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Einstell- und Ubertragungseinrichtung für druckende Zehntasten-Rechenmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf eine druckende Rechenmaschine mit einem rotierenden
Multiplikations-Rechenwerk, einem addiermaschinenähnlichen Teil und mit um eine
Achse schwenkbaren, mit Zahnrädern des Rechenwerks in und außer Eingriff bringbaren
verzahnten Antriebsgliedern für die Wertübertragung zwischen Addiermaschinenteil
und rotierendem Rechenwerk.
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Es ist grundsätzlich möglich, eine druckende Rechenmaschine für Multiplikation
und/oder Division dadurch zu erhalten, daß entweder an einen nichtdrukkenden Rechenautomaten
(mit rotierendem Getriebe) ein Druckwerk angebaut oder daß eine druckende Addiermaschine
automatisiert wird.
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Der erstgenannte Lösungsweg scheitert daran, daß sich eine zu großräumige
Bauart der Maschine ergibt und daß beim übergang auf ein angeschlossenes Druckwerk
große Schwierigkeiten, insbesondere hinsichtlich des Ziffernabstandes, auftreten.
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Den auf dem Markt befindlichen Maschinen nach dem zweitgenannten Lösungsweg,
die auf der Grundlage von hin- und hergehenden Addiermaschinengetrieben beruhen,
haftet ausnahmslos der Nachteil zu geringerGeschwindigkeit bei derMultiplikation
an.
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Weiterhin ist eine Vierspezies-Rechenmaschine mit einem rotierenden
Rechenwerk und verschiebbaren Zahnstangen bekannt, bei der die Zahnstangen zur Wertübertragung
sowohl in das rotierende Rechenwerk als auch auf das Druckwerk dienen. Bei der Einstellung
von Rechenwerten müssen hier die Zahnräder durch seitliche Verschiebung mit den
Zahnstangen bzw. den Einstellscheiben in Eingriff gebracht werden. Nach den allgemeinen
Erfahrungen des Rechenmaschinenbaues ist jedoch ein derartiges Einkuppeln von Zahnradsätzen
unter Berücksichtigung der Stellungsgenauigkeit der Verzahnungen und des notwendigen
Flankenspieles nicht ausführbar und wird praktisch nicht angewendet.
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Zwar ist bei der bekannten Maschine das zur übertragung von Rechenergebnissen
auf das Druckwerk bestimmte Zahnrad durch radiales Einschwenken mit entsprechenden
Radsätzen kuppelbar. Jedoch ist die Bewegungsrichtung eines gedachten Punktes am
Anfang des Zahnrades beim Einrücken in das Zahnrad des Resultatzählwerkes so stark
tangential gerichtet, daß auch bei diesem Rad ein Einkuppeln nicht möglich ist.
Somit handelt es sich bei dem Bekannten um eine nicht ausführbare Konstruktion.
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Bei einer weiteren bekannten.Bauart ist je ein Radsatz für die Einstellung
des Multiplikanden und des Multiplikators vorgesehen, welche mit den Werteinstellgliedern
in Kupplungsverbindung gebracht werden können. Der dem Einstellen des Multiplikanden
dienende Radsatz ist zur Kupplung mit den zugehörigen Zahnstangen seitlich zu verschieben.
Hierfür gilt das vorstehend Gesagte. Das Einkuppeln des dem Einstellen der Multiplikanden
dienenden Radsatzes erfolgt am Anfang der Verzahnung durch eine Bewegung, die man
als »halbtangential« bezeichnen könnte und die praktisch auch nicht ausführbar ist.
