DE1000618B - Elektrischer Summenbilder - Google Patents

Description

Elektrische Rechenmaschinen verwenden vielfach zur Durchführung der einzelnen Rechnungsarten, insbesondere der Addition und Subtraktion, sogenannte Suimmenbilder, nämlich über Wählerkontakte und Relaiskontakte geleitete Stromkreise, in welche die Zahlenwerte der beiden Summanden, sei es in offener, sei es in geschlüsselter Form, aus kontaktgebenden Tastwerken oder Speicherwerken eingebracht werden und an deren Ausgängen zur Bildung des Resultates Resultatspeicher oder Anzeigeorgane angeschaltet sind, die wiederum aus Relaisgruppen od. dgl. bestehen können.

Der Summenbilder soll die Kennzeichnungsstromkreise der beiden, Summanden so umschalten, daß ein Stromkreis zu dem entsprechenden Resultatelement entsteht. Werden z. B. die Summanden 3 und 5 getastet, so wird je ein Stromkreis 3 und 5 geerdet und wirkt auf Umschaltorgane, Relais oder Wähler so ein, daß am Resultatausgang wieder ein Stromkreis erscheint, welcher den Summenwert 8 ergibt. Diese Summenbilder können dekadenweise, binär oder kodifiziert aufgebau-t sein, und so ist auch bereits ein Vorschlag mit den Kodeelementen 1, 2, 4, 8 ausgeführt worden. Das Resultat ergibt in diesem Falle nicht nur einen, sondern mehrere Stromkreise wieder, deren jeder ein Kodeelement bezeichnet, das an der Resultatziffer beteiligt ist.

Die Addition von zehn zu zehn Dekadenzahlen enthält 100 Einzelfälle, von 0 + 0, 0+ 1 bis 9 + 9. Man kann damit eine schachbrettförmige Tabelle mit 10X10 Feldern füllen, wobei zehn Felder zwei gleiche Summanden enthalten und die übrigen Felder bei Vertauschung der Summanden paarweise gleich sind. Aufgabe der Erfindung ist es, Summenbilder der genannten Art zu verbessern, insbesondere zu vereinfachen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum elektrischen Summieren von Zahlenwerten, insbesondere einen Summenbilder mit vorgeschalteten Hilfseinrichtungen und die Zahlenwerte charakterisierenden Stromkreisen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß eine Umsetzerstromkreisgruppe für den Zehnertransport und eine Stromkreisgruppe für eine Komplementärumsetzung vorgesehen sind,, von denen mindestens eine Gruppe der Stand¹- oder Tastungsseite einer weiteren Stromkreisgruppe vorgeschaltet ist, die ihrerseits vor dem eigentlichen Summenbilder Hegt und einen Teil der Summanden zusammenfaßt bzw. sperrt, wobei vorzugsweise: in den die Zahlenwerte charakterisierenden Stromkreisen Vorrichtungen vorgesehen sind, welche diese Stromkreise derart umwerten, daß sie nur einmal vorkommende Teilsummanden in gleicher Weise in den Summenbilder einbringen, gleichviel, ob sie aus dem Elektrischer Summenbilder

Anmelder: Eldi-Feinmechanik G. m. b. H.,
Hechendorf (Pilsensee)

Dr.-Ing. Martin Hebel, Hechendorf (Pilsensee),
ist als Erfinder genannt worden

Stand oder aus der Tastung gekennzeichnet werden. Dadurch ergibt sich eine erhebliche Vereinfachung bezüglich der Schaltanordnungen und des Kontaktbedarfes und damit auch eine viel größere Sicherheit der Arbeitsweise der Einrichtung, insbesondere wenn man durch eine elektrische Vertauschung der Summanden dafür sorgt, daß diese Fälle der Vertauschung nur jedesmal einmal berücksichtigt zu werden brauchen. Gleichviel, ob man offen oder geschlüsselt rechnet, würde also hier z. B. die Addition 3 + 5 und 5 + 3 im Summenbilder mit einem einzigen gleichartigen Schaltvorgang berücksichtigt werden. Zu diesem Zweck wird dieser so ausgebildet, daß der erste und der zweite Summand auf dasselbe Schaltglied (Relais od. dgl.) einwirken, solange sie nur die Zahl bzw. das Kodieelement ein einziges Mal enthalten, jene zehn Fälle aber, welche in beidien Summanden gleich sind, wirken auf andere Schaltglieder ein, die das doppelte Vorkommen erfassen bzw. anzeigen.

