<Desc/Clms Page number 1>
Rechenmaschine
Gegenstand der Erfindung ist eine Rechenmaschine, die sich von bekannten Maschinen dieser Art dadurch unterscheidet, dass sie vorzugsweise für Unterrichts-, Unterweisungs- und Ausbildungszwecke sowie gegebenenfalls auch zur Verwendung als Lehrmittel und Spielzeug in der Weise ausgebildet ist, dass sie ohne Verwendung eines Werkzeugs oder eines sonstigen Hilfsmittels irgendwelcher Art jederzeit leicht auseinandergenommen und auch wieder zusammengesetzt werden kann. Eine weitere Eigenart der erfindungsgemäss ausgebildeten Rechenmaschine ist es, dass sie zwar für die Verarbeitung einer bestimmten maximalen Stellenzahl ausgelegt sein kann, ohne dass jedoch bereits von Anfang an sämtliche für die Verarbeitung der maximalen Stellenzahl erforderlichen Bauteile in der Maschine vorhanden sein müssen.
Die Maschine kann vielmehr nachträglich entweder etappenweise oder auf einmal bis zu ihrer maxima len Leistungsfähigkeit durch den Einbau der noch fehlenden Teile jederzeit ergänzt werden.
Wegen der besonders leichten Zusammensetzbarkeit und Auseinandernehmbarkeit der Maschine kann sie wegen der geringen Montagekosten und der Möglichkeit, ihre sämtlichen Teile im Wege der Massenfertigung herzustellen, auch als besonders billige Gebrauchsmaschine für den privaten oder gewerblichen Gebrauch Verwendung finden.
Unter Anwendung der erfindungsgemäss ausgebildeten Rechenmaschine kann man jeden Lehrling, Fachschüler, Studenten oder andere anzulernende Fachkräfte besonders schnell weitgehend und einprägsam mit dem Aufbau und der Wirkungsweise einer solchen Rechenmaschine vertraut machen.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäss ausgebildeten Rechenmaschine ist es, dass das Auswechseln ihrer Bauteile mit einem sehr geringen Zeitaufwand und in sehr bequemer Weise möglich ist, so dass auch Instandsetzungsarbeiten an den erfindungsgemäss ausgebildeten Rechenmaschinen mit einem sehr geringen Kostenaufwand durchgeführt werden können.
Die erfindungsgemäss ausgebildete Rechenmaschine eignet sich auch dazu, in auseinandergenommenem Zustand in Form eines Baukastens zum Selbstbau einer Rechenmaschine vertrieben zu werden. Die in einem solchen Baukasten voneinander getrennt untergebrachten Einzelteile können gegebenenfalls unter Verwendung einer beigefügten Bauanleitung von Kindern, Jugendlichen oder Bastlern ohne Schwierigkeiten selbst zu einer betriebsfähigen Rechenmaschine zusammengesetzt werden. Die Verwendung eines solchen Baukastens kommt auch für solche Rechenmaschinenbenutzer in Betracht, denen an einer besonders billigen Beschaffung eines derartigen Geräts gelegen ist, da der Erwerber des Baukastens durch den Selbstbau der Maschine auch die beim Bezug einer fertigen Rechenmaschine aufzuwendenden Montagekosten spart.
Man hat bereits sämtliche Teile von Addiermaschinen durch Kunststoff-Pressvorgänge, Stanzvorgänge und andere einfache maschinelle Operationen hergestellt, ohne hiedurch jedoch zu einer Rec-henmaschine gelangen zu können, die die vorerwähnten Eigenschaften aufweist. Insbesondere waren bei der bekannten Addiermaschine Werkzeuge beim Zusammenbau nicht zu entbehren, da dabei zahlreiche Schraubverbindungen Verwendung fanden.
Bekannt sind ferner Sprossenradrechenmaschinen mit federnden Zähnen.
Gemäss der Erfindung werden die vorerwähnten Vorteile der Rechenmaschine dadurch erzielt, dass ihre sämtlichen Teile ausschliesslich durch Steck-, Klemm- oder Schnappverbindungen derart in ihrer Betriebslage gehalten werden, dass die Maschine ohne Verwendung von Werkzeugen oder sonstigen Hilfs-
<Desc/Clms Page number 2>
mitteln bis in ihre letzten Bestandteile zerlegt und aus diesen zusammengesetzt werden kann sowie dadurch, dass ihre Einstellung durch mittels Einstellschiebern in an sich bekannter Weise betätigbare Einstellwerke erfolgt und dass sie in an sich bekannter Weise als Sprossenradrechenmaschine mit federnden Zähnen ausgebildet ist.