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Eine andere bekannte Rechenmaschine besitzt mehrere Rechenwerke, welche
zur Wertübertragung mit einem gemeinsamen, zentral gelegenen Antriebsorgan gekuppelt
werden können. Das Kuppeln einiger Rechenwerksteile erfolgt durch axiale Verschiebung
des gemeinsamen Antriebsorgans, während andere Zahnradsätze radial eingeschwenkt
werden. Der zentrale Zahnradsatz kann nicht durch Radialbewegung mit Rechenwerken
gekuppelt werden, die auf seinem Umfang verteilt sind. Deshalb ist die radiale Einschwenkung
nur dort vorgesehen, wo sie baulich möglich ist, während sie in den anderen Fällen
durch Axialv erschiebung dieses Radsatzes vorgenommen werden soll. Um bei einer
solchen Anordnung die verschiedenen Rechenwerksgruppen kombinieren zu können, müßten
die einzukuppelnden Rechenwerksteile auf Kosten der räumlichen Ausdehnung des ganzen
Systems, insbesondere in der Höhe der Maschine, umständlich im Raum angeordnet werden.
Auch diese Maschine ist praktisch nicht ausgeführt worden.
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Endlich ist eine Maschine bekanntgeworden, bei der ein rotierendes
Rechengetriebe mit einem Einstell-und Übertragungsteil kombiniert ist, der wie bei
Addiermaschinen aus einer Tastatur, Zahnstangen als Übertragungsglieder und einem.
angeschlossenen. Druckwerk besteht.
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Bei dem Rechengetriebe der letzterwähnten Maschine bleiben die Einstellglieder
(Zahnstangen) mit
dem rotierenden Rechengetriebe während des Rechnens
in Eingriff. Das ist notwendig, weil die Wertübertragung eben durch diesen Eingriff
gesteuert wird. Da eine Trennung .während des Rechnens nicht stattfindet, beschreiben
die Zahnstangen beim Einstellen und Rechnen auch nur eine lineare Bewegurig. Die
zwangläufig notwendige Aufrechterhaltung der Kupplung .zwischen Einstellteil und
Rechenteil hat erhebliche Nachteile. Einerseits wird die Antriebseinrichtung für
das Einstellwerk kompliziert, da die Zahnstangen am Ende ihrer Vorwärtsbewegung,
d. h. nach etwa 180° Drehung der Hauptwelle, stehenbleiben, vom Hauptantrieb abgekuppelt
und nach Beendigung einer Multiplikation zur Rückführung erneut.angekuppelt werden
müssen. Ferner ist es nachteilig, daß auch das Druckwerk während der Multiplikation
in der 180°-Stellung der Maschine verharrt und seine Typenstangen während des Rechnens
die vorher abgedruckten Zahlen verdecken.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei den bekannten Einrichtungen
erwähnten Mängel zu vermeiden, um hierdurch die Arbeitsgeschwindigkeit zu steigern,
den Aufbau bei kleineren Außenabmessungen zu vereinfachen, dieHerstellungskosten
niedrig zu halten und- ferner eine einfache Bedienbarkeit zu erzielen.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß das Rechenwerk
mit mehreren Sätzen von quer zur Schwenkebene der Antriebsglieder axial verschiebbaren
Zahnrädern versehen ist und daß die Kupplung der Räder eines Satzes mit den Antriebsgliedern
durch axiale Verschiebung dieser Räder in die Schwenkebene .und durch darauffolgendes
Einschwenken der Antriebsglieder erfolgt.
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Die Erfindung löst mittels der heb- und senkbaren Zahnstangen das
Kupplungsproblem einwandfrei. Mittels der heb- und senkbaren Zahnstangen lassen
sich auch mehrere Rechenwerksteile mit den Antriebsgliedern kuppeln, wodurch es
möglich wird, einen einfachen Aufbau bei geringem Raumbedarf zu erzielen.
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Die Erfindung ist an Hand eines Beispieles beschrieben und in Zeichnungen
dargestellt.
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Fig. 1 ist ein Querschnitt durch die Hauptteile der Maschine mit Einstellage
des Einstellteiles; Fig. 2 ist ebenfalls ein Querschnitt, jedoch mit Ruhelage des
Einstellteiles bzw. mit dessen Stellung während des Rechnens; Fig. 3 ist eine Seitenansicht
auf den Antrieb des -Einstellteiles; Fig. 4 ist ein Grundriß der Maschine.
