Rechenmaschine mit nur einer Staffelwalze. (@e@,enstand vorliegender Erfindung ist eine Rechenmaschine für alle vier Rechen arten, mit nur einer Staffel-valze und um diese im Kreise herum, angeordneten Schalt- und Zä hlwerkgliedern.
Gegenüber bekannten Rechenmaschinen dieser Art unterscheidet sieh der Erfindungs- gegenstand dadurch, class Einstellrädchen -Lind Zebnerschaltrüdchen mit je fünf Zähnen vorge sehen sind und in den Antrieb z-visehen Ein stellrädchen und Ziffernrolle eine Unt.er- setzniig einT-escbaltet ist, das Ganze derart, dass die Ziffernrollen je Zahn der Staffelwalze einen Zehntel einer zollen Umdrehung aus führen.
In der Zeichnung ist eine der Erfindun- gemäss ausgebildete Kleinrechenmaschine bei spielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt: Fig. -1 die Rechenmaschine im.
Längs schnitt, teihveise in Ansicht, Fig. 2 einen Teilquerschnitt nach der Linie 11-11 in Fig. 1, Fig. 3 die Staffelwalze mit.
einem Einstell zahnrad des niedersten Stellenwertes in An sieht, Fi-. 4 eine -weitere Ausfübrun -sform der Staffelwalze mit einem Einstellglied in An sicht, Fi-. 5 einen Teilquerschnitt durch die Verzahnung der Staffelwalze mit einem Ein stellglied im 1-lorizontalsehnitt, Fi-. 6 die Zehnerschaltglieder einer Stelle sowie weitere Schaltlieder im Schaubild,
die Fig. 7 bis 10 zwei zusammengehörige Schaltglieder in verschiedenen Stellungen, während eines Schaltvorganges in teilweise beschnittener Draufsicht, und die Fig. 11 zeigt. die Staffelwalze und einige Einstellrä,dehen in schematischer Darstellung. Von der Rechenmaschine sind in der Zeich nung nur die - für das Verständnis der Fir- Nndung notwendigen lIaseliinenteile veran schaulicht und im folgenden beschrieben.
Auf einer im llasehinenkörper belagerten Achse 1, die durch eine Kurbel 2 in Drehung versetzt werden kann, sitzt fest eine Staffel walze 3. Die Staffelwalze 3 weist an ihrem Umfang eine Zahngruppe a auf, deren Zähne auf die Einstellrädchen 4 für das Resultat werk c einwirken.
Die Zahngruppe a setzt sieh, wie aus Fib. 3 und 4 zu ersehen ist, aus den nach den Werten 1 bis 9 gestaffelten Zahnbogen a1 und den nach den Komplemen- tärzahlen 9 bis 0, also ini entgegengesetzten Sinne gestaffelten Zahnbogen<U>a.,</U> zusammen. Ausserdem ist bei der Staffelwalze nach Fi-. 3 ein der Zahngruppe vor- oder nachgesetzter Zahn z und bei der nach Fib.4 ein zehn zähniger Zahnbogen z,
vorgesehen. Die Zahn- ;.ruppe a ist auf einen Sektor der Staffelwalze beschränkt, der in der Normalstellung der Staffelwalze ausserhalb des Bereiches der Ein stellrädchen 4 steht. Die Einstellrädchen sind in einem die Staffelwalze konzentrisch umgehenden Kreis angeordnet. Sie sitzen axial verschiebbar und gegen Drehung ge sichert auf Achsen 5. Die Einstellrädchen 4 sind durch Stellschieber 6 für sich einstellbar. Die Stellschieber 6 sind auf Säulen 7 geführt. und werden an einer dem einzustellenden Werte 0 bis 9 entsprechenden Stelle durch eine in Rasten 8 der Säulen 7 eingreifende, federbelastete Kugel 9 festgestellt.
Die Stell schieber 6 ragen mit ihrem Griffe aus Ver tikalschlitzen 15 des Gehäuses heraus.
Die Übertragungseinrichtung vom Einstell werk auf das Resultatwerk besteht aus fol gendem: Auf dem obern Ende der Achse 5 sitzen Übertragungsrädchen 10, die in Zahntrieb- linge 11 eingreifen. Die Zahntrieblinge 11 sind mit je einem Zehnerschaltdaumen 12 be kannter Ausbildung sowie einer Ziffernrolle 13 fest verbunden; sie sitzen lose drehbar auf Bolzen 14, die im rechten Winkel zu den Achsen 5 in radialen Bohrungen des drehbar gelagerten Zählwerkkörpers 16 starr einge setzt sind.
Der Antrieb der Ziffernrollen 13 ist gegen über dem der Einstellrädchen untersetzt, und zwar beispielsweise bei der veranschaulichten Ausführungsform 1 :2. Zu diesem Zwecke sind die Übertragungsrädchen 10 fünfzähnig und die Zahntrieblinge 11 zehnzähnig aus gebildet. Das Ganze ist derart, dass die Zif fernrollen je Zahn der Staffelwalze einen Zehntel einer vollen Umdrehung ausführen.
