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Verfahren und Einrichtung zur Stellenaufründung bei Multiplikationsmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Stellenaufrundung
der Produktstellen bei Multiplikationsmaschinen, die das Produkt zweier mehrstelliger
Faktoren durch ein Rechenwerk in einer der Stellenzahl des einen Faktors entsprechenden
Anzahl von Multiplikationsdurchläufen bilden und die entstehenden Teilprodukte zu
den wertmäßig zugeordneten Wertstellen des Resultatspeichers addieren, wobei nach
jedem Multiplikationsdurchlauf eine Stellenverschiebung stattfindet.
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Bei derartigen Maschinen, insbesondere wenn sie in Verbindung mit
einer Schreibmaschine als Fakturiermaschine verwendet werden, ist es üblich, nach
beendetem Multiplikationsmaschinengang einen Teil der Wertstellen des Produktes
vor dessen Ausgabe bzw. Niederschrift zu unterdrücken und die höchste der zu unterdrückenden
Stellen aufzurunden. Dies geschieht, indem in einem separaten Aufrundungsmaschinengang
der Aufrundungswertstelle der Wert >>5« hinzuaddiert wird, wodurch ein Übertrag
in die nächsthöhere Wertstelle erfolgt, wenn der Inhalt der Aufrundungswertstelle
größer ist als vier. Außerdem erfolgt während des Aufrundungsmaschinenganges die
Unterdrückung der Aufrundungswertstelle und der wertmäßig Barunterliegenden Wertstellen
des Produktes. Erst nach Beendigung dieser Operationen ist die Ausgabe des Produktes
aus dem Resultatspeicher bzw. die Niederschrift durch das Schreibwerk der Multiplikationsmaschine
möglich. Der zusätzliche Aufrundungsmaschinengang bedeutet somit einen Zeitverlust
innerhalb der von der Eingabe der Faktoren bis zur Ausgabe des Produktes währenden
Multiplikation, deren Dauer infolgedessen verlängert wird.
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Weiterhin ist es bei parallel arbeitenden Multiplikationsmaschinen
mit einem elektromechanischen Akkumulator zum Aufaddieren der Teilprodukte bekannt,
eine Stellenaufrundung in der Weise durchzuführen, daß in der für eine Aufrundung
vorgesehenen Akkumulatorstelle einerseits die errechnete Ziffer und andererseits
diese Ziffer um eins erhöht gespeichert wird. Eine jede Teilproduktziffer dieser
Wertstelle wird somit von Beginn der Multiplikation an doppelt festgehalten. Die
nächstniedrigere Akkumulatorstelle besitzt außerdem Steuermittel, die in Abhängigkeit
davon, ob die errechnete Ziffer der betreffenden Stelle kleiner als fünf oder größer
als vier ist, die eine oder die andere Ziffer der nächsthöheren Wertstelle zum Abdruck
bringen. Diese Ausführungsform hat den Nachteil, daß der Akkumulator bzw. Resultatspeicher
aufwendig und kompliziert ist, da er in mindestens einer Dezimalstelle für die Aufnahme
zweier Ziffern sowie einer Steuer- und Schalteinrichtung ausgebildet sein muß. Sobald
die zu verrechnenden Faktoren eine unterschiedliche Kommastellenzahl besitzen, so
daß auch die Aufrundungsstelle entsprechend variiert, sind bei dieser bekannten
Einrichtung zudem alle für eine Aufrundung in Frage kommenden Stellen des Resultatspeichers
in der beschriebenen Weise auszubilden.
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Diese Nachteile sollen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch
vermieden werden, daß die Aufrundung während der Multiplikation zu einem Zeitpunkt
erfolgt, wenn die höchste der zu unterdrückenden Resultatwertstellen zum letztenmal
für die Aufnahme eines Teilproduktwertes angesteuert wird und dieser Wert größer
ist als vier. Es ist somit möglich, die Aufrundung ohne Zeitverlust während der
Multiplikation durchzuführen, wobei die Teilprodukte in einem normalen Resultatspeicher,
der für die Aufnahme nur einer Ziffer pro Dekade eingerichtet ist, gespeichert werden.
Die Aufrundung erfolgt daher trotz unterschiedlicher Kommastellenzahl der Faktoren
und unterschiedlicher Stellenunterdrückung automatisch an der richtigen Resultatstelle
stets dann, wenn dieser das letzte Teilprodukt zugeführt wird, sofern natürlich
diese Stelle überhaupt einer Aufrundung bedarf.