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Zwischen den Maschinenwänden 1 ist die Hauptantriebsachse 2 für den
Antrieb der Einstell- und Druckorgane gelagert. Sie wird vom :Motor 46 über die
Antriebsscheibe 45, die Kupplungsscheibe 47, das Zahnrad 49 und das Zahnrad 15 angetrieben,
wenn diese Funktion der Maschine durch die entsprechende Taste angesteuert wird.
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Am Zahnrad 15 und an der auf der anderen Seite der Welle 2 befestigten
Scheibe 14 sind mittels der Bolzen 17 und 17d die Pleuelstangen 16 und 16a gelagert.
Mit den Pleuelstangen 16 und 16a ist die Achse 9 verbunden, und sie wird bei Umdrehung
der Welle 2 in hin- und hergehende Bewegung versetzt.
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Ein Satz Zahnstangen ist am vorderen Maschinenteil auf der Achse 9,
am hinteren Maschinenteil auf der Bestellfesten Achse 6 -in Langschlitzen geführt
und nimmt an der schwingenden Bewegung der Achse 9 bis zum Anschlag an einen eingestellten
Stellstift 12 des :Stellstiftwagens 11 teil.- Die. Bewegung wird über die Zwischenräder
5, die auf- der Welle 2 lose gelagert sind, auf die -Typenstangen 4 übertragen,
welche die eingestellten Werte auf der Walze 7 zum Abdruck bringen, wie es allgemein
aus dem Addiermaschinenbau bekannt ist.
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Außer dem Abdruck eingestellter Rechenwerte haben die Zahnstangen
3 die Aufgabe, Zahlenwerte in das Rechenwerk zu übertragen und wieder aus ihm zu
entnehmen. Das Rechenwerk besteht aus dem umlau fenden Geber 23 (Fig. 1), der auf
der Welle 24 dreh-und verschiebbar gelagert ist, aus dem Resultatwerk28 auf der
Bestellfesten Achse 29 mit den Resultatwerksrädern 30, der Zehnerwalze 31 auf der
Welle 33 und einem Speicher 39 auf der Bestellfesten Achse 40 mit den Speicherrädern
41 zur Voreinstellung von Multiplikatoren.
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Damit die Zahnstangen 3 mit dem Rechenwerk in Verbindung treten können,
sind sie heb- und senkbar angeordnet. Der vordere Schlitz der Zahnstange führt sich
außer auf der Achse 9 auch auf der Achse B. Die Achse 8 kann durch die Hebel 19
und 19a, welche beiderseits durch die Bolzen 21 und 21 a an den Maschinenseitenwänden
gelagert sind, gehoben und gesenkt werden, wozu in den Seitenwänden die Aussparungen
22 und 22a angebracht sind. Die Hebel 19 und 19a werden durch die Hubkurven
18 und 18 a betätigt, welche auf den Scheiben 14 und 15 befestigt sind und sich
mit diesen drehen. Die Hebel 19 tragen am hinteren Ende Rollen 20. Damit
die Rollen20 sicher anliegen, ist die Feder 50 vorgesehen.
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Die beschriebene Steuereinrichtung bewirkt, daß sich der Zahnstangensatz
auf seinem Hinweg, d. h. von vorne nach hinten in der Maschine, in gehobener Stellung
bewegt, während er von hinten nach vorne in gesenkter Lage schräg zurückläuft, wobei
sich der Zahnstangensatz um die Bestellfeste Achse 6 neigt, so daß das vordere Ende
den größten Hub ausführt.
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Während des Hinweges in gehobener Stellung kann der Zahnstangensatz
3 sowohl mit dem Geber 23 als auch mit dem Resultatwerk 28 oder dem Speicherwerk
39 in Eingriff gebracht werden, je nachdem, welches dieser Werke durch seitliche
Verschiebung auf die Spur der Zahnstangen eingestellt wurde. Wesentlich ist hierbei,
daß durch den radialen Eintritt der Zahnstangen 3 in der entsprechenden Verzahnung
günstige Eingriffsverhältnisse gewahrt bleiben.