Bei den gegebenen kleinen Raumverhält nissen sind die Abmessungen, insbesondere der Übertragungsrädchen 10, sehr klein -(3,4 mm Durchmesser), so dass beispielsweise die Ver wendung von Kegelrädchen, wenn nicht ge rade unmöglich, so doch praktisch sehr un vorteilhaft wäre. Deshalb ist eine Triebstock verzahnung vorgesehen, indem die Über tragungsrädchen 10 zu Stiftenrädchen ausge bildet sind, welche in die normal verzahnten Trieblinge 11 eingreifen.
Bei dem beschriebenen Antrieb ist zur Dre hung einer Ziffernrolle 13 um eine Ziffern stelle die doppelte *V@Tinkeldrehung des Über- tragungsrädchens 4 und mithin auch. der Staffelwalze 3 erforderlieli, so da.ss sich die Flieder auf Drehwiderstände der Zählwerk,- einen grösseren Kurbelweh- verteilen.
Das Zehnersehalträdehen. sitzt airf der Achse 5 und mass daher bei Eintritt, einer Zehnerschaltung ebenfalls die doppelte Win- keldrehun- wie die Zahlenrolle erhalten. Dies wird durch absatzweises, vorliegendenfalls zweimali-,es Schalten des Zehner:sehalträdchens erreicht.
Die hierzu erforderliche Einriehtuir,- ist folgendermassen getroffen: Die Zehnersehalträdcheri bilden f-'ünfzzih- nige, starr miteinander verbundene Doppel rädchen 17, 7.8 (Fig. 1. und 6 bis 10), die auf den Achsen 5 längsverstellbar sitzen.. Die fünf Zähne beider Rädchen 17 arid 1 8 sind um die halbe Zahnteilung zueinander ver setzt (Fig. 7 bis 1.0).
In eine Einhalsung 19 (Fig. 6) der Zehnersehalträdehen 17,18 greift eine Gabel 20 ein, die mittels eines recht winkelig abstehenden Stiftes '0' (Fig. 1.) in einem unbeweglichen Lagerkörper 21 geführt ist. Auf den Stift 20' wirkt der Zehner schaltdaumen 12 der nächst niederen Stelle des Resultatwerkes ein. Die Rädchen 1.8 für das Resultatwerk werden durch einen Zehner schaltzahn 22 und die Rädchen 17 durch ein Glied 23 geschaltet. Der Zehnerschaltzahn 22 ist an einer Scheibe 21- vorgesehen.
Die Schalträdchen 17 bilden im Verein mit dein Schaltglied 23 Sperrvorrichtungen, welche die Achsen 5 mit den auf ihnen sitzenden Räd chen 4, 18, 17, 10 und die Zahntrieblin,ge 11 nach erfolgter Zehnerschaltung stillsetzen. Zu dem Zwecke ist das Schaltglied 23 an seinem Aussenrande kreisfogenförmig und greift mit diesem Rand in der Sperrstellung in eine Zahnlücke der Rädchen 17 ein. Aus der Scheibe 24 ist ein schräg ansteigender Lappen 25 heraus--gebogen, der zur Rückstel lung der Zehnersehalträdchen 17, 18 aus der Schaltlage dient.
Eine Sperrscheibe 26 (Fig.1.) sperrt in bekannter Weise die Schalt rädchen 17, wenn keine Zehnersehaltun- ein tritt. Die Schalt- und Sperrglieder 23, 24,26 sind starr miteinander verbunden. Dieses starre Ganze ist mit der Achse 1 und durch einen Stift 27 mit. der Staffelwalze 3 auf Drehung gekuppelt, nimmt jedoeli an der axialen Verschiebuung der Achse nicht teil.
Der Schaltvorgang bei Eintritt einer Zeh nerschaltung ist. folgender: Gelangt eine der Ziffernrollen 7 3 z. B. von 9 auf 0, so wird durch den Schaltdaumen 1.2 der darunter befindliche Stift 20' nach ab wärts gedrückt und das Schalträdchen 17, 18 des nächst höheren Stellenwertes in den Be- wegung;sbereieh des Zehnerschaltzahnes 22, das ist in die striehliert angedeutete Stellung (Fi;.6) gebracht. Durch den Schaltzahn 22 wird dann das Kehalträdehen 18 aus der Stellung in Fig. 7 in die nach Fig. 8 ge bracht.
Die hierbei ausgeführte . /. Dreh bewegung des Schalträdchens 18 beträgt weni ger als eine Fünftelumdrehung. Die volle Fünftelumdrehung besorgt dann das Glied 23, indem es das mit dem betreffenden Rädchen 18 verbundene Rädchen 17 aus der Stellung in Fig. 9 in die Stellung nach Fig. 10 bewegt und gleichzeitig für den Augenblick sperrt. Bei der noch folgenden Drehbewegung der Scheibe 24 gelangt der Lappen<B>25</B> unter den längeren Schenkel 20" der Gabel 20 und stellt. diese mit dem Stift 20' und Schalträdchen 17, 18 in die Normalstellung zurück.
