Zehnerschaltvorrichtung,für Resultat- und Umdrehungs-Zählwerke. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zehnerschaltvorrichtung für Resultat- und Umdrehungszählwerke, z. B. in Rechen maschinen, mit Zehnerschaltzähnen, die bei axialer Verschiebung von Zehnerschaltelemen- ten eingeschaltet werden.
Zehnerschaltvorrichtungen dieser Art für Resultat- und Umdrehungszählwerke sind be reits bekannt und kommen in verschiedenen Ausführungen vor. Es sind zuverlässige, aber sehr verwickelte Konstruktionen erschienen, deren einziger Nachteil gewesen ist, dass ihre Herstellungskosten zu hoch sind. Man hat daher oft Rechenmaschinen hergestellt, die keine Zehnerschaltvorrichtungen im Umdre hungszählwerk hatten, weshalb der Rechner also gezwungen war, selbst auf die Anzahl der Umdrehungen des Einstellwerkes zu achten, sobald Zehnerschaltungen vorkommen konn ten.
Einfachere Lösungen des Problems sind auch vorgeschlagen worden, die auch in der Praxis verwendet wurden. Es hat sich aber herausgestellt, dass diese einfacheren Kon struktionen weniger zuverlässig arbeiten, was damit zusammenhängt, dass man aus Kosten gründen nicht die feinen Masstoleranzen hat einhalten können, die notwendig gewesen wären, um ein absolut zuverlässiges Arbeiten der Vorriehtimg sicherzustellen.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine Entwickhung einer Konstruktion einer Zeh nerschaltvorrichteng, welche keine besonders kleinen Masstoleranzen bei der Ausführung erfordert und trotzdem sicher arbeitet.
Die Zehnerschaltvorrichtung gemäss der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass ein Schaltglied mit zwei arbeitenden Teilen versehen ist, die derart zueinander angeord net sind, dass sie zwischen zwei nach entgegen gesetzten Seiten hin gerichteten kegeligen Flächen des Zehnerschalteleinentes ragen und mit diesen zusammenwirken, wobei diese Teile bei der Bewegung des Schaltgliedes von einer bestimmten Lage zu einer andern eine zwang läufige Verschiebung des Zehnerschaltelemen- tes in zwei verschiedene Lagen bewirken.
In dem Folgenden soll eine besonders ge eignete Ausführungsform der Erfindung an Hand der beigefügten Zeichnungen näher be schrieben werden.
Fig.1 zeigt eine perspektivische Ansicht von einer Zehnerschaltvorrichtung gemäss der Erfindung schräg von hinten gesehen, wobei gewisse Teile weggelassen sind, um grössere Deutlichkeit zu erzielen.
Fig.2 zeigt eine Stirnansicht der Kon struktionsteile bei einer Werkstelle in einem Resultat- oder Umdrehungszählwerk mit einer Zehnerschaltvorrichtung nach der Erfindung.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach der gebro chenen Linie III-III in Fig. 2.
Fig. 4 zeigt dieselbe Ansicht wie Fig. 2 mit den Teilen in einer andern Lage.
Fig. 5 zeigt eine Ansicht von den in Fig. 4 gezeigten Elementen von hinten gesehen (und ist somit eine Ansicht von links in Fig. 4). Schliesslich zeigt Fig.6 eine Einzelheit eines Zehmerschalt- elementes in Stirnansicht.
Ein sogenannter Quotienten- oder Umdre- himgszählzahn 1, der das Umdrehungszähl werk um eine Ziffer für jede Umdrehung des eigentlichen Einstellwerkes (Rotors, Aktua- tors) vorwärtsdreht, ist auf einer Welle 2 an geordnet, die in dem ortsfesten Gestell der Rechenmaschine gelagert ist (auf den Zeich nungen nicht gezeigt), und dieser Umdre- hungszählzahn 1 ist über ein an sich bekann tes Zahnradgetriebe (auf der Zeichnung nicht gezeigt) mit. dem umdrehenden Einstellwerk der Rechenmaschine gekuppelt.
