Umstellanordnung für Chiffriermaschinen. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Umstellanordnung für Chiffriermaschinen ver schiedener Art.
Sowohl bei Maschinen, deren Funktion rein mechanisch ist, wie bei Maschinen, bei denen elektrische Kupplungsanordnungen gebraucht werden, ist eine Anordnung erforderlich, die den Chiffriervorgang direkt oder indirekt durch die Umstellung von verschiedenen wirk samen Organen auf eine entscheidende Weise beeinflusst, wobei die Güte der dabei erhal tenen Geheimschrift auf der Unregelmässigkeit beruht, mit welcher die Umstellanordnung ihre Funktion ausübt.
In der folgenden Beschreibung wird der Einfachheit halber nur vom Chiffrieren ge sprochen, obwohl unter diesem Begriff auch das Dechiffrieren verstanden sein soll.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Umstellanordnung, die einen drehbaren Teil mit einem Kranz von in wirksame und unwirksame Lage einstellbaren, Zähne be sitzenden Organen und einen Satz von schritt weise drehbaren Schlüsselrädern für die Ein stellung der genannten Organe aufweist.
Es ist bereits bekannt, dass bei Chiffrier maschinen mit Stiften versehene Schlüssel räder im Zusammenwirken mit einer mit ein stellbaren Schaltstäben versehenen Trommel gebraucht werden können. Bei einer solchen bekannten Umstellanordnung bewirken die Stifträder über Steuerhebel eine Verstellung der Stäbe in der Trommel, und die Stäbe sind mit Schaltzähnen versehen, welche zum Zwecke des Chiffrierens bei der Umdrehung der Trom mel mit andern Organen, z. B. Typenrädern, zusammenarbeiten. Es ist dabei gebräuchlich, die Stifträder mit Hilfe einer besonderen Schaltanordnung jedesmal einen Schritt vor wärts zu stellen.
Gemäss der vorliegenden Erfindung da gegen. sind die einstellbaren . Organe, z. B. Schaltstäbe, derart auf dem drehbaren Teil angeordnet, dass sie die schrittweise Umstel lung der Schlüsselräder bewirken können. Die Funktion der einstellbaren Organe kann sich auf dieses Umstellen der Schlüsselräder be schränken, oder diese Organe können auch noch andere Aufgaben erfüllen. Wesentlich ist, dass eine Wechselwirkung zwischen Schlüssel rädern und einstellbaren Organen stattfinden kann, indem sowohl die Schlüsselräder die Einstellung dieser Organe, z. B. über besondere Steuerhebel, als auch die einstellbaren Organe eine Umstellung der Schlüsselräder, z. B. über aus konstruktiven Gründen vorhandene Zwi schenräder, bewirken können.
Durch geeignete Wahl der Schlüsselrädteilungen und durch geeignete Anordnung und Ausbildung der ein stellbaren Organe lassen sich ausserordentlich unregelmässige Verschiebungsserien einerseits für die Umstellung der Schlüsselräder und anderseits für die Einstellung der einstell baren Organe erzielen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbei spiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der Anord nung. Fig. 2 zeigt die Anordnung in Draufsicht. Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie A-A der Fig. 1.
Fig. 4 zeigt die Anordnung von vorn, teil weise im Schnitt, längs der Linie C-C der Fig. 1, die Fig. 5 bis 8 sind Schnitte nach der Linie B-B der Fig. 2 bei verschiedenen Lagen der Trommel und der Stifträder.
Fig. 9 zeigt sämtliche zu der Trommel ge hörende Schaltstäbe.
Fig. 10 zeigt Seitenansichten einer Anzahl von Schaltstäben einer andern Ausführung, wobei die beiden untersten Schaltstäbe in der Figur mit verstellbaren Verschiebungszähnen gezeigt sind, und der unterste auch mit gewissen zusammenwirkenden Organen im Schnitt.
Fig. 11 zeigt einen Teil des untersten Schaltstabes der Fig. 10 in verschobener Lage. Fig. 12 zeigt einen Schnitt nach der Linie D-D der Fig.10.
Vom Gestell der Anordnung wird nur eine Bodenplatte 1 mit einem Paar an den gegen überliegenden Kanten aufgegossenen Lagern 2, 3 für die Trommel, einem Paar Lager 4, 5 für die Stifträder und einer mit den letztge nannten Lagern zusammenhängenden Stütze 6 für die Montierung von Steuerhebeln und Zwi schenzahnrädern gezeigt.
Die Lager 2, 3 tragen eine Welle 7, die auf nicht gezeigte Art, z. B. an dem Wellen zapfen 8, mit einer dort angebrachten Treib- anordnung verbunden ist. Auf der Welle 7 ist die Trommel befestigt. Diese besteht aus zwei scheibenförmigen Endstücken 9, 10 (Fig.2), die an ihrer Peripherie einen Kranz von ra dialen Schlitzen für das Unterbringen der Schaltstäbe 11 aufweisen. Die Zahl der Schlitze und der Stäbe beträgt in der hier gezeigten Ausführung dreissig. Zwei auf den End stücken 9, 10 angeordnete Ringe 12, 13 ver hindern, dass die Stäbe in radialer Richtung aus ihren Schlitzen herausfallen.
Die Schalt stäbe sind an ihren nach aussen gekehrten Längskanten mit Zähnen von zwei verschie denen Höhen versehen, nämlich den höheren Verschiebungszähnen 14 und den niedrigeren Umstellzähnen 15.
In den Lagern 4, 5 ist die Welle 16 ge lagert, welche eine Anzahl (in dem gezeigten Beispiel fünf) unabhängig voneinander dreh barer Stifträder trägt. Jedes Stiftrad besteht aus einer Scheibe 17 bis 21, die längs ihrer Peripherie einen Kranz von radialen Schlitzen für die in axialer Richtung verschiebbaren Stifte 22 hat. Um das Herausfallen der Stifte aus den Schlitzen zu verhindern, sind Ringe 23 bis 27 auf die Scheiben aufgepresst. Jeder dieser Ringe ist mit einem Zahnkranz 28 bis 32 versehen.
Auf der Stütze 6 ist. ein speziell geformtes Lagerstück 33 befestigt., auf dem fünf Lager böcke 34 bis 38 (Fig.3) aufgeschraubt sind. An jedem dieser Lagerböcke ist ein Zahnrad 39 bis 43 auf einem Zapfen 44 bis 48 gelagert. Diese Zahnräder, im folgenden als Zwischen zahnräder bezeichnet, sind so angeordnet, dass sie einerseits mit je einem zugehörigen Zahn kranz 28 bis 32 der Stifträder und anderseits mit in aktiver Lage befindlichen Umstellzäh- nen 15 der Schaltstäbe 11 zusammenwirken.
In das Lagerstück 33 ist. eine Welle 49 ein gelegt, auf der eine Anzahl (in diesem Beispiel fünf) nach oben gerichtete Steuerarme 50 bis 54 drehbar gelagert sind, was dadurch ermöglicht wird, dass sie in Schlitze im Lagerstück 33 eingreifen, wie aus den Fig.3 und 5 bis 8 hervorgeht. An ihren Enden ist die Welle 49 durch Löcher in zwei weiteren, nach oben ge richteten Tragarmen 55 Lind 56 geführt, die an ihren obern Enden eine an ihnen festge schraubte Steuerleiste 57 tragen.
Die Löcher in den Tragarmen 55, 56 der Steuerleiste, durch welche die Welle 49 geführt ist, sind in senkrechter Richtung langgestreckt, so dass die Tragarme 55, 56 und dadurch auch die Steuerleiste 57 nicht nur auf der Welle 49 geschwenkt werden können, sondern auch in gewissem Ausmass in bezug auf diese Welle gehoben oder gesenkt werden können. Die ver tikale Bewegung wird den Tragarmen 55, 56 durch Hebelarme 58, 59 vermittelt, welche auf Zapfen 60, 61 gelagert sind, die auf den Lagern 2, 3 befestigt sind (siehe Fig. 1 und Fig.5 bis 8).