Der eigentliche Summenbilder enthält also vorgeordnete Schaltkreise, welche diese Vertauschung der Summanden und die Kennzeichnung der doppelten Summanden bewirken;, und wegen dieser Zusammenfassung der hundert Fälle auf rund die Hälfte soll diese Zusatzeinrichtung zum eigentlichen Summeiir hilder künftig als Zueamtnenf asser bezeichnet werden.

Wenn bei dekadischer Rechoungsweise bei der Summe eine Zehnerüberschreitung vorkommt, kann im Innern des Summenbilders eine Umschaltung vorgenommen werden, welche einem weiteren Summanden i. also einem driten Summanden, entspricht. Man kann aber auch, ähnlich wie mit dem Zusammenfasser, schon vor der Einbringung der beiden Summanden in den eigentlichen Summenbilder die Kennzeichnungskreise des einen Summanden so umwerten, daß er eine um eine 1 höhere Zahl kennzeichnet. Dann fallen dem Summenbilder keine komplizierten S ehalt aufgab en zu.

Handelt es sich darum, die Subtraktion durch die komplementäre Addition durchzuführen, so wird die negative Zahl komplementär zu 9 ergänzt, dann dieses Komplement addiert und das Resultat mit Hilfe der sogenannten flüchtigen Eins im Sinne der t-atsächr liehen Subtraktion berichtigt. Für diese Minusrechnung werden dann die Stromkreise, welche die Zahlenwerte charakterisieren, so umgeschaltet, daß die Komplementzahl zu 9 statt der Ausgangszahl erscheint. Auch diese Komplementärumsetzung ist, ahmlieh wie die erwähnte Zehnerumsetzung, vor den eigentlichen Summenbilder gesetzt und so angeordnet, daß sie mit dem erwähnten Zusammenfassen vor der Einbringung der Zahlenwerte in den eigentlichen Summenbilder zusammenwirkt.

Weitere Merkmale der Erfindung enthalten die nachfolgende Beschreibung, die Zeichnung und die Patentansprüche. Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar Schaltschemas. Darin zeigt Fig. ι a eine Stauervorrichtung, Fig. ι einen Komplementäramsetzer, Fig. 2 einen Zusammenfasser und Fig. 3 einen eigentlichen Summenbilder. Es bedeutet in Fig. ι a I. II, III. V, 0, ferner Ti, Tz, T 3, T 5 Speicherabfühl- bzw. Tastungsrelais, fai, fa-2, faz, fas, ferner fti, ft2, ft3, fts die sie erregenden Kontakte, M eine Minustaste, 1 m einen weiteren Steuerkontakt (z. B. eines nicht gezeichneten Leerschritt-Umschaltmagneten), K ein Komplementärrelais, Si' Sicherung in einer Minusleitung;

Fig. ι 1,2, 3, 5 und 0 die von den Relais I, II, III, V, 0 betätigten Kontakte und die daran angeschlossenen Stromleitungen bzw. Stromschienen, D ein Dekadenrelais mit zugehöriger Stromschiene für den Zehnertransport, d die vom D-Relais betätigten Kontakte, k die vom Relais K gemäß Fig. 1 a betätigten Kontakte, Si, 6*2, 5"3, S5 Standrelais, Si Sicherung in einer Minusleitung;