In dieser sowie in der Schaltstellung werden die Schalt rädchen<B>17,</B> 18 durch eine um. den Lager körper 21 herum gelegte Schraubenfeder 28 festgehalten, die in Rasten 29 der Stifte 20' eingreift.
Zufolge der beschriebenen Untersetzung werden auch fünfzähniae Einstellrädchen 4 (Fug. 5) verwendet. Die\ fünfzähnige Ausbil dung der Einstellrädchen hat den wesent lichen Vorteil einer sehr gedrängten Bauweise. Ist die Rechenmaschine so konstruiert, dass die Staffelwalze immer nur nach einer Dreh richtung arbeitet, so erhalten die Zähne 30 der Einstellrädchen 4 und Staffelwalze 3 eine einseitige bzw. unsvmmetrische Form (Fug. 5), was für die Kinematik der Eingriffsverhält nisse grosse Vorteile hat.
Die Wirkungsweise der Rechenmaschine für die Addition ist folgende: Die zui addierende Zahl wird mit Hilfe der Schieber 6 am Umfange der CTehäusetrommel ein;Zestellt und durch eine einmali\-e Umdre hung der Staffelwalze 3 in das von den Zif fernscheiben 13 gebildete Zählwerk einäe- bracht. Die Zahl bzw. eine Summe ist in den Schaulöchern 31. ablesbar. Ist ein und dieselbe Zahl mehrmals einzutragen (Multi plikation), dann wird dies durch entsprechend oftmalige Drehung der Staffelwalze erreicht.
Zur Ausführung einer Subtraktion ist die Staffelwalze, wie bereits erwähnt, mit von 9-0 gestaffelten Komplementärzahnbogen a:= ver sehen, die zwischen den Additionszahnbogen der Werte 1 bis 9 in entgegengesetzter Staf felung angeordnet sind, so dass auf einen dem l\TUllwert entsprechenden, zahnfreien Walzen querschnitt ein Komplementä.rzahnbogen nach Fig. 3 mit neun Zähnen, auf einen mit einem Zahn versehenen Walzenquersehnitt ein Kom- plementärzahnbogen a.,
mit acht Zähnen usw. folgt. Um nun zwecks Ausführung einer Subtraktion die Komplementärzahnbogen 9 bis 0 Gegenüber den durch die am Gehäuse- umfang vorgesehenen Einstellskalen gege benen oder in Schaulöchern sichtbaren Ein stellagen der Einstellrädchen 4 in Stellung zu bringen, ist eine Axialverschiebung der Staffelwalze erforderlich. Diese wird bei spielsweise mit der Kurbel. 2 bewerkstelligt und entweder vor oder nach denn Einstellen der Einstellrädchen 4 ausgeführt.
Um die axiale Verschiebung der Staffelwalze mit Hilfe der Kurbel auszuführen, ist die Staffel walze durch einen Stift 32 mit der Achse 1 fest verbunden. In der Additions- und Sub traktionsstellung wird die Staffelwalze durch eine in der Zeichnung nicht ersichtliche Fest haltevorrichtung gegen axiales Verschieben gesichert.
Ist im Zählwerk beispielsweise die Zahl drei enthalten, und diese Zahl drei soll subtrahiert werden, so wird das Einstellräd chen 4 des gewünschten Stellenwertes auf drei eingestellt und hierauf die Staffelwalze 3 in die in der Zeiehnumg (Fug. 3 und 4) strichpunktiert angedeutete Subtraktionsstel- lun;, gebracht.
In dieser Stellung der Staffel walze steht das Einstellrädchen dem sechs Zähne aufweisenden Komplementärzahn- bogen der Staffelwalze gegenüber, so dass bei deren Drehung das Einstellrädchen und die mit ihm gekuppelte Ziffernscheibe 13 um sechs Zähne im Additionssinne gedreht wird. Dadurch und infolge der wie nachfolgend beschrieben wirksam werdenden, durchlaufen den Zehnerschaltung wird die Zahl drei aus dem Zählwerk ausgeschöpft und die betref fende Ziffernscheibe auf Null gestellt. Sowohl bei einer Addition wie auch bei einer Sub traktion drehen sich die Schalt- und Zähl werkglieder immer im gleichen Sinn.
Obwohl die mathematischen Grundlagen der Komplementär-Subtraktion als bekannt vorausgesetzt werden können, sei hier noch einmal daran erinnert, dass die Zahl jeder Dekade auf neun, die der ersten Dekade (nied rigsten Stelle) aber auf zehn zu ergänzen ist, wodurch die oben erwähnte, durchlaufende Zehnerschaltung eingeleitet wird. Es ist daher eine Einrichtung vorgesehen, die diese Ergänzung auf zehn selbsttätig bewirkt. Zu diesem Behufe ist auf der in Fig. 3 dargestell ten Staffelwalze ausserhalb des Bereiches der bisher beschriebenen Verzahnung noch ein Zu satzzahn so angeordnet, dass er im Walzen querschnitt als zehnter, mit z bezeichneter Zahn der Umfangsteilung erscheint.