Die nach vorn gerichteten (in den genannten Figuren die rechten) Enden 62, 63 der Hebelarme 58, 59 haben laligge- streckte Löcher, in welche Zapfen 64, 65 ein greifen, die an den untern Enden 66, 67 der Tragarme 55, 56 befestigt sind. Die nach links gerichteten Enden der Hebelarme 58, 59 haben je einen nach oben gerichteten Finger 68, 69, welcher von einer Feder 70, 71 gegen eine auf dem Ring 12, 13 der entsprechenden Trommelscheibe geformte Nockenscheibe 72, 73 gedrückt wird.
Andere Nockenscheiben 74, 75 auf den Ringen 12, 13 dienen zur Ein wirkung auf die Tragarme 55, 56, welche für diesen Zweck mit je einem Finger 76, 77 versehen sind und unter dem Einfluss einer Feder 78, 79 stehen, welche das Bestreben hat, diesen Finger gegen die Nockenscheibe 74, 75 zu halten. Die Noekenscheiben 72, 73 und 74, 75 haben eine solche Form, dass die Steuer leiste 57 je nach der Lage der Trommel in eine von vier verschiedenen Lagen gestellt werden kann, nämlich eine obere und eine untere rechte Lage, in welcher die Steuerleiste gegen die Stifträder geschwenkt wird, und eine obere und eine untere linke Lage, in welcher die Steuerleiste gegen die Trommel geschwenkt wird.
Unterhalb ihrer freien Enden tragen die Steuerarme 50 bis 54 je einen Vorsprung 81 bis 85; trifft dieser beim Schwenken des betreffenden Steuerarmes ge gen ein Stiftrad auf einen in aktiver Lage be findlichen Stift, so wird die Weiterbewegung des Steuerarmes verhindert; falls sich ein in aktiver Stift gegenüber dem Vorsprung be findet, kann der Steuerarm noch ein Stück weiter gegen das Stiftrad (rechts) schwingen. Jeder Steuerarm hat ferner auf seiner gegen die Stifträder gerichteten (rechten) Schmal seite am obern Ende eine obere Anschlagfläche 86 bis 90 und eine untere Anschlagfläche 91 bis 95 und auf seiner gegen die Trommel ge richteten (linken) Schmalseite eine schiefe Steuerebene 96 bis 100 (siehe besonders Fig. 2). Die eben genannten obern und untern An schlagflächen 86 bis 90 bzw. 91 bis 95 sind für Zusammenarbeit mit dem obern bzw.
untern Anschlagrand 101 bzw. 102 der Steuer- leiste 57 bestimmt, während die Steuerebenen 96 bis 100 dem Zweck dienen, mit den Ver schiebungszähnen 14 der Schaltstäbe zusam menzuarbeiten. Bisher ist die Konstruktion nur in ihren Hauptzügen beschrieben worden. Eine nähere Erkläruung der Konstruktion lässt sich am besten durch eine Beschreibung ihrer Funktion gewinnen.
Mit aktiver Lage wird im folgenden die jenige Einstellung der Stifte 22 bezeichnet, bei der diese über Steuerhebel auf einen oder mehrere Schaltstäbe einwirken können, so dass diese bei Drehung der Trommel axial ver schoben werden, während die übrigen Stifte, die so eingestellt sind, dass sie nicht derart auf die Schaltstäbe einwirken, inaktiv genannt werden. Auf gleiche Weise wird die Lage für diejenigen Schaltstäbe, welche nicht ver schoben werden, inaktiv genannt, während die Lage für die verschobenen Schaltstäbe aktiv genannt wird.
Die Umstellzähne können nicht mit den zwischen Stifträdern und Trommel angeordneten Zwischenzahnrädern in Eingriff kommen, wenn die Schaltstäbe die inaktive Lage einnehmen; sie kommen aber in Eingriff mit bestimmten Zwischenrädern, wenn die Schaltstäbe in die aktive Lage verschoben wer den.
Das allgemeine Funktionsschema für die Anordnung ist wie folgt: Beim Chiffrieren bzw. Dechiffrieren eines Zeichens soll die Trommel eine volle Umdrehung machen. Bevor die Umdrehung beginnt, wird durch die aktive bzw. inaktive Lage der Stifte 22 auf den Stifträdern bestimmt, welche von den Steuer armen 50 bis 54 in die wirksame Lage kommen sollen, d. h. in die Lage für Zusammenarbeit mit den Verschiebungszähnen 14 der Schalt stäbe 11. Diese Einstellung der Steuerarme vollzieht sich am Anfang der Drehung der Trommel, indem die Steuerleiste 57 in ihre obere rechte Lage geführt wird.
Sämtliche Steuerarme 50 bis 54 werden hierbei frei, um unter dem Einfluss der Feder 80 nach rechts gegen die Stifträder zu schwingen. Hierbei können diejenigenp Steuerarme, deren Vor sprünge 81 bis 85 nicht von aktiven Stiften auf den betr. Stifträdern gehindert werden, sich weiter nach rechts bewegen als diejenigen, welche gegen aktive Stifte anschlagen. Die Steuerleiste 57 geht dann in ihre untere rechte Lage, wobei diejenigen Steuerarme, welche gegen aktive Stifte angeschlagen haben, in Berührung mit dem obern Anschlagrand 101 der Steuerleiste kommen, diejenigen dagegen, welche keinen aktiven Stift getroffen haben, mit dem untern Anschlagrand 102 der Steuer leiste. Gleich danach wird die Steuerleiste in ihre untere linke Lage geführt, wobei sie alle Steuerhebel um einen gleichen Winkel nach links schwenkt.
Diejenigen Steuerarme, welche aktive Stifte getroffen haben, werden hierbei so weit nach links (in Fig.3) ge schwenkt, dass bei der weiteren Umdrehung der Trommel ihre Steuerebenen 96 bis 100 mit den Verschiebungszähnen 14 der Schaltstäbe in Berührung kommen und mittels dieser die Stäbe verschieben, während die übrigen Steuer arme nur in eine Zwischenlage geschwenkt werden, in der die Steuerebenen nicht mit den Verschiebungszähnen zusammenwirken kön nen und in der auch die betr. Vorsprünge 81 bis 85 während der Umstellung der Stifträder 22 allfälligen aktiven Stiften nicht hindernd im Wege stehen.
Während der fortgesetzten Drehung der Trommel und bis die Umstel lungsbewegung fast beendigt ist, bleibt die Steuerleiste 57 in ihrer untern linken Lage, wobei sie die Steuerarme in ihrer von den Stiften im Anfang der Bewegung bestimmten aktiven bzw. inaktiven Lage hält. Wenn dann die Verschiebuugszähne 14 einer nach dem andern mit den Steuerebenen 96 bis 100 der aktiven Steuerarme in Berührung kommen, werden die zugehörigen Schaltstäbe von der Vorderseite der Maschine gesehen nach links verschoben. Unmittelbar nachdem ein Schalt stab in dieser Weise nach links verschoben wor den ist, kommt sein Umstellzahn (oder seine Umstellzähne) 15 mit den entsprechenden Zwi schenrädern 39 bis 43 in Eingriff, wobei die mit diesen zusammenarbeitenden Stifträder umgestellt, d. h. am eine oder mehrere Teilun gen gedreht werden.
Im gezeigten Beispiel wurde, wie oben ge sagt, angenommen, die Trommel trage dreissig Schaltstäbe, welche jeder für sieh in Fig. 9 in einer für die folgende Beschreibung angenom menen Ausführung gezeigt sind. Jeder Schalt stab hat hier nur einen einzigen Umstellzahn 15, aber einen oder zwei Verschiebungszähne 14. In Fig. 9 sind die Stäbe mit den Nummern 1 bis 30 versehen in der Reihenfolge, in wel cher sie während der Umdrehung der Trom mel zur Wirkung kommen. Die Schaltstäbe sind, was die Anordnung der Umstellzähne betrifft, in fünf Gruppen zu je sechs Stäben eingeteilt.
