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.
Ten switching device, for result and revolution counters. The present invention relates to a ten switching device for result and revolution counters, e.g. B. in calculating machines, with ten switching teeth, which are switched on with axial displacement of ten switching elements.
Ten switching devices of this type for result and revolution counters are already known and come in different designs. Reliable but very intricate designs have appeared, the only drawback of which has been that their manufacturing costs are too high. Calculating machines have therefore often been manufactured that had no decimal switching devices in the rev counter, which is why the computer was forced to pay attention to the number of rotations of the setting mechanism itself as soon as decimal switching could occur.
Simpler solutions to the problem have also been proposed, which have also been used in practice. It has been found, however, that these simpler constructions work less reliably, which is related to the fact that, for reasons of cost, it was not possible to maintain the fine dimensional tolerances that would have been necessary to ensure an absolutely reliable operation of the device.
The present invention enables a construction of a Zeh nerschaltvorrichteng to be developed which does not require particularly small dimensional tolerances in the execution and nevertheless works reliably.
The ten switching device according to the invention is characterized in that a switching element is provided with two working parts, which are angeord net to each other in such a way that they protrude between two opposite sides facing conical surfaces of the ten switching element and interact with these, these parts at the movement of the switching element from one particular position to another cause an inevitable shift of the ten switching element into two different positions.
In the following, a particularly suitable embodiment of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1 shows a perspective view of a ten switch device according to the invention, seen obliquely from the rear, with certain parts being omitted in order to achieve greater clarity.
Fig. 2 shows an end view of the construction parts at a work station in a result or revolution counter with a ten switching device according to the invention.
FIG. 3 shows a section along the broken line III-III in FIG.
Fig. 4 shows the same view as Fig. 2 with the parts in a different position.
Figure 5 shows a rear view of the elements shown in Figure 4 (and is thus a view from the left in Figure 4). Finally, FIG. 6 shows a detail of a Zehm switching element in a front view.
A so-called quotient or revolution counter tooth 1, which turns the revolution counter forward by one digit for each revolution of the actual setting mechanism (rotor, actuator), is arranged on a shaft 2 which is mounted in the stationary frame of the calculating machine ( not shown in the drawing), and this revolution counting tooth 1 is connected to a gear drive known per se (not shown in the drawing). coupled to the rotating setting mechanism of the calculating machine.
The movements of the quotient or revolving counting tooth 1 are transmitted to a toothed roller 7 via gears 3, 4, 5 and 6. Just like the revolution counting tooth 1, these gears are mounted on shafts that are immovably mounted in the frame of the calculating machine. The toothed roller 7 is rotatably mounted in a ten-switch frame 8, which in turn forms an integral part of the movable slide 9 of the calculating machine.
The gear 6 is axially fixed in relation to the frame of the machine and slides when the carriage 9 is moved along the toothed roller 7 with which it is constantly engaged, and the movements of the gear 6 are thus in all working positions of the carriage transfer the toothed roller. As a result, this for its part will always follow the rotary movements of the revolution counting tooth 1.
In the ten switch frame 8, a shaft 10 for the ten switch elements 13 is mounted, and this shaft carries a gear 11 firmly connected to it. This gear is always in engagement with the toothed roller 7, and the ratio between them is selected such that the revolution counting tooth 1 and the shaft 10 rotate at the same angular speed.
The arrows in FIG. 1 show the directions of rotation of the gears and the other internal rotating parts when calculating in the positive direction (-I direction).
The shaft 10 is provided with a longitudinal keyway in which a longitudinal key 12 is angeord net, which is provided with a number of projections 12a protruding from this shaft, namely with a projection for each value point of the counter. On the shaft 10, a tens switching element 13 is also arranged in each value place, which is axially displaceable a short distance along the shaft, but is prevented from rotating in relation to this by one of the teeth 12a of the wedge 12 13 engages in a groove of the ele mentes. Each element 13 is further provided with two decimal retaining teeth 13a., 13b, one of which, 13a,
with positive arithmetic (-f- direction) and the other, 13b, with negative arithmetic (-direction) should work.