Damit jedes Zahnrad der Maschine unabhängig von den andern eingesetzt und auch demontiert werden kann, kann die Rechenmaschine erfindungsgemäss in der Weise ausgebildet werden, dass ihre sämtlichen Zahnräder mit eigenen, mit ihnen aus einem Stück bestehenden Achsstümpfen versehen sind, mit denen sie in jedem Zahnrad zugeordneten Lagerböcken gelagert sind, die ihrerseits aus einem Stück mit dem Chassis bzw. dem Zahlwerkrahmen bestehen.
Dabei kann man mit einem einzigen Sprossenscheibentyp für sämtliche Dezimalstellenwerke auskommen, wenn die Maschine in der Weise ausgebildet ist, dass die Sprossen in leicht von Hand abbrechbarer Weise mit ihren zugehörigen Sprossenscheiben verbunden sind.
Eine besonders zweckmässige, insbesondere raumsparende und für das Gehäuse der erfindungsgemä- ssen Rechenmaschine versteifend wirkende Bauart der letzteren ergibt sich, wenn die Einstelleisten in wannenartige Führungen des Gehäusedeckels eingeschoben und in ihnen geführt sind.
Zur Versteifung des Maschinengehäuses und zur Verminderung der Maschinenbauhöhe kann die Maschine ferner erfindungsgemäss in der Weise ausgebildet sein, dass der Chassisboden mit rinnenförmigen Vertiefungen versehen ist, in denen Lagerböcke angebracht sind.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildungsmöglichkeit der Maschine wird erfindungsgemäss dadurch erzielt, dass die Anzahl der mit dem Chassis und dem Rahmen verbundenen Lagerböcke der maximal mit der Maschine zu verarbeitenden Stellenwertzahl entspricht.
Um den Zusammenbau und den Uberblick über die Wirkungsweise der Maschine zu erleichtern, kann sie schliesslich derart ausgebildet sein, dass die wirkungsmässig zusammengehörigen, insbesondere die einem Stellenwert zugeordnetenBauteile aus in gleicher Weise gefärbtem Werkstoff bestehen oder mit gleichfarbigen Überzügen versehen sind.
In den Zeichnungen zeigen : Fig. 1 eine Draufsicht einer Rechenmaschine nach Abnahme des Gehäusedeckels, Fig. 2 das Maschinenchassis mit Gehäusedeckel im Schnitt, Fig. 3 einen Schnitt durch die gesamte Rechenmaschine, Fig. 4 eine Perspektive des Resultatwerkrahmens mit einer Zäh1- und Zehner- übertragung bei herausgenommener Löschzahnstange, Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des Übertragungswerkes mit den Bauelementen einer Einstell- und Übertragungseinheit der Start-Stop-Scheibe auf der abgebrochen dargestellten zugehörigen Welle in auseinandergezogenem Zustand, Fig. 6 eine Zählwerkseinheit mitZehnerschaltwinkel und einem Zwischenrad der nächsten Zähleinheit in perspektivischer Darstellung, Fig. 7 eine Seitenansicht des Zehnerrades einer Zähleinheit und Fig. 8 eine Draufsicht auf das in Fig.
7 dargestellte Zehnerrad.
Auf einem beispielsweise im Spritzgussverfahren aus Kunststoff hergestellten Chassis 1 befinden sich die Führungs- und Lagerböcke 2 für den Zählwerksrahmen 3, die Lagerböcke 4 : für die Welle 5 des Übertragungswerkes (vgl. Fig. 5), die Lagerböcke 6 für den Löschkamm 7, die Lagerböcke 8 für die Doppelzahnräder 9 des Einstellwerkes, Führungsböcke 10 für die Zahnstangen 11 sowie Mulden 12, 13 und Schliessklinken 14 zum Halten des Gehäusedeckels 16 (vgl. Fig. l und 2).
Die beiden Sprossenscheiben 17, 18 stellen ein ursprünglich einziges Bauelement dar, das hinsichtlich der Anzahl der für seinen Umfang erforderlichen Sprossen 19 bzw. 17a einfach durch Abbrechen der nicht erforderlichen Sprossen dem jeweiligen Verwendungszweck angepasst wird, wie dies z. B. deutlich das in Fig. 5 perspektivisch dargestellte Sprossenrad 17 zeigt, dessen sämtliche Sprossen bis auf die beiden Sprossen 17a abgebrochen sind.