Für die sen Zahn z ist auf der Achse 5 der niedrigsten Stelle ein Zahnrad 33 (Fig. 3) so angebracht, dass es ausschliesslich nur nach Anheben der Staffelwalze 3 mit dem Zahn z in Eingriff kommt, sonst aber ausgeschaltet bleibt. Durch diese Anordnung wird erreicht, da.ss in der niedrigsten Stelle die jeweilige Komplementär zahl stets um eins vergrössert, das heisst also, dass die Ergänzung der ursprünglich einge stellten Zahl nicht auf neun, sondern wie not wendig, auf zehn vorgenommen wird.
Der gleiche Effekt wird auch mit der in Fig. 4 veranschaulichten Ausführungsform der Staffelwalze erzielt. Die Staffelwalze 3 besitzt an Stelle des Zusatzzahnes zehn Zähne z1, in deren Bereich die Einstellzahnräder 4 nie gelangen können, da ihre oberste Stellung dem unter den zehn Zähnen gelegenen Null- bereich der Staffelwalze entspricht.
Auf der Achse 5 der niedrigsten Stelle der Maschine ist ein Einstellzahnrad mit zwei Zahnkränzen 4' und 4" angeordnet, die voneinander so weit entfernt sind, da.ss der obere Zahnkranz 4" in den Additionszahnbogen a1 der nächst nied rigeren Stelle der Staffelwalze 3 eingreift, der untere Zahnkranz 4' hingegen dem denn Wert des Einstellstriches entsprechenden Zahnbogen der Staffelwalze gegenübersteht.
In der Fig. 4 ist das Einstellzahnrad 4', 4" beispiels weise auf drei gestellt; es wird also mittels seines untern Zahnkranzes 4' um drei Zähne verdreht, während durch den obern Zahn kranz 4" nur zwei Zähne der Staffelwalze hindurchgehen.
Wird nun zwecks Subtrak tion die Staffelwalze 3 um eine Zahnbreite in die Subtraktionsstellung angehoben, so ge langt das Einstellzahnrad 4' zu dem Bereich desjenigen Komplementärzahnbogens a,, dea# sechs Zähne und somit die Ergänzungszahl auf 9 zur Zahl drei aufweist, wogegen der Zahnkranz 4" dem nächsthöheren Komplemen- tärzahnbogen a., mit sieben Zähnen @e;
en- übersteht. Das Einstellzahnrad wird infolge dessen mittels des Zahnkranzes 4" nicht um sechs, sondern um sieben Zähne weitergedreht., also tatsächlich um die zur Zahl drei gehörige Ergänzungszahl auf zehn. Die zusätzlichen zehn Zähne z1, die übrigens auch durch ihren mit z bezeichneten Zahn allein ersetzt werden könnten, bewirken analog eine richtige Ver drehung im Falle, wo in der niedrigsten Stelle eine 0 subtrahiert werden müsste.
Nach Fig. 1 wird die Staffelwalze durch die Kurbel 2 angetrieben. Es ist aber auch ohne weiteres möglich, an Stelle der Staffel walze die Gehäusetrommel um die feststehende Staffelwalze anzutreiben, so dass die Einstell zahnräder 4 beim Rechenvorgang in einer Kreisbahn um die Staffelwalze bewegt werden. Der Antrieb kann von Hand aus oder moto- riseh erfolgen.
An dem prinzipiellen Aufbau der Ma schine wird nichts geändert., wenn die Addi- tions- und die Komplementä.rbogen ccl und a.- in voneinander getrennten Gruppen auf der Staffelwalze angeordnet und die Einstellzahn räder 4 über beide Bereiche einstellbar sind. Schliesslich sei noch erwähnt, dass die Umsteuerung der Maschine von Addition auf Subtraktion oder umgekehrt auch durch ge meinsames Verstellen der Einstellglieder er folgen kann.
In diesem Falle ist die Staffel walze 3 axial unbeweglich, hingegen. die Säulen 7 samt den Stell.schiebern 6 und Ein stellrädelien 4 axial verstellbar. Um die Säulen 7 gemeinsam verstellen zu können, sind sie beispielsweise einerseits im Lager körper 21 längsbeweglich geführt und mit ihrem andern Ende in einem kreisbogenför migen Schuh gelagert, der im Gehäuse par allel zu den Säulen beweglich ist und durch einen IIebel oder Exzenter angehoben und ge senkt werden kann. Der hierbei ausgeführte Hub entspricht dem gleichen Hub, um wel chen bei der oben beschriebenen Ausführung die Staffelwalze bei Umstellung auf eine an dere Rechnungsart verstellt wird.
Dividiert wird bei vorliegender Rechen maschine wie bei andern Staffelwalzenmaschi- nen durch fortgesetztes Abziehen des Divi- sors vom Dividenden. Zunächst wird der Divi dend durch Verschieben der Stellschieber 6 in das Einstellwerk eingestellt und von diesem durch eine Kurbelumdrehung in das Zählwerk übertragen.
