichnet, dass im Nebenschluss zu jedem Steuermagneten (22) ein
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organ (1-12) und durch dessen Betätigung zu erregen und ihre Selbsthaltekontakte (23, 24) zu schliessen, so dass sie sich in die Übertragungsstromkreise schalten, die nach Beendigung der Übertragung abgeschaltet werden bzw. anschliessend im letzten Zehntel jeder Umdrehung der Antriebswelle (31)
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übertragung stattfindet.