Fig. 2 Ei, E2, £3, £5 Relais mit zwei gleichen, gegeneinandergeschalteten Wicklungen (Kennzeichnungsrelais für einmal vorkommende Zahlen oder Zahlenelemente), ei, e2, e$, es die von ihnen betätigten Kontakte, C ein weiteres Relais (Durchschaltrelais), c die davon betätigten Kontakte, Gi, G2, G 3, G 5 Kennzeichnungs relais für gemeinsam vorhandene Zahlen oder Zahlenwerte, ii, S2, s?>, ss die von den Standrelais Si, S2, S3, S5 gemäß Fig. 1 betätigten Kontakte, ti, t2, t$, t$ die von den Tastungsrelais Ti, T2, T3, Ts gemäß Fig. ia betätigten Kontakte; Fig. 3 ei, e2, e3, es die von den Kennzeichnungsrelais Ei, E2, E3, £5 gemäß Fig. 2 betätigten Kontakte, gi, g2, g"3, gs die von den Kennzeichnungsrelais Gi, G2, G3, Gs gemäß Fig. 2 betätigten Kontakte, i', 2', 3', 5' und D' Resultatschienen.

Bei dem Ausführungsbeispiel wird mit geschlüsselten Zahlen gerechnet, und zwar mit dem Schlüssel i, 2, 3, 5. Auch i, 2, 4, 8 oder eine Aufteilung in zwei Pentaden 1 bis 5 und 6 bis 10 oder ungeschlüsselte Rechnung ist mit dem erfinderischen Prinzip durchführbar. Es liegt im Ermessen des Benutzers und hängt von der Aufgabe ab, ob man von den erwähnten Zusammenfassungs- und Umsetzungseinrichtungen für Zehnertransport, Komplementärumsetzung und Summandenzusamtnenfassung sämtliche oder nur einige mit dem Summenbilder kombiniert.

Um das Zahlenbeispiel mit dem Schlüssel 1, 2, 3, 5 zu erläutern, werden für dieses alle erfindungsgemäßen Umwertungen und Zusammenfassungen innerhalb dieser Schlüsselelemente nach folgendem Schema gezeigt:

Zahl	geschlüsselt	Zehner transport	komplementär
I	I	2	5+3
2	2	3	5+2
3	3	3 + 1	5 + 1
4	3 + 1	5	5
5	5	5 + 1	3 + 1
6	5 + 1	5+2	3
7	5 + 2	5+3	2
8	5+3-	5+3 + 1	I
9	5+3 + 1	Zehnertr.	O
0	O	I	5+3 + 1

Die Elemente 1, 2, 3, 5 werden je durch einen Stromkreis festgehalten, und ebenso schließt sich für den Zehnertransport ein weiterer Stromkreis, während der Wert 0 durch Fehlen jeglicher leitenden Verbindung angezeigt wird,. Um die Zahl 9 mit dem Schlüssel anzuzeigen, müssen somit drei parallele Stromkreise mit der Wertigkeit 5 + 3 + 1 geschlossen werden. Ebenso muß bei Komplementärumsetzung des Wertes 0 dieser dreifache Stromkreis der drei Elemente geschlossen werden.

Die Summenfoildung selbst muß den. Verlauf der Stromkreise von der Einbringung der Summanden bis zur Anzeige und Wiedergabe des Resultates beschreiben, und dies soll wieder für das Beispiel der vorliegenden Schlüsselung geschehen. Was vor dlem Eingang des gesamten Sumimenbilders (Fig. 1 a und Fig. ι bis 3) und hinter den Resultatausgängen sich abspielt, hat mit der Erfindung nichts zu tun. Es ist bekannt, für jede Dekade Speicher relais vorzusehen, die, im vorliegenden Beispiel pro Dekade vorgesehen, die Werte 1, 2, 3, 5 verkörpern würden und durch Dekademsteuermittel, sogenannte Steuerschalter, der Reihe nach zur Abgabe der Summanden an den Eingang der erfindungsgemäßen Schaltkreise und zur Wiederaufnahme des Resultates an dem Ausgang des Summenbilders angeschaltet würden. Beim Zusammenwirken mit einem ebenso geschlüsselten Lochkartensystem würden die die Löcher abgreifenden Fühlhebel, etwa in Fig. ia mit den Kontakten fai bis fa5 angedeutet, Spalte um Spalte, also Dekade um Dekade abfühlend, die Relais I, II, III, V der Kombination entsprechend erregen. Soll der abgegriffene Betrag zu einem anderen hinzugezählt werden, so muß sich der Abfühlvorgang mit einer zweiten Relaisgruppe sinngemäß vollziehen.