Die Bewegungen des Quotienten- oder Um- drehimgszählzahnes 1 werden über Zahnräder 3, 4, 5 und 6 auf eine Zahnwalze 7 übertragen. Diese Zahnräder sind genau wie der Umdre- hungszählzahn 1 auf Wellen gelagert, die in dem Gestell der Rechenmaschine unverschieb- bar gelagert sind. Die Zahnwalze 7 ist in einem Zehnerschaltgestell 8 drehbar gelagert, das seinerseits einen integrierenden Teil des beweglichen Sclflittens 9 der Rechenmaschine bildet.
Das Zahnrad 6 ist also im Verhältnis zu dem Gestell der Maschine axial fixiert und gleitet beim Verschieben des Schlittens 9 an der Zahnwalze 7 entlang, mit welcher es dauernd im Eingriff steht, und die Drehbewe gungen des Zahnrades 6 werden somit in allen Arbeitslagen des Schlittens auf die Zahnwalze übertragen. Diese wird infolgedessen ihrer seits immer den Drehbewegungen des Umdre- hungszählzahnes 1 folgen.
In dem Zehnerschaltgestell 8 ist eine Welle 10 für die Zehnerschaltelemente 13 gelagert, und diese Welle trägt ein mit ihr fest verbun denes Zahnrad 11. Dieses Zahnrad ist stets im Eingriff mit der Zahnwalze 7, und das über setzungsv erhältnis zwischen ihnen ist derart gewählt, dass der Umdrehungszählzahn 1 und die Welle 10 sich mit derselben Winkel geschwindigkeit drehen.
Die Pfeile in Fig.1 zeigen die Drehrichtungen der Zahnräder und der übrigen inndrehenden Einzelteile beim Rechnen in der positiven Richtung (-I-Rich- tung) .
Die Welle 10 ist mit einer Längskeilnut versehen, in welcher ein Längskeil 12 angeord net ist, der mit einer Anzahl aus dieser Welle hinausragender Vorsprünge 12a, und zwar mit einem Vorsprung für jede Wertstelle des Zählwerkes, versehen ist. Auf der Welle 10 ist ferner in jeder Wertstelle ein Zehner schaltelement 13 angeordnet, das eine kurze Strecke an der Welle entlang axial verschieb bar ist, aber daran gehindert ist, sich im Ver hältnis zu dieser zu drehen, indem einer der Zähne 12a des Keils 12 in eine Nut des Ele mentes 13 eingreift. Jedes Element 13 ist fer ner mit zwei Zehnersehaltzähnen 13a., 13b versehen, von welchen der eine, 13a,
beim positiven Rechnen (-f- Richtiuzg) und der an dere, 13b, beim negativen Rechnen (-Rich tung) arbeiten soll.
Der Winkel 2a zwischen.den Zähnen 13a, 13b (siehe Fig.6) ist für jede höhere Wert stelle grösser, und die Zähne 13a liegen in an sich bekannter Weise auf einer Schrauben kurve, genau wie die Zähne 13b auch auf einer solchen Kurve liegen.
Die Elemente 13 werden in der axialen Richtung durch Schaltglieder 14 verschoben, welche auf einer Zwischenradwelle 15 schwenk bar gelagert sind. Diese Schaltglieder 14 sind in quer zu der axialen Riehtung verlaufenden Nuten in den Teilen 8a, 8b des Gestelles 8 ge führt (Fig:l und 2).
Diese Schaltglieder 14 können in zwei verschiedene Lagen geschwenkt werden, und zwar in eine Ruhelage, die aus Fig. 2 hervor geht, und in eine Arbeitslage, die aus Fig.4 hervorgeht. In jeder von diesen Lagen wer den sie durch ein hugelgesperre 16 oder der gleichen gesperrt.
Jedes Schaltglied 14 ist mit zwei als Arme ausgebildeten, arbeitenden Teilen 14a, und 14b versehen, und der Arm 14b ist in der axialen Richtung der Achse 15 im Verhältnis zu dem Arm 14a versetzt angeordnet. Diese Arme sind mit Führungsflächen versehen, die mit kegeligen -Pläehen 13c bzw. 13d des entspre chenden Elementes 13 derart zusammenwir ken, dass die zwei verschiedenen Lagen des Schaltgliedes 14 zwei verschiedene, entspre chende axiale Lagen des Elementes 13 auf der Welle 10 bestimmen.