Hierauf wird im Einstellwerk der Divisor eingestellt. Beträgt, um ein einfaches Bei spiel anzuführen, der Dividend 163 und der Divisor 14, so wird dieser wie üblich so einge stellt, dass er unter der Ziffer 1 und 6 des Dividenden 1.63 zu stehen kommt. Wird nun mit der durch axiales Verschieben in die Divisionsstellung gebrachten Kurbel eine Um drehung ausgeführt, so wird 14 von 16 der Zahl 163 abgezogen; also
EMI0005.0010
163
<tb> - <SEP> 1.4
<tb> 23 Es verbleibt demnach im Zählwerk die Zahl. 23, während im Umdrehungszählwerk, der einen Kurbelumdrehung entsprechend, die Ziffer eins aufscheint.
Da die verbleibende Zahl 23 gegenüber dem eingestellten Divisor 14 um eine Stelle nach rechts verschoben ist (Fig. 11, 1I), muss das Zählwerk ausgehoben und um eine Dekade im Drehsinne des Uhr zeigers verstellt werden, damit 23 über 14 zu stehen kommt (III). Durch eine weitere Um drehung der Kurbel verbleibt im Zählwerk der Rest 9 (IV) und im Umdrehungszählwerk scheint die Zahl 11. auf, welche dem Quotien ten entspricht.
Im Mechanismus für das Zählwerk spie len sieh während dieser Rechnungsoperation folgende Vorgänge ab: Bei der durch axiales Verstellen der Kurbel. in Divisionsstellung gebrachten Staf felwalze befindet sieh, wie Fig. 11 zeigt, das Einstellrädchen des auf eins eingestellten Einstellschiebers im Wirkungsbereich des achtzähnigen Komplementärzahnbogens und das Einstellrädchen des auf vier eingestell ten Einstellschiebers im Wirkungsbereich des fünfzähnigen Komplementärzalinbogens,
wäh rend die Einstellrädchen der auf Null ste henden Einstellschieber im Wirkungsbereich des neunzähnigen Komplementärzahnbogens stehen. Das Einstellrädchen des auf Null stehenden Einstellschiebers der niedrigsten Stelle des Einstellwerkes steht als Doppelräd- ehen mit seinem obern Rädchen 4" im Wir kungsbereich des zehnzähnigen Komplemen- tärzahnbogens und mit seinem untern Räd chen im Wirkungsbereich des neunzähnigen Komplementärzahnbogens. Es wird daher bei einer Umdrehung der Staffelwalze nicht um neun,
sondern um zehn Zähne gedreht und infolgedessen eine Zehnerschaltung ausgelöst, die sich bei dein angenommenen Zahlenbei spiel auf sämtliche Zahlenstellen des Zähl werkes überträgt. Demnach werden das Ein stellrädchen des auf vier eingestellten Ein stellschiebers nicht um fünf, sondern um sechs Zähne, das Einstellrädehen der auf eins ein gestellten Einstellschiebers nicht um acht, son dern um neun Zähne und die folgenden Ein stellrädchen der auf Null stehenden Ein stellschieber nicht um neun, sondern um zehn Zähne gedreht.
Dadurch wird im Zählwerk das Zahlenbild I in II verwandelt, und es verbleibt die Zahl 23 , welche dann durch Ausheben und Linksschaltung des Zählwerkes um eine Dekade in die Stellung über dem Divisor 14 gebracht (III) wird.
Bei der nun folgenden, weiteren einmaligen Umdrehung der Staffel-walze wiederholt sich der geschilderte Vorgang. Das Einstellrädchen der niedrigsten Stelle wird tun zehn Zähne ge dreht, so dass die im Schauloch stehende Null wieder aufscheint und gleichzeitig eine Zehnerschaltung ausgelöst wird.
Im Schau loch der Ziffer drei wird daher nicht acht (5 + <B>3),</B> sondern neun (5 -f- 3 -f- 1) auf scheinen (IV), wogegen statt der Ziffer zwei im links folgenden Schauloch eine Null erscheint (8 -I- 2) und dabei abermals eine Zehnerschaltung ausgelöst wird, wodurch die übrigen, auf Null stehenden Ziffernrollen, welche durch den neunzähnigen Komplemen- tärzahnbogen um neun Ziffern gedreht wer den, eine volle Umdrehung erhalten und daher wieder mit Null im Schauloch sichtbar sind.
Calculating machine with only one staggered roller. (@ e @, the result of the present invention is a calculating machine for all four types of arithmetic, with only one graduated roller and switching and counter elements arranged around it in a circle.
Compared to known calculating machines of this type, the subject of the invention differs in that there are adjusting wheels -Lind Zebnerschaltchen with five teeth each and in the drive z-visehen adjusting wheel and numeric roller is a substitute a T-escbaltet, the whole thing that the number rollers perform a tenth of an inch rotation per tooth of the relay roller.