The angle 2a between the teeth 13a, 13b (see Fig. 6) is greater for each higher value, and the teeth 13a lie in a known manner on a screw curve, just as the teeth 13b also lie on such a curve .
The elements 13 are displaced in the axial direction by switching elements 14 which are pivotably mounted on an intermediate gear shaft 15. These switching elements 14 are in transverse to the axial direction grooves in the parts 8a, 8b of the frame 8 leads ge (Fig: 1 and 2).
These switching elements 14 can be pivoted into two different positions, namely in a rest position, which can be seen from FIG. 2, and in a working position, which can be seen from FIG. In each of these positions they are locked by a hill lock 16 or the like.
Each switching member 14 is provided with two working parts 14a and 14b formed as arms, and the arm 14b is arranged offset in the axial direction of the axis 15 with respect to the arm 14a. These arms are provided with guide surfaces that cooperate with conical planes 13c and 13d of the corresponding element 13 in such a way that the two different positions of the switching element 14 determine two different, corresponding axial positions of the element 13 on the shaft 10.
When the switching element 14 is in its rest position (FIG. 2), the element 13 is held in the dash-dotted position in FIG. 5, and when the switching element 14 assumes its work position (FIG. 4), this element 13 is in the position shown in solid lines in FIG. When the rotor of the calculating machine is in its rest position (zero position, full revolution position), the revolution counting tooth 1 assumes the position shown in FIG. 1 and the wedge 12 is at the same time in the position shown in FIG.
The teeth 12a of the wedge 12 are so angeord net in the axial direction that they cooperate with the guide surface of the arm 14b. The arm 14a, on the other hand, lies just opposite a recess in the wedge 12.
On the shaft 15, intermediate gears 17 are also supported between the switching elements 14, and these interact with the revolution counting tooth 1 and the ten switching teeth 13a, 13b of the elements 13. Each intermediate wheel is always in mesh with a number wheel 18, which is provided with stamped numbers on its circumference in the usual way (FIG. 6). The number wheel 18 is provided with ten teeth and also carries a ten-switch cam 18a, which works together with a cam 14c of the switching element 14. The number wheels are mounted on a common shaft 19.
The device described works as follows: When the main shaft of the machine is rotated in the positive direction, the revolution counting tooth 1 will rotate in the direction of the arrow in Fig.1, and when it has covered about half a revolution, it starts the revolution counting tooth <B> 1 </B> the wheel 17 and. that with it. connected digit wheel by one 'step in the positive direction-- .:
to turn. The ten switching tooth 13b; which is intended for arithmetic in the negative direction, then moves unhindered: apa: intermediate wheel 17 over; -because: the -switching element 14 is now in its rest position (FIG. 2) and holds the element 13 in the position shown by dash-dotted lines in FIG.
If the number wheel now shows the number 9 (FIG. 2), the cam 18a at 14e will actuate the switching element 14 (FIG. 4), so that this switching element is pushed out, that is, it is pivoted clockwise; it is assumed in FIG. 4 that the wheel 18 has then rotated by half a step (from the position shown in FIG. 2). The element 13 is now pushed axially through the switching member 14 in the position shown in Fig. 5 with full Li lines.
The tooth 13a then lies in the same plane as the wheel 17 of the next higher value place, and if the shaft 10 is rotated further, this tooth will turn the wheel 17 and the number wheel 18 coupled to it forward by one step for the numerical switching. During the last part of the rotation, that is, when this is completed, the wedge 12 will push the switching element 14 back into the rest position, after which the device returns to the initial position.
When calculating in the negative direction, the mode of operation is analogous.
The invention is of course not limited to the embodiment shown; the shape of the various details can be modified in many different ways within the scope of the following patent claim.