In der ersten Stabgruppe (1 bis 6) ist der Umstellzahn 15 so angeordnet, dass diese Schaltstäbe über das Zwischenrad 39 das Stiftrad 17 umstellen können, während bei der nächsten Gruppe von sechs Schaltstäben (7 bis 12) die Umstellzähne 15 so angeordnet. sind, dass sie über das Zwischenrad 40 das Stiftrad 18 umstellen können; die dritte. Gruppe von sechs Stäben (13 bis 18) kann in entsprechender Weise das Stiftrad 19, die vierte Gruppe (19 bis 24) das Stiftrad 20, die fünfte und letzte Gruppe (25 bis 30) das Stiftrad 21 umstellen.
Die Lage der verschie denen Stifträder nebeneinander ist dureh par allele strichpunktierte Linien in der Fig.9 angegeben, wobei die Bezeichnung 17 bis 21 für das jeweilige Stiftrad am obern Ende der betreffenden Linie angesetzt. ist..
Weiter ist angenommen, die Verschiebungszähne 14 seien so auf den Stäben angeordnet, dass das Stift rad 17 die Schaltstäbe 7, 12, 15, 18, 20, 23, 25 und 29 mittels. des Steuerarmes 50 verschieben kann, dass das Stiftrad 18 die Schaltstäbe 1, 5, 16, 18, 21, 24, 26 und 29 mittels des Steuer armes 51, das Stiftrad 19 die Schaltstäbe 2, 5, 8, 11, 22, 24, 27 und 30 mittels des Steuer armes 52, das Stiftrad 20 die Stäbe 3, 6, 9, 11, 13, 17 und 28 mittels des Steuerarmes 53 und das Stiftrad 21 die Stäbe 4, 6, 10, 12, 14, 17, 19 und 23 mittels des Steuerarmes 54 ver schieben kann.
In Fig. 9 sind die Bezeichnun gen 50 bis 54 für die Steuerarme am untern Ende der strichpunktierten Linien eingetra gen, welche die relative Lage der Stifträder bezeichnen.
Nimmt man beispielsweise an, dass der Steuerarm <B>50</B> in seine aktive Lage eingestellt wird, wenn die Trommel sich zu drehen be ginnt, so werden während der fortgesetzten Drehung der Trommel die oben angegebenen Schaltstäbe, die vom Steuerarm 50 verschieb bar sind, nach links verschoben, wobei die Stifträder durch die Wirkung der Umstell zähne dieser Schaltstäbe so umgestellt werden, dass die Stifträder 17, 18 und 19 je einen Schritt und das Stiftrad 20 drei und das Stift rad 21 zwei Schritte gedreht werden.
Hierbei muss betont werden, dass in jeder Stabgruppe (in Fig. 9 bei den Schaltstäben 6, 12, 18, 24 und 30) ein Umstellzahn so angeordnet ist, dass er in das zugehörige Zwischenrad ein greift, wenn der Schaltstab sich in seiner rechten unversehobenen Lage befindet, aber nicht in seiner verschobenen Lage. Eine solche Anordnung ist erforderlich (es ist aber ge nügend, dass nur ein einziger von den Schalt stäben einen solchen speziellen Umstellzahn besitzt), um zu verhindern, dass die Umstellan ordnung zu wirken aufhört, wenn alle fünf Steuerarme zufälligerweise sich in der inak tiven Lage befinden (wenn während der Um drehung der Trommel kein Schaltstab ver schoben wird).
Da sich die fünf Steuerarme in 32 verschiedene Kombinationen aktivin aktiv einstellen können, können auch 32 ver schiedene Bewegungskombinationen für die Stifträder erhalten werden, und falls die Tei lungen für die Stifträder in geeigneter Weise gewählt sind, erhält man ein ausserordentlich unregelmässiges Bewegungsschema sowohl für die Stifträder wie für die Schaltstäbe, was auch Zweck der Anordnung ist.
Die Einstellung der Steuerarme 50 bis 54 wird jetzt in allen Einzelheiten mit Hinweis auf die Fig. 5 bis 8 beschrieben. Diese Figuren zeigen einen Schnitt durch die Anordnung nach der Linie B-B der Fig. 2, wobei dieser so gelegt ist, dass die aktiven Stifte des ersten Stiftrades 17 geschnitten werden, also schraf fiert gezeigt sind, während das Stiftrad selbst nicht sichtbar ist, sondern erst. das nächste Stiftrad 18. Weiter sieht man die Steuerarme 50 und 51, die mit den beiden genannten Stifträdern 17 und 18 zusammenarbeiten.
In Fig. 5 ist die Umstellanordnung in der Ruhe- lüge gezeigt, d. h. mit der Trommel in der Ausgangslage. Die Finger 68, 69 der Hebel arme 58, 59 liegen auf dem höheren Teil der Nockenscheiben 72, 73, weshalb die Tragarme 55, 56 mit der Steuerleiste 57 sich in ihrer obern Lage befinden; da die Finger 76, 77 gleichzeitig gegen den niedrigen Teil der Nockenscheiben 74, 75 anliegen, sind die Trag arme 55, 56 mit der Steuerleiste 57 nach rechts gegen die Stifträder geschwenkt. Die Steuerleiste 57 befindet sich also jetzt in ihrer obern rechten Lage, und in dieser Lage sind alle Steuerarme 50 bis 54 frei, so dass sie unter Einwirkung der Feder 80 nach rechts gegen die Stifträder schwingen können.
Ge mäss Fig.5 trifft hierbei der Vorsprung 81 des Steuerarmes 50 auf einen aktiven Stift. 22 des Stiftrades 17 und wird dadurch verhin dert, noch weiter nach rechts zu schwingen. Seine obere Anschlagfläche 86 befindet sich dabei unmittelbar links vom obern Anschlag rand 101 der Steuerleiste 57. In derselben Ebene wie der Vorsprung 82 des Steuerarmes 51 befindet sich dagegen ein inaktiver Stift im .Stiftrad 18, d. h. kein Stift ragt hier auf der hintern Seite des Stiftrades 18 hervor, und der Steuerarm 51 kann deshalb unter Einwirkung der Feder 80 so weit nach rechts schwingen, dass seine untere Anschlagfläche 92 auf den untern Anschlagrand 102 der Steuerleiste 57 trifft.
Die beiden Steuerarme 50 und 51 sind jetzt um einen gewissen Win kel gegeneinander verschoben.
In der in Fig. 6 gezeigten Lage hat die Umstellbewegung angefangen; dabei sind zu erst die Finger 68, 69 auf den niedrigen Teil der Nockenscheibe 72, 73 übergegangen, gegen den sie von den Federn 70, 71 gedrückt wer den. Die Tragarme 55, 56 mit der Steuerleiste 57 sind hiedurch gesenkt worden, aber da die Finger 76, 77 noch immer am niedrigen Teil der Nockenscheiben 74, 75 anliegen, ist die Steuerleiste in ihrer rechten Lage geblieben.
Der obere Anschlagrand 101 der Steuerleiste befindet sich jetzt unmittelbar rechts der obern Anschlagfläche 86 des Steuerarmes 50, während der untere Anschlagrand 102 der Steuerleiste noch immer gegen die untere An- sehlagfläche 92 des Steuerarmes 51 stösst, je doch etwas weiter nach unten. Gleich nach her gleiten aber die Finger 76, 77 auf den obern Teil der Nockenscheiben 74, 75 hinüber, was bewirkt, dass die Tragarme 55, 56 mit der Steuerleiste 57 nach links gegen die Trommel geschwenkt werden.
Diese untere linke Lage der Steuerleiste ist in Fig. 7 gezeigt, aus wel cher Figur auch hervorgeht, dass die beiden Steuerarme 50 und 51 von der Steuerleiste mitgenommen und gegen die Trommel ge schwenkt wurden, unter Beibehaltung der 'Winkeldifferenz zwischen den beiden Steuer armen, wie sie in Fig. 5 und 6 gezeigt war, indem der Steuerarm 50 vom obern Anschlag rand 101 und der Steuerarm 51 vom untern Anschlagrand 102 der Steuerleiste mitgenom men wurde.