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Als Geber wurde im gezeichneten Beispiel ein Sprossenrotor angenommen,
welcher aus den Sprossenscheiben 25 mit den Sprossen 26 besteht und zur Multiplikation
und Division auf seiner Welle 24 verschiebbar gelagert ist. Er erhält seinen Antrieb
vom Motor 46 (Fig. 4) über die Kupplungsscheibe 48, die Welle 33, auf der auch die
Zehnerwalze 31 befestigt ist, und den Zahnradsatz 36, 37 und 38. Zwischen den Sprossenscheiben
25 liegen die Einstellscheiben 27, die in bekannter Weise die Sprossen 26 einstellen
und welche an ihrem Umfang mit einer Verzahnung versehen sind. Beim Eingriff der
Zahnstangen 3 in diese Verzahnung werden während des Vorwärtshubes der Zahnstangen
die im Stellstückwagen 12 eingestellten Zahlenwerte in den Sprossenrotor übertragen,
und die Übertragung dieser Werte in das Resultatzählwerk 28, d. h. also das Rechnen,
kann bereits während des Rücklaufes der Zahnstangen 3 in deren gesenkter Lage nach
Fig. 2 erfolgen. Die an der Doppelkupplung 45, 46 und 48 hierzu auszulösenden Steuerungen
sind als nicht zum Gegenstand der Erfindung gehörend nicht näher erläutert.
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Die nach dem Rechnen im Resultatzählwerk 28 stehenden Summen oder
Produkte werden über die Zahnstangen 3 und die Typenstangen 4 dadurch zum
Abdruck
gebracht, daß das Resultatzählwerk während einer Schwingbewegung des Addiermaschinenteiles
durch Seitenverschiebung in die Spur des Zahnstangensatzes gebracht wird, wobei
die Zählwerksräder 30 in bekannter Weise durch Anschlagen an ihren Zehnernocken
auf Null gestellt werden. Bleibt während dieses Arbeitsspieles auch der Geber auf
Zahnstangenspur stehen, so erfolgt Rückübertragung des Resultates aus dem Resultatwerk
in. den Geber, was zur Lösung der Aufgabe a - b - c usw. bekannt ist. Erfindungsgemäß
ist hierzu im Gegensatz zu bekannten Maschinenbauarten ein nur unwesentlicher Konstruktionsaufwand
erforderlich.
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Zur Durchführung automatischer Multiplikationen ist noch der Multiplikationsspiicher
39 mit den Speicherrädern 41 auf der gestellfesten Achse 40 vorgesehen. Auch dieser
Teil des Rechenwerkes kann in der beschriebenen Weise von der Zifferntastatur aus
eingestellt werden, indem während des Hinganges des Zahnstangensatzes die entsprechende
Spurlage eingestellt wird. Nach der Einstellung beim Rechnen werden die im Multiplikatorspeicher
enthaltenen Zahlenwerte durch Rückdrehung vermittels des Einzahnes 42 auf der Welle
43 entnommen und in bekannter Weise auf den Maschinenantrieb übertragen. Auch kann
der Multiplikatorspeicher in seiner Eigenschaft als Umdrehungszählwerk bei der Division
durch Fortschaltung vermittels des Einzahnes 42 als Quotientenzähler benutzt werden,
wobei der Abdruck des Quotienten in der für das Resultatzählwerk beschriebenen Weise
als Summenzug erfolgt.
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Es können weiterhin selbständige Speicherwerke 44 und 44a (Fig. 1,
2) vorgesehen werden. In Fig. 2 sind sie so angeordnet, daß sie mit dem Zahnstangensatz
3 auf dessen Rückweg zum Eingriff kommen und beire. Summenziehen das Resultat aus
dem Resultatwerk 28 übernehmen. Dies ist von Vorteil für die Zehnerübertragung,
mit der bekanntlich solche Speicherwerke ausgerüstet sein müssen, weil die Rückführung
des Zahnstangensatzes 3 durch die Achse 9 formschlüssig, d. h., mit Motorkraft unabhängig
von den Federn 10,
erfolgt. Auch können solche Speicherwerke mit Saldierfunktionen
ausgerüstet werden, wenn sie für positive und negative Arbeitsweise eingerichtet
sind, was bei den üblichen Rechenmaschinen nicht möglich ist.