Der für diesen Bauteil zugrundeliegende Kunststoffspritzling bzw. Pressteil ist beispielsweise auf eine Teilung von maximal 30 Sprossen 19 ausgelegt, von denen beispielsweise nur 27 vorhanden zu sein brauchen. Die Sprossen 19 sind so geformt, dass sie sich in Richtung parallel zur Achse der zugehörigen Sprossenscheibe 17 bzw. 18 federnd verbiegen lassen. Nach einer dreifachen, zur Unterbringung der Rückdrücknocken 20, 21 vorgesehenen Lücke folgen neun, von 1 - 9 bezifferte Sprossen, die als Zehnerschaltelemente dienen. Anschliessend folgen neun Sprossen ohne Bezifferung für die Übertragungseinstellung und an diese nochmals anschliessend neun weitere Sprossen, die von 9 - 1 beziffert sind. Die Bezifferung der Sprossen entspricht jeweils dem positiven bzw. dem negativen Drehsinn der Sprossenscheibe.
Von der vollen Sprossenscheibe 17,18 werden bei der Montage jeweils die Sprossen 19 "l - 9", "9 - 1" so abgebrochen, dass lediglich gleiche Sprossenpaare übrigbleiben, woraus sich die Staffelung der Zehnerschaltung ergibt.
Zur Montage der Rechenmaschine wird in folgender Weise vorgegangen :
<Desc/Clms Page number 3>
Die Zahnstangen 11 werden zwischen die Lagerböcke 10 eingelegt. Die Doppelzahntäder 9 werden in die Lagerböcke 8 gebracht. Das kleine Zahnrad 9a steht mit der Zahnstange 11 in Eingriff. Die Löschplatte 7 wird in die Lagerböcke 6 eingelegt. Es werden dann die Kronenräder 22 in den Rahmen 3 eingelegt (vgl. Fig. 4), die Ziffernscheiben 23 mit ihren Keilachsen 24 (Fig. 6) in die Bohrung 25 des Rahmens 3 eingeführt und bis zum Anschlag durch die Kronenräder 22 durchgesteckt.
Die Zwischenräder 26 (Fig. 3-6) und die Zehnerschaltwinkel 28 mit ihren Wellenstümpfen 29 werden in die Lager 30 des Rahmens 3 eingelegt. Das nunmehr fertiggestellte Resultatwerk wird mit seiner Führungsplatte 3a in die Lager- und Führungsböcke 2 des Chassis nach links und rechts verschiebbar eingelegt.
Eine winkelförmig gestaltete Löschzahnstange 31 mit dem zugehörigen Bedienungsgriff 32 ruht nach links verschiebbar in der Gleimut 34 des Rahmens 3.
Auf die Welle 5 (Fig. l und 5) werden nun die Bauelemente in der Reihenfolge Start-Stop-Scheibe 35, Zehnersprossenscheibe 17, Schlitzkammerträger 36, Sprossenscheibe 18 und Schaltsegment 37 aufgeschoben. Die vorgenannten Teile sind durch ihre Keile bzw. Keilrippen in der Keilnut der Welle 5 gegen Verdrehung gesichert.
Die Sprossen 19 der verschiedenen Sprossenscheiben 17, 18 ruhen in den Schlitzkammern 36a des Schlitzkammerträgers 36.-Je nach der Kapazität der Maschine wiederholen sich die vorstehend aufgezählten Teile in gleicher Reihenfolge, wobei die zusammenwirkenden Teile jeweils eine Wirkungseinheit bilden.
Das Übertragungswerk ruht mit seiner Welle 5 in den Lagerböcken 4 des Chassis l und ist längsverschieblich und in beiden Richtungen drehbar angeordnet. In den geschlitzten Wannen 38 des Gehäusedekkels 16 ruhen die mit 0 - 9 bezifferten Einstelleisten 39, die längsverschiebbar ausgebildet sind. Sie kämmen mit ihrer Verzahnung 40 in den Zahnrädern grösseren Durchmessers 9 der Doppelzahnräder 9, 9a.
Wirkungsweise :
Durch Vorverschieben der Einstellziffernleisten 39 entsprechend der gewünschten Zahl bis zum Anschlag im Gehäusedeckel 16 werden mittels der Verzahnungen 40, die im Eingriff mit den Doppelzahnrädern 9,9a stehen, die Zahnstangen 11 nach hinten verstellt. Diese Zahnstangen stehen ihrerseits in Eingriff mit den Verzahnungen der Schaltsegmente 37. Die letzteren sind mit ihren Buchsen 27a auf den Hülsen 36b der Schlitzkammerträger 36 drehbar gelagert.