Der Steuerarm 50, dessen gegen sein Stiftrad 17 gerichteter Vorsprung 81 vor dem Anfang der Umstellbewegung einem akti ven Stift im Stiftrad 17 begegnet war, wird hierbei vom Anschlagrand 101 der Steuer leiste so weit nach links geführt, dass seine schiefe Steuerebene 96 in die Bewegungsbahn der betreffenden Verschiebungszähne 14 kommt und während der fortgesetzten Um drehung der Trommel eine Verschiebung des betr. .Schaltstabes bzw. der betr. Schaltstäbe bewirkt.
Der Steuerarm 51 dagegen, dessen Vorsprung 82 keinem aktiven Stift des zuge hörigen Stiftrades 18 begegnet ist, wird von der untern Anschlagfläche nur so weit nach links mitgenommen, dass einerseits der Vor sprung 82 aus der Bewegungsbahn der aktiven Stifte des Stiftrades 18 herauskommt und anderseits die Steuerebene 92 ausserhalb der Bewegungsbahn der zugehörigen Verschie bungszähne der Schaltstäbe bleibt und des halb während der Drehung der Trommel auch keine von diesen verschieben kann.
In der Fig. 7 ist die Trommel in einer Lage gezeigt, in der die Umstellbewegung beinahe vollzogen ist, und diese Figur zeigt, wie die Umstellzähne 15 in das Zwischenrad 40 und dieses in den Zahnkranz 29 eingreift, um das Umstellen des Stiftrades 18 zu bewirken. Falls man z. B. annimmt, dass im ganzen 18 Schalt stäbe verschoben werden und dass vier von diesen mit. in das Zwischenrad 40 eingreifen den Ümstellzähnen versehen sind, so wird das Stiftrad 18 während einer vollen Umdrehung der Trommel um vier Teilungen gedreht.
Fig. 8 zeigt die Trommel gegen Ende einer eine volle Umdrehung umfassenden Umstell bewegung.
Die oben beschriebene Anordnung, durch welche bei jeder Umstellbewegnng die Steuer arme in eine gegenüber den Versehiebungs- zähnen aktive oder inaktive Lage eingestellt werden, ist nur eine von mehreren möglichen Ausführungen, bei denen das Problem gelöst wird, die Steuerarme nach Vorausbestimmung ihrer Lage aus dem Bereich der aktiven Stifte zu führen und gleichzeitig die für die aktive Lage bestimmten Steuerarme während der Umstellbewegung in dieser Lage und die übri gen in der inaktiven Lage gegenüber den Ver schiebungszähnen zu halten. Eine andere Aus führung könnte z.
B. so beschaffen sein, dass jeder Steuerarm aus zwei miteinander federnd verbundenen Teilen besteht, wovon der eine Teil mit dem Vorsprung 81 bis 85 und der andere mit der schiefen Steuerebene 96 bis 100 versehen ist. Nachdem die Vorsprünge gegen die Stifträder geführt sind, um zu be stimmen, welche von den Steuerarenen in die aktive Lage kommen sollen, werden die mit den Steuerebenen 96 bis 100 versehenen Teile der Steuerarme in ihrer aktiven oder inakti ven Lage mittels einer Schiene festgehalten, während diejenigen Teile der Steuerarme, wel che mit den Vorsprüngen 81 bis 85 versehen sind, mit. Hilfe einer andern Schiene von den Stiften abgehoben werden. entgegen der Wir kung der Feder, welche die beiden Teile der Steuerarme sonst gegen die. Stifträder zu schwenken bestrebt ist.
Um eine grössere Anzahl verschiedener Umstellkombinationen zu erhalten, können die Verschiebungszähne 14 auf den Schaltstäben verstellbar angeordnet, werden. Eine Ausfüh rung mit umstellbaren Zähnen ist in Fig. 10 und 11 gezeigt. In Fig.10 sind zehn verschie dene Stäbe gezeigt, welche sich voneinander dadurch unterscheiden, dass die zwei ersten Stäbe (a1, b1) mit je einem Umstellzahn 15 für die Umstellung des Stiftrades 17 und die folgenden vier Stabpaare (a2, b2), (a3, b3), (a4, b4) und (a5, b5) mit je einem Umstell zahn für die Umstellung der Stifträder 18, 19, 20, 21 versehen sind.
Sämtliche Schaltstäbe der Type a haben den Umstellzahn so ange ordnet, dass er in das entsprechende Zwischen rad eingreift, wenn der Schaltstab sich in der verschobenen Lage befindet, während die Stäbe Type b ihren Umstellzahn so ange ordnet haben, dass er in das betr. Zwischen rad nur eingreift, wenn der Schaltstab nicht verschoben ist. Die Zahl der verschiedenen Typen von Schaltstäben kann nach Belieben gewählt werden; man muss nur dafür sorgen, dass es wenigstens einen Stab der Type b gibt, um die Funktion des Umstellmechanismus sicherzustellen. Die beiden untersten Schalt stäbe a1 und b1 sind mit verstellbaren Ver schiebungszähnen 114 gezeigt, wobei der Stab a1 mit den Endstücken 9, 10 der Trommel und die Zwischenräder 39 bis 43 und Steuer arme 50 bis 54 im Schnitt gezeigt sind.
Der Schaltstab ist hier in der unverschobenen Lage gezeigt, und sein Umstellzahn 15 greift hier nach Verschiebung des Stabes nach links in das Zwischenrad 39 ein. Jeder der Stäbe a1 bis a5 und b1 bis b5 hat weiter fünf einstell bare Verschiebungszähne 114, die nur bei den. Stäben a1 und b1 eingezeichnet, bei den übri gen Stäben aber in gleicher Weise angeordnet sind. Beim Stab a1 sind die beiden ersten Verschiebungszähne 114, von links gerechnet, und beim Stab b1 der zweite und der dritte Verschiebungszahn in ihren wirksamen Lagen gezeigt. Bei a1 wird auch angedeutet, dass nur die Steuerarme 52 und 54 mit aktiven Stiften zusammenwirken (die Stifte des dritten bzw.
fünften Stiftrades von links) und dass darum der Schaltstab bei dieser Kombination von aktiven und inaktiven Steuerarmen bei der Drehung der Trommel nicht verschoben wird. In Fig.11 wird dagegen gezeigt, dass der Steuerarm 50, der mit dem Stiftrad 17 zu sammenarbeitet, mit einem aktiven Stift zu sammenwirkt; diese Figur zeigt daher den Schaltstab a1 verschoben, wobei sein Umstell- zahn in das Zwischenrad 39 eingreift; das Stiftrad 17 wird daher umgestellt.
Als der Fig.10 (a1) geht hervor, dass die Verschiebungszähne 114 durch Drehen in ihre wirksame Lage und aus ihr verstellt werden können. Von der Fig.12, die einen Schnitt nach der Linie D-D durch den Schaltstab a1 und dessen einen Verschiebungszahn zeigt, geht hervor, dass der Verschiebungszahn auf einem Zapfen 115 gelagert ist und in seinen beiden Lagen dadurch gehalten wird, dass eine punktförmige Erhöhung 116 auf dem obern Teil des Zahnes in eines vön zwei Lagelöchern in der Haltefeder 118 ein schnappt.
Die jetzt beschriebene Umstellanordnung kann, wie gesagt, für Chiffriermaschinen ver schiedener Art. verwendet werden. Da einer seits die Stifträder während des Ganges der Umstellanordnung auf eine unregelmässige Weise vorwärts gedreht werden und ander seits die Schaltstäbe auch in einer ständig variierenden Zahl verschoben werden, kann sowohl das Bewegungssehema für die Stift räder wie das Schema für die Schaltstäbe ausgenutzt werden, entweder je für sich oder zusammen, für die Steuerung oder Umstellung einzelner Chiffrierorgane bis zu der ganzen Chiffriermaschine.