Ebenso können diese Kontakte fai, fa2, fa3, fa5 beim Tastenanschlag einer Rechenmaschine geschlossen werden, und zwar würden unter der Taste 9 die drei Kontakte fai, /03 und fas betätigt. Schließlich könnte bei Entnahme aus einem Speicherwerk mit je vier Relais pro Dekade durch die Kontakte der erregten Relais Zahl um Zahl wiedergegeben werden, so daß in diesem Falle die Kontakte fai, faZ, fas den Kontakten der Speicherabfüblrelais entsprechen würden. Für den Komplementärumsetzer ist es je nach der Verwendung des Summenbilders für die verschiedensten Aufgaben notwendig, in den Leerstellen das Fehlen einer von Null verschiedenen Ziffer durch das Relais 0 anzuzeigen. Diese Fälle sind symbolisch dadurch angegeben, daß der Kontakt im der nicht näher dargestellten Leermagneten jene Fälle anzeigt, wo die von der linken Seite eingebrachten Ziffern eine Null- oder Leerstelle enthalten. Beispielsweise kann

für den betreffenden Rechentakt das Relais 0 dann erregt werden, wenn keiner der Kontakte fai bis /&5 das Vorhandensein eines Teilsummanden anzeigt, d. h., die Reihenschaltung von Ruhekontakten fai bis fa 5 würde dann das Relais 0 bringen. Dasselbe gilt etwa bei Lochabtastung oder bei Tastung auf einem Schreibwerk zum Einbringen der Zahl.

Immer handelt es sich bei einem Rechenvorgang ■darum, zu einem vorhandenen Stand, der irgendwie, z. B. durch Lochung, gespeichert ist, einen neuen Summanden durch Tastung hinzuzufügen, und so sind in dem in Fig. 2 dargestellten Zusammenfasser gleicher Summanden die links vorgesehenen Kontakte als Standkontakte mit si, S2, s$, s5 und die rechts vorgesehenen Kontakte als Tastungskontakte mit ti, t2, ί 3, 15 bezeichnet. Die zugehörigen Relais, welche diese Kontakte schließen, sind unmittelbar darüber, also am Ausgang des Zehner- und Dekadenumsetzers liegend, wiedergegeben. Zehnertransport'erfolgt ja immer nur bei einem einzigen Summanden, und dies ist hier dem Stand zugeordnet. Die Komplementärumsetzung kann bei Stand und Tastung angewendet werden, je nach der geforderten Rechnungsaufgabe, und dann müssen die von den Tastungskontakten fai, faz, fa^, fas kombinationsweise erregten Relais I, II, III, V einen Komplementärumsetzer, wie in Fig. 2 gezeigt, bilden, ehe sie auf Relais Ti, T 2, T3, T5 einwirken,, deren Kontakte ti, t2, £3, t5 die rechte Seite des Zusammenfa'ssers beaufschlagen. So ist also im Umsetzer (Fig. 1) entsprechend der Aufgabe für jeden Summanden eine dreifache Umschaltung vorgesehen, in der Mitte die direkte Wiedergabe, wenn weder das Dekadenrelais D noch das Komplementärrelais K den Kontakt d bzw. k geöffnet hat, ferner links für den Zehnertransport, wenn der ^-Kontakt des Dekadentransportrelais von der vorhergehenden Dekadenaddition her in Arbeitslage ist, und schließlich rechts für die Komplementäramsetzung, wenn das /C-Relais diese anfordert. Wenn auf einer Seite beide Aufgaben kombiniert werden müssen, Dekadentransport und Komplementärumsetzung, so lassen sich durch entsprechende Kontaktumschaltungen Komplemente zu 10 bilden, die also die Erhöhung um 1 in sich schließen. Im Durchlauf durch den Umsetzer werden also vor dem Eingang des eigentlichen Summenbilders Zehnertransport, Komplementäruimsetzung und Direktwiedergabe ausgeschieden.