Wenn das Schaltglied 14 seine Ruhelage einnimmt (Fig.2), wird das Element 13 in der strichpunktierten Lage in Fig. 5 festgehal ten, und wenn das Schaltglied 14 seine Ar beitslage einnimmt (Fig.4), wird dieses Ele ment 13 sich in der Lage befinden, die mit vollen Linien in Fig. 5 gezeigt ist. Wenn der Rotor der Rechenmaschine in seiner Ruhelage (Nullage, Vollumdrehungs- lage) ist, nimmt der Umdrehungszählzahn 1 die in Fig.1 gezeigte Lage ein, und der Keil 12 befindet sich gleichzeitig in der in Fig. 2 gezeigten Lage.
Die Zähne 12a des Keils 12 sind in der axialen Richtung derart angeord net, dass sie mit der Führungsfläche des Ar mes 14b zusammenwirken. Der Arm 14a liegt dagegen gerade gegenüber einer Aussparung des Keils 12.
Auf der Welle 15 sind ferner zwischen den Schaltgliedern 14 Zwischenräder 17 ge lagert, und diese wirken mit dem Umdre- hungszählzahn 1 und den Zehnerschaltzähnen 13a, 13b der Elemente 13 zusammen. Jedes Zwischenrad ist stets im Zahneingriff mit einem Ziffernrad 18, das in üblicher Weise an seinem Umfang mit eingestempelten Ziffern versehen ist (Fig.6). Das Ziffernrad 18 ist mit zehn Zähnen versehen und trägt ausser dem einen Zehnerschaltnocken 18a, der mit einem Nocken 14c des Schaltgliedes 14 zusam menwirkt. Die Ziffernräder sind auf einer gemeinsamen Welle 19 gelagert.
Die beschriebene Vorrichtung wirkt wie folgt: Wenn die Hauptwelle der Maschine in der positiven Richtung gedreht wird, wird der Umdrehungszählzahn 1 sich in der Richtung des Pfeils in Fig.1 drehen, und wenn er etwa eine halbe Umdrehung zurückgelegt hat, be- ffi a nnt der Umdreh ungszählzahn <B>1</B> das Rad 17 und . das damit. verbundene Ziffernrad um einen'Schritt in der positiven- Richtung--.:
zu drehen. Der Zehnerschaltzahn 13b; der für Rechnen in der negativen Richtungsbestimmt ist, bewegt sich -dann -unbehindert: apa:Zwi- sehenrad 17 vorbei; -weil : das -Schaltglied 14 sich jetzt in seiner Ruhelage (Fig.2) befin det und dabei das Element 13 in der mit strichpunktierten Linien in Fig.5 gezeigten Lage festhält.
Wenn jetzt das Ziffernrad die Ziffer 9 zeigt (Fig. 2), wird der Nocken 18a bei 14e das Schaltglied 14 betätigen (Fig. 4), so dass dieses Schaltglied hinausgeschoben wird, also im Uhrzeigersinn geschwenkt wird; es wird in Fig. 4 angenommen, dass das Rad 18 sich dann um einen halben Schritt (aus der- in Fig. 2 gezeigten Lage) gedreht hat. Das Element 13 wird jetzt axial durch das Schaltglied 14 in die in Fig. 5 mit vollen Li nien gezeigte Lage geschoben.
Der Zahn 13a liegt dann in derselben Ebene als das Rad 17 der nächsthöheren Wertstelle, und wenn die Welle 10 weitergedreht wird, wird dieser Zahn das Rad 17 und das damit gekuppelte Ziffernrad 18 um einen Schritt für die Zeh- nerschaltimg vorwärtsdrehen. Während des letzten Teils der Umdrehung, das heisst wenn, diese vollendet wird, wird der Keil 12 das Schaltglied 14 in die Ruhelage zurückschie ben, wonach die Vorrichtung wieder in die Anfangslage zurückgeht.
Beim Rechnen in der negativen Richtung ist die Wirkingsweise analog.
Die Erfindung ist natürlich nicht auf die gezeigte Ausführungsform beschränkt; die Ausformung der verschiedenen Einzelheiten kann in vielen verschiedenen Weisen inner halb des Rahmens des nachfolgenden Patent anspruches abgeändert werden.