Die beschriebene Umstellanordnung kann z. B. so in eine Chiffriermaschine ein- bzw. mit dieser zusammengebaut sein, dass die ak tiven Stifte der Stifträder Chiffrierorgane mechanischer oder elektrischer Art betätigen. Als Beispiel für eine solche Chiffriermaschine kann diejenige nach dem schwedischen Pa tent Nr.102905 erwähnt werden.
In dieser Chiffriermaschine wurde früher jedes Chiffrierorgan mit Hilfe von Nocken scheiben mit hohen und niedrigen Partien in die eine oder andere von zwei Lagen ge bracht; diese Nockenscheiben wurden zwischen zwei aufeinanderfolgenden Chiffrieropera tionen um je eine Teilung weitergedreht. Diese Umstellanordnung mit Nockenscheiben kann durch eine solche der hier beschrie benen Art mit Stifträdern ersetzt werden.
Dadurch wird die Chiffriersicherheit der Ma- schine höchst wesentlich vergrössert, da an die Stelle der hohen Partien des festgelegten Profils der regelmässig weitergedrehten Nok- kenscheiben die leicht verstellbaren Stifte der unregelmässig weitergedrehten Stifträder tre ten. In einer Chiffriermaschine mit einer andern beispielsweisen Ausführungsform der erfindungsgemässen Umstellanordnung könn ten Chiffrierorgane mit einem oder meh reren der Stifträder fest oder über bewe gungsübertragende Organe, z. B. Zahnräder, verbunden sein. Es könnte z. B. auch ein Chiffrierzylinder in Form eines kommutator ähnlichen Organs mit ein- und ausschaltbaren Kontakten, die miteinander verbunden sind, direkt in das Stiftrad eingebaut sein.
Die Stifte der Stifträder einer Umstellanordnung der beschriebenen Art könnten auch auf Kon takte oder Kontaktsätze einwirken, welche in den Strombahnen einer elektrischen Chiffrier maschine eingeschaltet sind, d. h. einer Ma schine, bei welcher ein Teil des Chiffrierpro zesses auf Veränderungen in elektrischen Strombahnen beruht, beispielsweise dadurch, dass ein aktiver Stift einen Stromkreis (öder eine Gruppe von Stromkreisen) schliesst und ein inaktiver Stift Stromkreise öffnet, oder umgekehrt, oder andere Kontaktkombinationen bewirkt oder steuert.
Es sind auch Ausführungsbeispiele der Umstellanordnung denkbar, bei denen die Schaltstäbe für die Umstellung elektrischer oder mechanischer Chiffrierorgane benützt werden; diese Schaltstäbe müssen aber dann mit besonderen Umstellzähnen versehen sein. Ein Beispiel für die Umstellung mechanischer Organe durch Schaltstäbe findet sich im schweizerischen Patent Nr.187454, in wel chem eine der vorliegenden Anordnung äusser lich ähnliche Umstellanordnung gezeigt ist.
Die elektrischen Organe der Chiffrier maschine, welche für die Umstellung mittels Ausführungsbeispielen der erfindungsgemä ssen Anordnung in Frage kommen können, sind einerseits sogenannte Chiffrierzylinder oder Impulswähler, bei denen kontakttragende Organe umgestellt werden, oder Nocken- oder ähnliche Scheiben, welche Kontaktsätze ver schiedener Art steuern können, in gleicher Weise wie die Stifträder Kontakte steuern können.
Man erhält also folgende Hauptanwendun- gen für entsprechende Ausführungsformen der erfindungsgemässen Umstellanordnung: 1. Stifte in Stifträdern der Umstellan- ordnung wirken auf Kontakte, Kontaktsätze, Hebel oder dergleichen der Chiffriermaschine.
z. Besondere Umstellzähne auf Schalt stäben der Umstellanordnung stellen meeha- nisehe oder elektrische Chiffrierorgane (wie Typenräder oder Chiffrierzylinder) der Chiff riermaschine um.
3. Stifträder der Umstellanordnung kön nen mit Chiffrierorganen, z. B. Chiffrier7ylin- dern, der Chiffriermaschine verbunden oder zusammengebaut sein, so dass sie selbst diese Chiffrierorgane betätigen.
Die Umstellanordnung kann so ausgebildet sein und mit der Chiffriermaschine ziLsam- menwirken, dass die gleichen oder verschie dene Organe der Umstellanordnung mehrere dieser Funktionen ausüben können.
Bei einer einfachen Anwendung, bei der Schaltstäbe mit besonderen Umstellzähnen ein Chiffrierorgan, z. B. ein Typenrad gemäss dem schweizerischen Patent Nr.187454 um stellen, sind die Schaltstäbe mit je einem Umstellzahn für diesen Zweck versehen, und die Trommel führt bei jeder Umstellung eine volle Umdrehung aus, wobei Schaltstäbe von variierender Anzahl in die wirksame Lage zum Chiffrierorgan kommen.
Man kann sieh auch Ausführungsformen von Chiffrierma schinen denken, bei welchen die Schaltstäbe mit zwei oder mehreren besonderen Umstell- zähnen versehen sind, welche für die gleich zeitige Umstellung von zwei oder mehreren Chiffrierorganen dienen. Es kann sich auch als zweckmässig erweisen, die Schaltstäbe in zwei Gruppen aufzuteilen und für die Um stellung die Trommel nur eine halbe Umdre- hung machen lassen.
In diesem Falle können die Stifträder auch in zwei auf entgegenge- setzten Seiten der Trommel angeordnete Grup pen aufgeteilt sein, wobei die eine Schaltstab gruppe während der ersten halben Umdre hung mit der ersten Stiftradgruppe und die andere Schaltstabgruppe mit der zweiten Stiftradgruppe und umgekehrt während der zweiten halben Umdrehung zusammenarbeitet. Für jede halbe Umdrehung wird in diesem Falle eine komplette Umstellbewegung ge macht.
Während die Schaltstäbe von Umstellan ordnungen an Chiffriermaschinen, deren chiff rierendes Organ aus einem Typenrad oder einer Alphabetscheibe besteht, nur einen Satz von Umstellzähnen aufweisen (ausser den Um stellzähnen, welche für die Umstellung der Stifträder erforderlich sind), braucht man bei elektrischen Chiffriermaschinen mit separaten Chiffrierzylindern oder dergleichen, d. h. elek trischen Chiffrierorganen, welche nicht mit den Stifträdern direkt verbunden sind, meh rere Serien von auf verschiedene Arten an geordneten Umstellzähnen, nämlich je einen Zahn für jeden Zylinder oder dergleichen.
Diese Umstellzähne können entweder so ange ordnet sein, dass die Schaltstäbe verschiedene Längen haben, so dass jede Zahnserie ihren eigenen Arbeitsbereich erhält, oder es kann jeder Stab zwei oder mehrere besondere Um stellzähne tragen. Bei Verwendung von Chiff rierzylindern, Impulswählern oder dergleichen ist es zweckmässig, die Schaltstäbe so anzu ordnen, dass man sämtliche Chiffrierorgane in der Ruhelage der Maschine von Hand in ihre Ausgangslagen einstellen kann.
Changeover arrangement for encryption machines. The present invention relates to a changeover arrangement for cipher machines of various types.
Both machines whose function is purely mechanical, as well as machines in which electrical coupling arrangements are used, require an arrangement that directly or indirectly influences the encryption process in a decisive way by converting various effective organs, whereby the quality of the thereby obtained secret writing is based on the irregularity with which the changeover arrangement performs its function.
In the following description, for the sake of simplicity, only encryption is used, although this term should also be understood to mean decryption.
The present invention relates to a changeover assembly, which has a rotatable part with a ring of adjustable in effective and inoperative position, teeth be seated organs and a set of step-wise rotatable key wheels for a position of said organs.