Die aus dem Umsetzer (Fig. 1) kommenden Zahlenwerte durchlaufen sodann den Zusammenfasser (Fig. 2), und wenn z. B. links die Kontakte s ι, ί 3, s$ geschlossen haben und so den Wert 9 kennzeichnen, rechts die Kontakte ii und f5, um den Wert 6 zu kennzeichnen, so ergibt sich durch das Zusammenwirken der Kontakte s 1 und 11 auf die zwei gegeneinandergeschalteten Wicklungen des Relais Ei, daß dieses nicht ansprechen kann, und wenn das C-Relais, schinell ansprechend, den Kontakt c öffnet, kommt das Relais G ι zum Ansprechen und gibt an, daß das Schlüsselelement 1 gemeinsam in Stand und Tastung vorkommt. Das gleiche geschieht mit dem Element 5, wo auch das Relais G 5 zum Ansprechen gebracht wird. Nun bleibt noch die Wirkung des Kontaktes ^3 einseitig auf die eine Wicklung von £3, welches anspricht und mit seinem Kontakt e$ das Relais G 3 überbrückt, ehe der danebenliiegende Kontakt c die Überbrückung freigibt. Als Kennzeichnung von Stand 9 mit den Elementen 1, 3, 5 und Tastung 6 mit den Elementen 1 und 5 sind also Gi, G5 und £3 erregt.

Das Resultat muß 15 sein, es muß also im eigentlichen Summenbilder (Fig. 3) den Dekadentransport vormerken und den Ausgang zu einer Schiene D' anr schalten, zugleich muß das Resultatelement 5 über die Schiene 5' durchgeschalltet werden. Dies geschieht im eigentlichen Suimmenbilder wie folgt: Ganz rechts schaltet ein Kontakt gS zur Schiene D' durch, da zweimaliges Vorkommen des Elementes 5 auf jeden Fall einen Zehnertransport verlangt. Der Kontakt d dieses D-Relais für Zehnertransport, welches an, der Schiene D liegt, ist im obersten Teil des Umsetzers (Fig. 1) als Arbeitskontakt mit Erde dargestellt und bewirkt bei der nächsten Addition die Erhöhung der Standziffer um eine Eins.

Falls a = Arbeitskontakt und' r = Ruhekontakt bedeutet, so ist aus der vierten Reihe von links der Fig. 3 zu sehen, daß die Kontakte e^a, g$r und gia und e 5 r in Reihe zur Resultatschiene 5 führen,. Es entsteht also das Resultat 15.

Ergänzend zu diesem Additionsbeispiel soll noch an einigen Zahlenbeispielen die Zehner- und Komplementärumsetzung gezeigt werden. Dabei bedeutet wieder r = Ruhekontakt und a = Arbeitskontakt.

Zehnertransport (P-Relais und d-Kontakt in Arbeitsstellung)

Aus	der	Zahl	wird	über	die weiteren	2r	die	Zahl
				Kontakte	3r
O			I	r +	2ß	I
I			I	a +	2r	2
2			I	r +	ι ο + 5 r	3
3			I 3	r + a +	I 3	= 4
4 =	= 3	+ 1	3" +	5

usw.

Komplementärumsetzung

(/i-Relais und ^-Kontakt in Arbeitsstellung. Der c-Kontakt öffnet bei jedem Takt, da das o-Relois

vom im- Kontakt erregt wird)

Aus der Zahl	wird über die weiteren Kontakte	die Zahl
O I 3 4 = 3 + i 5	ir + 2r=i,2r+3i? = 3, 5r = 5 2r + 3r = 3, 5r = 5 ir + 20 = 2, 5r=5 ir + 2r=i,5r = 5 5r=5 ir + 2r = i,2r + 3r=3	1+3+5=9 3 + 5 = 8 2 + 5 = 7 i + 5 = 6 5 i+3 = 4

usw.