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Die Einrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens besteht erfindungsgemäß
darin, daß einer festlegbaren Wertstelle des Resultatspeicheis ein Aufrundungsschaltmittel
zugeordnet ist, das zur Abgabe einer Übertrags-Eins an die nächsthöhere Wertstelle
ausgebildet ist und derart unter Steuerung des Rechenwerkausganges
sowie
einer Aufrundungssteuereinrichtung steht, daß es nur dann wirksam wird, wenn während
der Multiplikationsdurchläufe einer Rechnung die Aufrundungsstelle zum letztenmal
angesteuert wird und der in sie einzugebende Wert größer ist als vier.
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An Hand von Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
beschrieben. Es zeigt Fig. 1 ein Schaltbild einer Aufrundungseinrichtung, Fig. 2
bis 5 eine schematische Darstellung von verschiedenen Multiplikationsbeispielen
mit einer Zuordnung für das Verständnis der Erfindung wesentlichen, an einer Multiplikation
beteiligten Schaltelemente.
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Ein bekanntes Rechenwerk 1 (Fig. 1) ist zur Ausführung von Multiplikationen
nach dem Serien-Parallel-Prinzip ausgebildet. Die Bildung eines Produktes zweier
mehrstelliger Faktoren erfolgt mit diesem Rechenwerk, indem jede Ziffer des einen
Faktors mit jeder Ziffer des anderen Faktors multipliziert wird und die entstehenden
Teilprodukte nacheinander zum Gesamtprodukt addiert werden, das in einem Resultatspeicher
gespeichert wird. Hierzu besteht das Rechenwerk aus einem einstelligen Produktbildner
und zwei hintereinandergeschalteten Addierwerken, wie es beispielsweise die deutsche
Auslegeschrift 1071383 zeigt. Nach Einbringung von zwei einstelligen Faktoren,
die hierzu in Impulsform gebracht und in je vier Codeelemente verschlüsselt sind,
entsteht am Ausgang des Rechenwerkes 1 die Summe des Produktes der beiden Faktoren
und der zugeordneten Wertstelle des Resultatspeichers, indem auf Ausgangsleitungen
2, 3, 4, 5 entsprechend der Ergebnisziffer und der gewählten Verschlüsselung eine
positive Spannung auftritt.
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Die Leitungen 2 bis 5 führen zu den Wicklungen von Relais
A 1, A 2, A 3, A 5, die mit ihrer anderen Wicklungsseite an eine Minusspannungsleitung
7 angeschlossen sind. Diese Relais, die beispielsweise den Codeelementen »1«, »2«,
»3« und »5« zugeordnet sind, werden entsprechend dem Ausgangswert einzeln oder in
Kombination erregt und bewirken die Eingabe des Ausgangswertes in die angesteuerte
Wertstelle des nicht dargestellten Resultatspeichers. Eine weitere Ausgangsleitung
6 und ein Relais i! ist für die Aufnahme eines eventuell auftretenden übertrages
vorgesehen, der durch eine bekannte übertrags-Addiereinrichtung 10 im folgenden
Rechentakt zum Teilprodukt der nächsthöheren Wertstellen addiert wird.
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Von der Ausgangsleitung 5, auf der das Codeelement »5« eines Ausgangswertes
auftritt, führt eine Leitung 8 zu einem Relais R, das zur Aufrundung von Produkten
dient, bei denen ein Teil der niedrigen Wertstellen nicht zur Ausgabe aus dem Resultatspeicher
bzw. zur Niederschrift gelangen soll. Die wertmäßig niedrigste noch zur Ausgabe
gelangende Wertstelle wird hierzu um eine Einheit erhöht, wenn die höchste nicht
zur Ausgabe kommende Wertstelle einen Ziffernwert größer als vier aufweist. Das
Codeelement »5« der Rechenwerk-Ausgangswerte dient als Kennzeichen dafür, ob der
Wert fünf und darüber oder weniger als fünf beträgt. Ist das erstere der Fall, dann
wird ein Dekadenübertrag in die nächsthöhere Wertstelle ausgelöst, indem das Relais
R wie das Relais Ü bei Erregung auf die übertrags-Addiereinrichtung 10 einwirkt,
die in der nächsthöheren Wertstelle bei der Addition des Teilproduktes zur Resultatspeicherstelle
in bekannter Weise eine Übertrags-Eins hinzuaddiert. Hierzu erhält das Relais R
parallel zu Relais A 5 stets einen positiven Impuls, wenn innerhalb des Ergebniswertes
ein Codeelement »5« auftritt. Dieser Impuls wird jedoch durch eine im weiteren noch
zu beschreibende Aufrundungssteuereinrichtung 15 nur dann wirksam, nachdem während
des Multiplikationsdurchlaufes zu der aufzurundenden Wertstelle des Resultatspeichers
das letzte Teilprodukt addiert ist.