It is already known that in cipher machines provided with pins key wheels can be used in cooperation with a drum provided with an adjustable switch rods. In such a known switching arrangement, the pin wheels cause an adjustment of the rods in the drum via control levers, and the rods are provided with switching teeth, which mel for the purpose of ciphering when the drum rotates with other organs, eg. B. type wheels, work together. It is common to put the pin wheels each time a step forward with the help of a special switching arrangement.
According to the present invention on the other hand. are the adjustable ones. Organs, e.g. B. shift rods, arranged on the rotatable part that they can cause the gradual Umstel ment of the key wheels. The function of the adjustable organs can be limited to this changing of the key wheels, or these organs can also perform other tasks. It is essential that an interaction between key wheels and adjustable organs can take place by both the key wheels adjusting these organs, for. B. via special control levers, as well as the adjustable organs a change of the key wheels, z. B. over existing inter mediate wheels, can cause.
Through a suitable choice of the key wheels and through a suitable arrangement and design of the adjustable organs, extremely irregular series of shifts can be achieved on the one hand for the conversion of the key wheels and on the other hand for the setting of the adjustable organs.
In the drawing Ausführungsbei are shown games of the subject invention. Fig. 1 shows a side view of the arrangement. Fig. 2 shows the arrangement in plan view. FIG. 3 is a section along line A-A of FIG. 1.
Fig. 4 shows the arrangement from the front, partly in section, along the line C-C of FIG. 1, FIGS. 5 to 8 are sections along the line B-B of FIG. 2 with different positions of the drum and the pin wheels.
Fig. 9 shows all the shift rods belonging to the drum.
Fig. 10 shows side views of a number of switching rods of another embodiment, the two lowest switching rods in the figure being shown with adjustable displacement teeth, and the lowest also with certain cooperating organs in section.
FIG. 11 shows part of the lowermost switch rod of FIG. 10 in a displaced position. FIG. 12 shows a section along the line D-D of FIG.
From the frame of the arrangement only a base plate 1 with a pair of bearings 2, 3 cast on the opposite edges for the drum, a pair of bearings 4, 5 for the pin wheels and a support 6 for the mounting of control levers associated with the bearings mentioned last and intermediate gears shown.
The bearings 2, 3 carry a shaft 7, which in a manner not shown, for. B. on the shaft pin 8, is connected to a drive arrangement attached there. The drum is attached to the shaft 7. This consists of two disc-shaped end pieces 9, 10 (FIG. 2), which have a ring of ra-media slots for accommodating the switching rods 11 on their periphery. The number of slots and bars is thirty in the embodiment shown here. Two on the end pieces 9, 10 arranged rings 12, 13 prevent ver that the rods fall out of their slots in the radial direction.
The switching rods are provided on their outward-facing longitudinal edges with teeth of two different heights, namely the higher displacement teeth 14 and the lower switching teeth 15.
In the bearings 4, 5, the shaft 16 is ge superimposed, which carries a number (five in the example shown) independently rotatable pin wheels. Each pin wheel consists of a disk 17 to 21 which has a ring of radial slots along its periphery for the axially displaceable pins 22. To prevent the pins from falling out of the slots, rings 23 to 27 are pressed onto the discs. Each of these rings is provided with a ring gear 28 to 32.
On the support 6 is. a specially shaped bearing piece 33 attached., On the five bearing blocks 34 to 38 (Figure 3) are screwed. A gear 39 to 43 is mounted on a pin 44 to 48 on each of these bearing blocks. These gears, hereinafter referred to as intermediate gears, are arranged in such a way that they cooperate on the one hand with an associated ring gear 28 to 32 of the pin wheels and on the other hand with switching teeth 15 of the switching rods 11 that are in an active position.
In the bearing piece 33 is. a shaft 49 placed on which a number (in this example five) upwardly directed control arms 50 to 54 are rotatably mounted, which is made possible by the fact that they engage in slots in the bearing piece 33, as shown in FIGS. 3 and 5 to 8 emerges. At its ends, the shaft 49 is guided through holes in two further, upwardly directed support arms 55 and 56, which carry a control bar 57 screwed to them at their upper ends.
The holes in the support arms 55, 56 of the control bar, through which the shaft 49 is guided, are elongated in the vertical direction, so that the support arms 55, 56 and thereby also the control bar 57 can not only be pivoted on the shaft 49, but also can be raised or lowered to some extent with respect to this shaft. The ver vertical movement is imparted to the support arms 55, 56 by lever arms 58, 59 which are mounted on pins 60, 61 which are attached to the bearings 2, 3 (see Fig. 1 and Fig. 5 to 8).
The forward-facing ends 62, 63 of the lever arms 58, 59 (the right-hand ends in the figures mentioned) have elongated holes into which pins 64, 65 which are attached to the lower ends 66, 67 of the support arms 55, 56, engage are. The left-facing ends of the lever arms 58, 59 each have an upwardly directed finger 68, 69, which is pressed by a spring 70, 71 against a cam disk 72, 73 formed on the ring 12, 13 of the corresponding drum disk.
Other cam disks 74, 75 on the rings 12, 13 serve to act on the support arms 55, 56, which are each provided with a finger 76, 77 for this purpose and are under the influence of a spring 78, 79, which has the endeavor to hold this finger against the cam 74,75. The Noekenscheiben 72, 73 and 74, 75 have such a shape that the control bar 57 can be placed in one of four different positions depending on the position of the drum, namely an upper and a lower right position, in which the control bar against the Pin wheels is pivoted, and an upper and a lower left position in which the control bar is pivoted against the drum.
Below their free ends, the control arms 50 to 54 each carry a projection 81 to 85; If this happens when the relevant control arm is pivoted against a pin wheel on a pin which is in an active position, further movement of the control arm is prevented; if there is an active pin opposite the projection, the control arm can swing a little further against the pin wheel (right). Each control arm also has an upper stop surface 86 to 90 and a lower stop surface 91 to 95 on its (right) narrow side directed towards the pin wheels at the upper end and an inclined control plane 96 to 100 on its (left) narrow side directed against the drum ( see especially Fig. 2). The above-mentioned upper and lower stop surfaces 86 to 90 and 91 to 95 are for cooperation with the upper and lower stops.
determined below the stop edge 101 or 102 of the control bar 57, while the control levels 96 to 100 serve the purpose of working together with the shifting teeth 14 of the shift rods. So far the construction has only been described in its main features. A more detailed explanation of the construction can best be obtained by describing its function.
In the following, the active position refers to the setting of the pins 22 in which they can act on one or more switching rods via control levers, so that they are axially displaced when the drum rotates, while the other pins, which are set so that they do not act in such a way on the switching rods, are called inactive. In the same way, the position for those shift rods that are not moved is called inactive, while the position for the shifted rods is called active.
The changeover teeth cannot come into engagement with the intermediate gearwheels arranged between the pin wheels and the drum when the switching rods assume the inactive position; but they come into engagement with certain intermediate gears when the shift rods moved into the active position who the.
The general functional scheme for the arrangement is as follows: When encrypting or decrypting a character, the drum should make a full rotation. Before the rotation begins, is determined by the active or inactive position of the pins 22 on the pin wheels, which of the control arms 50 to 54 are to come into the effective position, d. H. in the position for cooperation with the displacement teeth 14 of the switching rods 11. This adjustment of the control arms takes place at the beginning of the rotation of the drum by the control bar 57 is guided in its upper right position.
All of the control arms 50 to 54 are free to swing to the right against the pin wheels under the influence of the spring 80. Here, those control arms whose projections 81 to 85 are not prevented by active pins on the pin wheels in question can move further to the right than those which abut against active pins. The control bar 57 then moves to its lower right-hand position, with those control arms which have struck against active pins come into contact with the upper stop edge 101 of the control bar, whereas those which have not hit an active pin come into contact with the lower stop edge 102 of the control strip. Immediately thereafter, the control bar is moved to its lower left position, swiveling all control levers to the left by the same angle.