In the drawing, a small calculating machine designed according to the invention is illustrated, for example, and specifically shows: FIG.
Longitudinal section, partly in view, Fig. 2 shows a partial cross section along the line 11-11 in Fig. 1, Fig. 3 with the staggered roller.
an adjusting gear of the lowest value in An sees, Fi-. 4 a -further Ausfübrun -sform the staggered roller with an adjusting member in view, Fi-. 5 shows a partial cross-section through the toothing of the staggered roller with an actuator in the 1-lorizontalsehnitt, Fi-. 6 the ten switching elements of a position as well as further switching elements in the diagram,
7 to 10 two associated switching elements in different positions, during a switching process in a partially cut-away plan view, and FIG. 11 shows. the staggered roller and some adjustment wheels are shown schematically. Of the calculating machine, only those parts of the liner which are necessary for understanding the firing are illustrated in the drawing and are described below.
A staggered roller 3 is firmly seated on an axis 1, which is besieged in the glass line body and can be rotated by a crank 2. The staggered roller 3 has a group of teeth on its circumference, the teeth of which act on the setting wheels 4 for the result c .
The group of teeth a sets look like from Fib. 3 and 4, composed of the dental arch a1 graded according to the values 1 to 9 and the dental arch a1 staggered according to the complementary numbers 9 to 0, i.e. in opposite senses. In addition, according to Fi-. 3 a tooth z in front or behind the group of teeth and in the one according to Fib. 4 a ten-tooth arch z,
intended. The tooth group a is limited to a sector of the relay roller which is outside the area of the adjusting wheel 4 in the normal position of the relay roller. The adjustment wheels are arranged in a circle concentrically surrounding the relay roller. They are axially displaceable and secured against rotation on axes 5. The setting wheels 4 can be adjusted by setting slide 6 for themselves. The adjusting slides 6 are guided on columns 7. and are fixed at a point corresponding to the values 0 to 9 to be set by a spring-loaded ball 9 engaging in notches 8 of the columns 7.
The adjusting slide 6 protrude with their handles from Ver tikalschlitzen 15 of the housing.
The transmission device from the setting unit to the result unit consists of the following: On the upper end of the axle 5 there are transmission wheels 10 which engage in pinion gear 11. The Zahntrieblinge 11 are each with a ten switching thumb 12 be known training and a digit roller 13 firmly connected; they sit loosely rotatably on bolts 14 which are rigidly inserted at right angles to the axes 5 in radial bores of the rotatably mounted counter body 16.
The drive of the number rollers 13 is reduced compared to that of the setting wheels, for example in the illustrated embodiment 1: 2. For this purpose, the transmission wheels 10 are five-toothed and the toothed drive belts 11 are ten-toothed. The whole thing is such that the Zif remote rollers perform a tenth of a full revolution per tooth of the relay roller.
Given the small space conditions, the dimensions, especially the transmission wheel 10, are very small - (3.4 mm diameter), so that, for example, the use of bevel wheels, if not impossible, would be practically very un advantageous. Therefore, a rack and pinion gearing is provided by the transmission wheels 10 are formed out to pinwheels, which engage in the normally toothed pin wheels 11.
In the case of the drive described, a digit roller 13 needs to be rotated by one digit by twice the * V @ angle rotation of the transmission wheel 4 and consequently also. the relay roller 3 is required so that the lilacs are distributed over the rotary resistors of the counter, - a larger crankshaft.
The tens holding wheel. airf sits on axis 5 and therefore measured at entry, a numeric circuit also doubles the angular rotation as the number roll. This is achieved by intermittent, in this case twice, switching of the tens: locking wheel.
The Einriehtuir required for this is made as follows: The Zehnersehalwädcheri form f-fifteen-tooth, rigidly interconnected double wheels 17, 7.8 (Fig. 1. and 6 to 10), which sit on the axes 5 longitudinally adjustable. The five Teeth of both wheels 17 arid 1 8 are set by half the tooth pitch to each other ver (Fig. 7 to 1.0).
A fork 20, which is guided in an immovable bearing body 21 by means of a pin '0' (FIG. 1) protruding at a right angle, engages in a collar 19 (FIG. 6) of the tens retaining wheels 17, 18. The tens indexing thumb 12 of the next lower position of the result work acts on the pin 20 '. The wheels 1.8 for the result work are switched by a ten switching tooth 22 and the wheels 17 by a member 23. The ten switching tooth 22 is provided on a disk 21-.
The jockey wheels 17 form in conjunction with your switching element 23 locking devices which shut down the axes 5 with the wheels sitting on them 4, 18, 17, 10 and the Zahntrieblin, ge 11 after the ten circuit. For this purpose, the switching element 23 is circular-arc-shaped on its outer edge and engages with this edge in the locking position in a tooth gap of the wheels 17. From the disc 24 an obliquely rising tab 25 is bent out, which is used to reset the tens retaining wheels 17, 18 from the switching position.