Wie ersichtlich, ergibt sich auf diese Weise eine sehr zweckmäßige und einfache Ausbildung des eigentlichen Summenbildars. Die für ihn benötigte Kontaktzahl ist gering und kanu gerade auf die Relais· des Zusammenfassers aufgeteilt werden. Der Umstand, daß im Zu'sammenfasser die Zahlenelemente gleichartig in den Suimmenbilder übertragen werden, gleichviel, ob sie links oder rechts eingebracht warden, vereinfacht den Summenbilder wesentlich.

Die bekannten bewährten Relaiskonstruktionen, insbesondere die auch in der Wählvermittlungstechnik und Fernmeldetechnik verwendeten Relais, vermögen nur eine begrenzte Zahl von Kontakten (etwa fünf bis sechs) aufzunehmen. Ein Bedarf an einer größeren Kontaktzahl erfordert somit den doppelten Relaisaufwand, mit der Wirkung, daß die elektrische Suimmenbilderanordnung im Vergleich zu mechanischen Lösungen als unwirtschaftlich abgelehnt werden muß. Deshalb bedeutet die zweckmäßige Aufteilung · der rechnerischen Aufgaben auf einen Umsetzer, Zusatnmenfasser und einen dadurch vereinfachten eigentlichen Summenbilder im Sinne der vorliegenden. Erfindung einen wirtschaftlichen Vorteil, welcher den elektrischen Summenbilder erst lebensfähig macht.

25

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   ι. Einrichtung zum elektrischen Summieren von Zahlenwerten, insbesondere Summenhilder mit vorgeschalteten Hilfseinrichtungen und die Zahlenwerte charakterisierenden Stromkreisen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umsetzerstromkreisgruppe für den Zehnertranspoct und eine Stromkreisgruppe für eine Komplementärumsetzung (Fig. 1) vorgesehen sind, von denen mindestens eine Gruppe der Stand- oder Tastungsseite einer weiteren Stromkreisgruppe (Fig. 2) vorgeschaltet ist, die ihrerseits vor dem eigentlichen Summenbilder (Fig. 3) liegt und einen Teil der Summanden zusammenfaßt bzw. sperrt, wobei vorzugsweise in den die Zahlenwerte charakterisierenden. Stromkreisen Vorrichtungen (z. B. Ei, £2, £3, £5) vorgesehen sind, welche diese Stromkreise derart umwerten, daß sie nur einmal vorkommende Teilsummanden in gleicher Weise in den Summenbilder einbringen, gleichviel, ob sie aus dem Stand oder aus der Tastung gekennzeichnet werden.

   2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den die Zahlenwerte charakterisierenden Stromkreisen weitere Vorrichtungen (C? I, G 2, G 3, Gs, C) vorgesehen sind, die beim Auftreten von zwei Summanden mit gleichen Zahlen oder gleichen Zahlenelemeriten einen von beiden zusätzlich ausscheiden.

   3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Stromkreise umwertenden Vorrichtungen (£1, £2, £3, £5, Gi, G2, G3, G5, C) derart angeordnet und geschaltet sind, d!aß beim Zehner transport eine Erhöhung eines Summanden um 1, bei Subtraktion eine Kennzeichnung des Komplementärwertes und ferner die Aussebeidm-.g der doppelt vorkommenden Summanden erfolgt.

   4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Zusammenfasser (Fig. 2) Kennzeichnungsrelais (£1, £2, £3, £5) vorgesehen sind, die bei nur einmal vorkommenden Zahlen oder Zahlenelementen wirksam und bei doppelt vorkommenden Zahlen oder Zahlenelementen unwirksam sindi, und ferner weitere Kennzeichnungsrelais (Gi, G 2, G 3, G 5) vorhanden sind, die im Zusammenwirken mit einem weiteren Relais (C) bei doppelt vorkommenden Zahlen oder Zahlenwerten wirksam sind, und außerdem die Kontakte (<?i, e2, c3, t'5, gi, g2, £3> §"5) aller Kennzeichnungsrelais im eigentlichen Summenbilder (Fig. 3) liegen.

   6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahlenwerte in Schlüsselform übertragbar und vorzugsweise die Schlüsselelemente (1, 2, 3, 5) zur Angabe der zehn Ziffern einer Dekade verwendet sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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