Those control arms that have hit active pins are pivoted so far to the left (in Fig. 3) that, as the drum continues to rotate, their control levels 96 to 100 come into contact with the shifting teeth 14 of the switching rods, and by means of this the rods move, while the other control arms are only pivoted into an intermediate position in which the control planes cannot interact with the shift teeth and in which the relevant projections 81 to 85 do not stand in the way of any active pins during the conversion of the pin wheels 22 .
During the continued rotation of the drum and until the Umstel treatment movement is almost finished, the control bar 57 remains in its lower left position, holding the control arms in their active or inactive position determined by the pins at the beginning of the movement. When the displacement teeth 14 then come into contact one after the other with the control planes 96 to 100 of the active control arms, the associated switching bars are displaced to the left as seen from the front of the machine. Immediately after a switching rod is moved to the left in this way, his Umstellzahn (or his Umstellzähne) 15 comes into engagement with the corresponding inter mediate wheels 39 to 43, the pin wheels cooperating with them being changed over, d. H. be rotated on one or more divisions.
In the example shown, it was assumed, as stated above, that the drum carries thirty switch rods, each of which is shown in FIG. 9 in an embodiment assumed for the following description. Each switching rod here has only a single Umstellzahn 15, but one or two shift teeth 14. In Fig. 9, the rods are numbered 1 to 30 in the order in which they come into effect during the rotation of the drum. The switching rods are divided into five groups of six rods each with regard to the arrangement of the switching teeth.
In the first group of rods (1 to 6) the shifting tooth 15 is arranged so that these shift rods can shift the pin wheel 17 via the intermediate wheel 39, while the shifting teeth 15 are arranged in the next group of six shift rods (7 to 12). are that they can switch over the pin wheel 18 via the intermediate wheel 40; the third. Group of six rods (13 to 18) can change the pin wheel 19, the fourth group (19 to 24) the pin wheel 20, and the fifth and last group (25 to 30) the pin wheel 21 in a corresponding manner.
The position of the various pin wheels side by side is indicated by par allelic dash-dotted lines in FIG. 9, the designation 17 to 21 for the respective pin wheel at the upper end of the line in question. is ..
It is also assumed that the displacement teeth 14 are arranged on the rods that the pin wheel 17, the shift rods 7, 12, 15, 18, 20, 23, 25 and 29 by means of. of the control arm 50 can move that the pin wheel 18, the shift rods 1, 5, 16, 18, 21, 24, 26 and 29 by means of the control arm 51, the pin wheel 19, the shift rods 2, 5, 8, 11, 22, 24, 27 and 30 by means of the control arm 52, the pin wheel 20, the rods 3, 6, 9, 11, 13, 17 and 28 by means of the control arm 53 and the pin wheel 21, the rods 4, 6, 10, 12, 14, 17, 19 and 23 can move ver by means of the control arm 54.
In Fig. 9, the designations 50 to 54 for the control arms at the lower end of the dash-dotted lines are einetra conditions, which denote the relative position of the pin wheels.
Assuming, for example, that the control arm 50 is set in its active position when the drum begins to rotate, the switching rods indicated above are displaced by the control arm 50 as the drum continues to rotate bar are shifted to the left, the pin wheels being changed over by the action of the changing teeth of these shift rods so that the pin wheels 17, 18 and 19 are rotated one step each and the pin wheel 20 three and the pin wheel 21 two steps.
It must be emphasized that in each group of rods (in Fig. 9 for the shift rods 6, 12, 18, 24 and 30) a changeover tooth is arranged in such a way that it engages in the corresponding idler gear when the shift rod is in its right unmoved position Position, but not in its shifted position. Such an arrangement is necessary (but it is sufficient that only a single one of the switching rods has such a special Umstellzahn) to prevent the Umstellan order from working if all five control arms happen to be in the inactive position (if no switch rod is pushed while the drum is rotating).
Since the five control arms can be actively and actively set in 32 different combinations, 32 different combinations of movements can be obtained for the pin wheels, and if the divisions for the pin wheels are chosen in a suitable way, an extremely irregular movement pattern is obtained for both the pin wheels as for the switching rods, which is also the purpose of the arrangement.
The adjustment of the control arms 50 to 54 will now be described in detail with reference to FIGS. 5-8. These figures show a section through the arrangement according to the line BB of FIG. 2, this being laid so that the active pins of the first pin wheel 17 are cut, i.e. are shown hatched, while the pin wheel itself is not visible, but only The next pin wheel 18. The control arms 50 and 51 can also be seen, which work together with the two pin wheels 17 and 18 mentioned.
In Fig. 5 the changeover arrangement is shown in the rest lie, i. H. with the drum in the starting position. The fingers 68, 69 of the lever arms 58, 59 are located on the higher part of the cam discs 72, 73, which is why the support arms 55, 56 with the control bar 57 are in their upper position; since the fingers 76, 77 rest against the lower part of the cam disks 74, 75 at the same time, the support arms 55, 56 are pivoted with the control bar 57 to the right against the pin wheels. The control bar 57 is now in its upper right position, and in this position all control arms 50 to 54 are free so that they can swing to the right against the pin wheels under the action of the spring 80.
According to FIG. 5, the projection 81 of the control arm 50 meets an active pin. 22 of the pin wheel 17 and is thereby prevented from swinging even further to the right. Its upper stop surface 86 is located immediately to the left of the upper stop edge 101 of the control bar 57. In the same plane as the projection 82 of the control arm 51, however, there is an inactive pin in .Stiftrad 18, d. H. No pin protrudes here on the rear side of the pin wheel 18, and the control arm 51 can therefore swing so far to the right under the action of the spring 80 that its lower stop surface 92 meets the lower stop edge 102 of the control bar 57.
The two control arms 50 and 51 are now shifted against each other by a certain angle.
In the position shown in FIG. 6, the changeover movement has started; first the fingers 68, 69 are passed over to the lower part of the cam disk 72, 73 against which they are pressed by the springs 70, 71 who the. The support arms 55, 56 with the control bar 57 have thereby been lowered, but since the fingers 76, 77 are still in contact with the lower part of the cam disks 74, 75, the control bar has remained in its right-hand position.
The upper stop edge 101 of the control bar is now immediately to the right of the upper stop surface 86 of the control arm 50, while the lower stop edge 102 of the control bar still hits the lower stop surface 92 of the control arm 51, but a little further down. Immediately afterwards, however, the fingers 76, 77 slide over onto the upper part of the cam disks 74, 75, which has the effect that the support arms 55, 56 with the control bar 57 are pivoted to the left against the drum.
This lower left position of the control bar is shown in Fig. 7, from wel cher figure also shows that the two control arms 50 and 51 were taken along by the control bar and pivoted against the drum, while maintaining the 'angular difference between the two control arms, as was shown in Fig. 5 and 6 by the control arm 50 from the upper stop edge 101 and the control arm 51 from the lower stop edge 102 of the control bar was mitgenom men.
The control arm 50, whose projection 81 directed against its pin wheel 17 before the start of the changeover movement, had encountered an active pin in the pin wheel 17, is guided so far to the left by the stop edge 101 of the control bar that its inclined control plane 96 is in the path of movement relevant shift teeth 14 comes and during the continued rotation of the drum causes a shift of the relevant .Schaltstabes or the relevant.
The control arm 51, on the other hand, whose projection 82 has not encountered any active pin of the associated pin wheel 18, is only taken so far to the left by the lower stop surface that on the one hand the protrusion 82 comes out of the movement path of the active pins of the pin wheel 18 and on the other hand Control level 92 remains outside the trajectory of the associated displacement teeth of the switching rods and therefore none of these can move during the rotation of the drum.
In FIG. 7, the drum is shown in a position in which the changeover movement is almost complete, and this figure shows how the changeover teeth 15 engage in the intermediate wheel 40 and the latter in the ring gear 29 to effect the changeover of the pin wheel 18 . If you z. B. assumes that a total of 18 switching rods are moved and that four of these with. Engaging in the intermediate wheel 40 the Umstellzähnen are provided, the pin wheel 18 is rotated by four pitches during one full revolution of the drum.