A locking disk 26 (Fig.1.) Locks the switching wheel 17 in a known manner when no Zehnersehaltun occurs. The switching and locking elements 23, 24, 26 are rigidly connected to one another. This rigid whole is with the axis 1 and through a pin 27 with. the staggered roller 3 coupled to rotate, but does not participate in the axial displacement of the axis.
The switching process when a ten circuit occurs. the following: If one of the number rolls 7 3 z. B. from 9 to 0, the pin 20 'underneath is pressed downwards by the switching thumb 1.2 and the switching wheel 17, 18 of the next higher value starts moving; the range of the ten switching tooth 22, which is indicated in the dashed line Position (Fi; .6) brought. By the switching tooth 22, the Kehalträdehen 18 is then brought from the position in Fig. 7 to the ge according to Fig. 8.
The here executed. /. Rotational movement of the switching wheel 18 is less than a fifth of a turn. The member 23 then provides the full fifth rotation by moving the wheel 17 connected to the wheel 18 in question from the position in FIG. 9 to the position according to FIG. 10 and at the same time locking it for the moment. During the subsequent rotary movement of the disk 24, the tab 25 comes under the longer leg 20 ″ of the fork 20 and returns it to the normal position with the pin 20 'and switching wheels 17, 18.
In this as well as in the switch position, the shift wheels <B> 17, </B> 18 are switched by a. the bearing body 21 placed around the coil spring 28 held, which engages in notches 29 of the pins 20 '.
As a result of the gear reduction described, five-tooth setting wheels 4 (Fig. 5) are also used. The five-tooth design of the setting wheels has the essential advantage of a very compact design. If the calculating machine is designed in such a way that the relay roller only works in one direction of rotation, the teeth 30 of the setting wheels 4 and relay roller 3 are given a one-sided or non-dimensional shape (Fig. 5), which has great advantages for the kinematics of the engagement conditions .
The operation of the calculating machine for the addition is as follows: The number to be added is set with the help of the slider 6 on the circumference of the housing drum; it is set and, by a single rotation of the relay roller 3, is fed into the counter formed by the dial disks 13. brings. The number or a total can be read in the peepholes 31. If one and the same number has to be entered several times (multiplication), this is achieved by rotating the relay roller correspondingly many times.
In order to perform a subtraction, the staggered roller is, as already mentioned, provided with complementary cogs a: = staggered from 9-0, which are arranged between the addition cogs of the values 1 to 9 in opposite staggering, so that one corresponds to the l \ TUllwert , toothless rollers cross-section a complementary tooth arch according to FIG. 3 with nine teeth, on a roller cross-section provided with a tooth a complementary tooth arch a.,
with eight teeth, etc. follows. In order to move the complementary tooth arches 9 to 0 in relation to the setting scales provided on the housing circumference or visible in peepholes, an axial displacement of the staggered roller is required. This is for example with the crank. 2 accomplished and carried out either before or after setting the setting wheels 4.
In order to carry out the axial displacement of the staggered roller with the aid of the crank, the staggered roller is firmly connected to the axis 1 by a pin 32. In the addition and sub traction position, the staggered roller is secured against axial displacement by a non-visible in the drawing fixed holding device.
For example, if the counter contains the number three, and this number three is to be subtracted, then the setting wheel 4 of the desired value is set to three and then the relay roller 3 is moved to the subtraction position indicated by dash-dotted lines in the drawing (Fug. 3 and 4). lun ;, brought.
In this position of the staggered roller, the setting wheel faces the six-tooth complementary tooth arch of the staggered roller, so that when it is rotated, the setting wheel and the dial 13 coupled to it are rotated by six teeth in the sense of addition. As a result of this, and as a result of the tens circuit that takes effect as described below, the number three is exhausted from the counter and the relevant dial is set to zero. Both in the case of addition and subtraction, the switch and counter elements always rotate in the same direction.
Although the mathematical basics of complementary subtraction can be assumed to be known, it should be remembered that the number of each decade must be supplemented to nine, that of the first decade (lowest digit) to ten, whereby the above-mentioned, continuous ten circuit is initiated. A device is therefore provided that automatically effects this addition to ten. For this purpose, on the staggered roller shown in Fig. 3 outside the area of the toothing described so far, an additional tooth is arranged so that it appears in the rollers cross-section as the tenth, designated z tooth of the circumferential pitch.
For the sen tooth z, a gear 33 (Fig. 3) is mounted on the axis 5 of the lowest point so that it only comes into engagement with the tooth z after lifting the relay roller 3, but otherwise remains switched off. This arrangement ensures that the respective complementary number in the lowest digit is always increased by one, i.e. that the originally set number is not added to nine, but rather to ten as necessary.
The same effect is also achieved with the embodiment of the staggered roller illustrated in FIG. Instead of the additional tooth, the relay roller 3 has ten teeth z1, in the area of which the adjusting gearwheels 4 can never reach, since their uppermost position corresponds to the zero range of the relay roller located below the ten teeth.
On the axis 5 of the lowest point of the machine, an adjusting gear with two toothed rings 4 'and 4 "is arranged, which are so far apart that the upper toothed ring 4" engages in the addition gear arch a1 of the next lower point of the staggered roller 3 , the lower toothed ring 4 ', however, is opposite the toothed arch of the relay roller corresponding to the value of the setting line.