Die Schaltkurven 37 mit ihren vorderen schrägen Kanten 37a drücken nun entsprechend der eingestellten Zahl soviel federnde Sprossen 19 der Sprossenscheibe 18 in die zugehörigen Schlitzkammern 36a der Schlitzkammerträger 36 hinein, wie der eingestellten Zahl entspricht, während die restlichen Sprossen in ihrer Ruhelage verbleiben. Der federnde Lappen 41 bewirkt eine Rastung in den Schlitzkammern 36a.
Durch axiales Ziehen an der z. B. auf die Abflachung 5a der Welle 5 aufgesetzten Kurbel, die der Einfachheit halber nicht dargestellt ist, wird das gesamte Übertragungswerk (Fig. 5) entgegen der Wirkung der auf dem die Abflachung 5a tragenden Ende der Welle 5 diese umgebend angebrachten Feder 52 (Fig. l) axial verschoben. Die Start-Stop-Scheibe 35 verlässt dabei mit ihrer Aussparung 35a den Sperrdaumen 42 des Chassis 1, gibt das Werk zur Drehung frei, und gleichzeitig werden die eingestellten Sprossen 19 in Eingriffstellung zu den Zwischenrädern 26, 27 des Resultatwerkes gebracht.
Bei einer Umdrehung der Welle 5 kämmen die eingestellten Sprossen 19 die Zwischenzahnräder 26, 27 ab. Dabei wird der eingestellte Zahlenwert über die Kronenräder 22 auf die Ziffernscheiben 23 übertragen.
Je nach Drehrichtung der Kurbel in der Welle 5 werden die eingestellten Zahlenwerte additiv oder subtraktiv in das Resultatwerk übertragen.
Die Zehnerschaltung findet wie folgt statt :
Der Schaltnocken 43 des Zwischenrades 26 legt sich bei Drehung von 9 nach 0 gegen die keilförmige Abbiegung 44 des Zehnerschaltwinkels 28 und schwenkt diesen um den Betrag der Nockenhöhe nach aussen.
Die zweifach abgeschrägte Schulter 45, 46 des Zehnerschaltwinkels 28 bewegtsichdabei in den Teilkreis der Verzahnung des benachbarten Zwischenzahnrades 27.
In der zweiten Hälfte einer Umdrehung des Übertragungswerkes ist nun eine federnde Sprosse 17a der Sprossenscheibe 17 je nach Drehrichtung gezwungen, über die abgeschrägte Schulter 45, 46 zu streichen, wobei die Sprosse 17a in eine Zahnlücke des Zwischenzahnrades 27 gelangt und dieses um einen Schritt weiterschaltet.
<Desc/Clms Page number 4>
Kurz vor Beendigung der Umdrehung des Übertragungswerkes drückt nun ja eine Schulter 20, 21 des
Schlitzkammerträgers 36 geben die Wulst 47 des Zehnerschaltwinkels 28 und damit diesen in seine Grund- stellung zurück.
Eine Multiplikation bzw. eine Division wird in bekannter Weise durch mehrfache Addition bzw. Sub- traktion durchgeführt, wobei das Resultatwerk 3 dezimalstellenweise verschoben werden kann. Durch Einstel- lung einer Eins der ersten linken Einstellziffernleiste 39 wirkt ein Teil des Resultatwerkes als Umdrehungs- zählwerk (Splittung).
Die Löschung des Resultatwerkes erfolgt über die Löschzahnstange 31. Die Löschung des Einstellwer- kes wird durch Verschwenken der kammartigen Löschplatte 7 über den Bedienungshebel 7a bewirkt, wo- bei die Arme der Löschplatte 7 sich gegen einen Vorsprung 11a an der linken Flanke der Zahnstangen 11 legen und dieselben sowie die Einstellziffernleisten 39 in ihre Ausgangsstellung zurückbewegen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Rechenmaschine, insbesondere zum Selbstbau oder für Demonstrationszwecke, deren sämtliche
Teile aus giess-oder pressbarem Werkstoff, vorzugsweise Kunststoff, bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass ihre sämtlichen Teile ausschliesslich durch Steck-, Klemm- oder Schnappverbindungen derart in ihrer Betriebslage gehalten werden, dass die Maschine ohne Verwendung von Werkzeugen oder sonstigen
Hilfsmitteln bis in ihre letzten Bestandteile zerlegt und aus diesen zusammengesetzt werden kann, sowie dadurch, dass ihre Einstellung durch mittels Einstellschiebern (39) in an sich bekannter Weise betätigbare
Einstellwerke (39, 9, 11, 37) erfolgt und dass sie in an sich bekannter Weise als Sprossenradrechenmaschine mit federnden Zähnen (19, 17a) ausgebildet ist.