Fig. 8 shows the drum towards the end of a full revolution comprehensive changeover movement.
The arrangement described above, through which the control arms are set in an active or inactive position with respect to the misalignment teeth, is only one of several possible designs in which the problem is solved, the control arms after predetermining their position from the To lead the area of the active pins and at the same time to keep the control arms intended for the active position during the switching movement in this position and the rest of the conditions in the inactive position against the Ver displacement teeth. Another imple mentation could, for.
B. be designed so that each control arm consists of two resiliently connected parts, one part with the projection 81 to 85 and the other with the inclined control plane 96 to 100 is provided. After the projections are guided against the pin wheels to determine which of the control arenas are to come into the active position, the parts of the control arms provided with the control levels 96 to 100 are held in their active or inactive position by means of a rail while those parts of the control arms which are provided with the projections 81 to 85, with. Be lifted off the pins using another rail. contrary to the action of the spring, which the two parts of the control arms otherwise against the. Pinwheels strive to pivot.
In order to obtain a larger number of different changeover combinations, the shifting teeth 14 can be arranged on the shift rods in an adjustable manner. An execution with changeable teeth is shown in FIGS. 10 shows ten different rods which differ from one another in that the two first rods (a1, b1) each have a changeover tooth 15 for the conversion of the pin wheel 17 and the following four pairs of rods (a2, b2), ( a3, b3), (a4, b4) and (a5, b5) are each provided with a changeover tooth for changing the pin wheels 18, 19, 20, 21.
All type a shift rods have arranged the shift tooth so that it engages the corresponding intermediate wheel when the shift rod is in the shifted position, while the type b rods have their shift tooth arranged so that it enters the relevant intermediate wheel only engages when the shift rod is not moved. The number of different types of switching rods can be chosen at will; you just have to make sure that there is at least one type b rod to ensure the function of the changeover mechanism. The two lowest switching rods a1 and b1 are shown with adjustable Ver shift teeth 114, the rod a1 with the end pieces 9, 10 of the drum and the intermediate gears 39 to 43 and control arms 50 to 54 are shown in section.
The switching rod is shown here in the unshifted position, and its shifting tooth 15 engages here in the intermediate wheel 39 after the rod has been shifted to the left. Each of the rods a1 to a5 and b1 to b5 further has five adjustable bare displacement teeth 114 that are only used in the. Bars a1 and b1 are drawn in, but are arranged in the same way for the other bars. In the case of bar a1, the two first displacement teeth 114, calculated from the left, and in case of bar b1, the second and third displacement teeth are shown in their effective positions. At a1 it is also indicated that only the control arms 52 and 54 interact with active pins (the pins of the third or
fifth pin wheel from the left) and that with this combination of active and inactive control arms, the switch rod is therefore not shifted when the drum rotates. In contrast, it is shown in FIG. 11 that the control arm 50, which works with the pin wheel 17, interacts with an active pin; this figure therefore shows the shift rod a1 displaced, with its changeover tooth engaging in the intermediate wheel 39; the pin wheel 17 is therefore changed.
10 (a1) shows that the displacement teeth 114 can be adjusted into and out of their effective position by rotating them. From FIG. 12, which shows a section along the line DD through the switching rod a1 and its one displacement tooth, it can be seen that the displacement tooth is mounted on a pin 115 and is held in its two positions by a punctiform elevation 116 the upper part of the tooth snaps into one of two location holes in the retaining spring 118.
The changeover arrangement now described can, as I said, be used for cipher machines of various types. Since, on the one hand, the pin wheels are rotated forwards in an irregular manner during the course of the changeover arrangement and, on the other hand, the switching rods are also shifted in a constantly varying number, both the movement scheme for the pin wheels and the scheme for the switching rods can be used, either depending individually or together, for the control or conversion of individual cipher organs up to the whole cipher machine.
The switching arrangement described can, for. B. so built in or assembled with a cipher machine that the ak tive pins of the pin wheels cipher organs operate mechanical or electrical type. As an example of such a cipher machine, that according to the Swedish patent no.102905 can be mentioned.
In this cipher machine, each cipher organ used to be brought into one or the other of two positions with the aid of cam disks with high and low sections; these cam disks were rotated further by one pitch between two successive encryption operations. This changeover arrangement with cams can be replaced by one of the type described here with pin wheels.
This greatly increases the encryption security of the machine, since the easily adjustable pins of the irregularly rotated pin wheels take the place of the high sections of the fixed profile of the regularly rotated cam disks could th cipher organs with one or more of the pin wheels fixed or via movement-transmitting organs, z. B. gears connected. It could e.g. B. a cipher cylinder in the form of a commutator-like organ with on and off contacts that are connected to each other can be built directly into the pin wheel.
The pins of the pin wheels of a changeover arrangement of the type described could also act on con tacts or sets of contacts which are switched on in the current paths of an electric cipher machine, i.e. H. a machine in which part of the encryption process is based on changes in electrical current paths, for example in that an active pin closes a circuit (or a group of circuits) and an inactive pin opens circuits, or vice versa, or causes other contact combinations or controls.
Embodiments of the switching arrangement are also conceivable in which the switching rods are used for switching electrical or mechanical encryption organs; these shift rods must then be provided with special changeover teeth. An example of the conversion of mechanical organs by switching rods can be found in Swiss Patent No. 187454, in wel chem a conversion arrangement similar to the present arrangement is shown.
The electrical organs of the cipher machine, which can be used for the conversion by means of embodiments of the inventive arrangement, are on the one hand so-called cipher cylinders or pulse dialers, in which contact-carrying organs are switched, or cam or similar disks which can control contact sets of different types , in the same way as the pin wheels can control contacts.
The following main applications are thus obtained for corresponding embodiments of the changeover arrangement according to the invention: 1. Pins in pin wheels of the changeover arrangement act on contacts, contact sets, levers or the like of the cipher machine.
z. Special changeover teeth on switching rods of the changeover arrangement convert mechanical or electrical encryption organs (such as type wheels or encryption cylinders) of the encryption machine.
3. Pin wheels of the changeover assembly can NEN with encryption organs, z. B. cipher cylinders, connected to the cipher machine or assembled so that they operate these cipher organs themselves.
The changeover arrangement can be designed and interact with the encryption machine in such a way that the same or different organs of the changeover arrangement can perform several of these functions.
In a simple application in which switching rods with special Umstellzähnen a cipher, z. B. to set a type wheel according to Swiss Patent No. 187454, the switching rods are each provided with a switching tooth for this purpose, and the drum performs a full rotation with each change, with switching rods of varying numbers come into the effective position to the cipher .
One can also think of embodiments of cipher machines in which the switching rods are provided with two or more special switching teeth which are used for the simultaneous switching of two or more cipher organs. It can also prove to be useful to divide the switching rods into two groups and to make the drum only make half a turn for the changeover.
In this case, the pin wheels can also be divided into two groups arranged on opposite sides of the drum, one shift rod group with the first pin wheel group during the first half turn and the other shift rod group with the second pin wheel group and vice versa during the second half a turn. In this case, a complete switching movement is made for every half revolution.
While the switching rods of Umstellan arrangements on cipher machines, whose ciphering organ consists of a type wheel or an alphabet disk, only have one set of switching teeth (apart from the switching teeth, which are necessary for switching the pin wheels), you need separate ones with electrical cipher machines Cipher cylinders or the like, d. H. elec tric ciphering organs, which are not directly connected to the pin wheels, several series of different types of ordered Umstellzähnen, namely one tooth for each cylinder or the like.
These switching teeth can either be arranged so that the switching rods have different lengths so that each series of teeth has its own working area, or each rod can carry two or more special switching teeth. When using Chiff rierzylindern, pulse selectors or the like, it is useful to arrange the switching rods so that you can set all cipher organs in the rest position of the machine by hand in their starting positions.