In Fig. 4 the setting gear 4 ', 4 ", for example, is set to three; it is therefore rotated by three teeth by means of its lower ring gear 4', while only two teeth of the staggered roller pass through the upper ring gear 4".
If the relay roller 3 is now raised by one tooth width into the subtraction position for the purpose of subtraction, the setting gear 4 'reaches the area of that complementary tooth arch a ,, dea # has six teeth and thus the supplementary number to 9 to the number three, whereas the ring gear 4 "the next higher complementary arch a., with seven teeth @e;
en- survives. As a result, the setting gear is rotated by the toothed ring 4 "not by six, but by seven teeth, actually by the supplementary number belonging to the number three to ten. The additional ten teeth z1, which are also replaced by their tooth marked z analogously cause a correct twist in the case where a 0 would have to be subtracted in the lowest digit.
According to FIG. 1, the staggered roller is driven by the crank 2. But it is also easily possible, instead of the staggered roll, to drive the housing drum around the fixed staggered roll, so that the adjusting gears 4 are moved in a circular path around the staggered roll during the computing process. The drive can be done by hand or by motor.
Nothing is changed in the basic structure of the machine if the addition and complementary arcs ccl and a.- are arranged in separate groups on the staggered roller and the setting gear wheels 4 can be adjusted over both areas. Finally, it should be mentioned that the machine can be switched from addition to subtraction or vice versa by jointly adjusting the setting elements.
In this case, the relay roller 3 is axially immobile, however. the columns 7 including the Stell.schiebern 6 and A set wheels 4 axially adjustable. In order to be able to adjust the columns 7 together, they are, for example, on the one hand guided longitudinally movable in the bearing body 21 and stored at their other end in a circular arc-shaped shoe which is movable in the housing par allel to the columns and is raised by an IIebel or eccentric and ge can be lowered. The stroke executed here corresponds to the same stroke by which the staggered roller is adjusted in the case of the embodiment described above when switching to another type of invoice.
In the present calculating machine, as in other relay roller machines, dividing is carried out by continuously subtracting the divider from the dividend. First of all, the Divi dend is set by moving the slide 6 in the setting mechanism and transferred from there by a turn of the crank to the counter.
The divisor is then set in the setting unit. If, to cite a simple example, the dividend is 163 and the divisor 14, this is set as usual in such a way that it comes under the numbers 1 and 6 of the dividend 1.63. If a rotation is carried out with the crank brought into the division position by axial displacement, 14 is subtracted from 16 of the number 163; so
EMI0005.0010
163
<tb> - <SEP> 1.4
<tb> 23 The number remains in the counter. 23, while the number one appears in the revolution counter corresponding to one crank revolution.
Since the remaining number 23 has been shifted one place to the right compared to the set divisor 14 (Fig. 11, 1I), the counter must be lifted out and adjusted by a decade in the direction of rotation of the clock hand so that 23 is above 14 (III ). If you turn the crank again, the remainder 9 (IV) remains in the counter and the number 11 appears in the revolution counter, which corresponds to the quotient.
In the mechanism for the counter, the following processes are played out during this calculation operation: During the axial adjustment of the crank. As shown in Fig. 11, the sliding roller set in the division position is located in the area of action of the eight-toothed complementary tooth arch and the dial of the adjusting dial set to four in the area of action of the five-toothed complementary arch,
while the setting wheels of the setting slide, which are set to zero, are in the area of action of the nine-tooth complementary tooth arch. The setting wheel of the setting slide, which is set to zero, at the lowest point of the setting mechanism stands as a double wheel with its upper 4 "wheel in the area of action of the ten-toothed complementary tooth arch and with its lower wheel in the area of action of the nine-toothed complementary tooth arch Relay roll not at nine,
but rotated by ten teeth and as a result triggered a ten circuit, which is transferred to all digits of the counter with your assumed number example. Accordingly, the adjusting wheel of the adjusting slider set to four is not changed by five, but by six teeth, the adjusting wheel of the adjusting slider set to one not by eight but by nine teeth and the following adjusting wheels of the adjusting slider set to zero are not changed nine, but rotated ten teeth.
As a result, the number image I is converted into II in the counter, and the number 23 remains, which is then brought into the position above the divisor 14 by a decade by lifting the counter and switching it to the left (III).
The process described is repeated during the following, further single rotation of the relay roller. The setting wheel for the lowest point is turned ten teeth so that the zero in the viewing hole appears again and a number is triggered at the same time.
In the look hole of the number three, eight (5 + <B> 3), </B> but nine (5 -f- 3 -f- 1) will appear (IV), whereas instead of the number two in the following left A zero appears (8 -I- 2) and a ten circuit is triggered again, whereby the remaining number rolls, which are set to zero, which are rotated by nine digits by the nine-tooth complementary-tooth arch, receive a full turn and therefore with them again Zero are visible in the peephole.