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Der Resultatspeicher besitzt zur Steuerung der einzelnen Wertstellen
für eine Werteingabe oder Wertentnahme Stellenrelais D 1 bis D 8,
HD 1 bis HD 5
(Fig. 2), die von einem Schrittschaltwerk 16 während
eines Multiplikationsdurchlaufes nacheinander in der Reihenfolge von HD
5 bis HD 1 und D 8 bis D 1 er-
regt werden. Mit Erregung
eines jeden dieser Stellenrelais wird die zugeordnete Produktspeicherstelle für
eine Wertentnahme durch nicht dargestellte Mittel und eine Werteingabe durch die
Relais A 1 bis A 5
vorbereitet. Ein Durchlauf der Zählkette 16 entspricht
einem Multiplikationsdurchlauf, da im gleichen Takt mit der Fortschaltung des Schrittschaltwerkes
16 auch der Speicher des ersten Faktors abgefühlt wird und dessen Ziffernwerte nacheinander
zum Rechenwerk 1 gebracht werden. Durch die Ausgaberelais A 1 bis
A 5
gelangen die stellenweise ermittelten Teilprodukte in den Produktspeicher.
Es sind für eine komplette Multiplikation jeweils so viele Multiplikationsdurchläufe
erforderlich, wie der zweite Faktor Wertstellen aufweist. Deshalb läuft nach jeder
Durchschaltung des Schrittschaltwerkes 16 ein Impuls über eine Leitung 19 (Fig.
2) zu einem weiteren Schrittschaltwerk 17, das die wertstellenweise Durchschaltung
des zweiten Faktors vornimmt. Durch dieses Schrittschaltwerk werden nacheinander
die Relais M 1 bis M6 erregt, die in der beschriebenen Weise die Wertstellen des
zweiten Faktors steuern. Eine jede dieser Wertstellen steht somit für die Zeit eines
Multiplikationsdurchlaufes zur Verfügung.
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Nach jedem Multiplikationsdurchlauf erfolgt eine Stellenverschiebung,
um die richtige wertstellenmäßige Zuordnung der zu addierenden Teilprodukte zu erreichen.
Dies geschieht durch bekannte Mittel, die nicht zur Erfindung gehören und deshalb
nicht im einzelnen dargestellt sind. In Fig. 2 ist ein Multiplikationsschema der
Multiplikation eines fünfstelligen Faktors mit einem vierstelligen Faktor dargestellt,
wobei jede Wertstelle, in der bei Ansteuerung durch das zugeordnete Dekadenrelais
D 1 bis D 8 ein Wert in den Resultatspeicher eingegeben
wird, durch ein X gekennzeichnet ist. Im ersten Multiplikationsdurchlauf, innerhalb
dessen das Relais M1 wirksam ist, beginnt die Werteinspeicherung mit Erregung des
Relais D8, das die niedrigste Wertstelle ansteuert, während im zweiten Durchlauf,
dem das Relais M2 zugeordnet ist, die Werteingabe in den Resultatspeicher mit Erregung
des Relais D 7 beginnt usw. Im vierten Multiphkationsdurchlauf, der nach der vierten
Stellenverschiebung beginnt, ist nach Abfall des Relais D 1, das die höchste Wertstelle
des Resultatspeichers steuert, die Multiplikation beendet. Das Produkt befindet
sich zu diesem Zeitpunkt bereits im Resultatspeicher.
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Die acht Wertstellen der Relais D 8 bis D 1 des Resultatspeichers
sind zur Wertausgabe für eine Niederschrift oder eine Verrechnung des Produktes
ausgebildet, während weitere den Relais HD 5 bis HD 1 zugeordnete
Hilfwertstellen des Resultatspeichers
vorgesehen sind, die eine
derartige Ausgabe dieser Resultatstellen für eine Niederschrift und Weiterberechnung
nicht zulassen, sondern lediglich zur Aufnahme der Produktwertstellen dienen, die
bei einer Produktbildung zu unterdrücken sind. Eine derartige Unterdrückung eines
Teiles der Produktstellen kann beispielsweise erforderlich sein, wenn die Faktoren
eine größere Anzahl Kommastellen besitzen oder wenn eine Prozent- oder Promillerechnung
durchzuführen ist und sich dabei ergebende Produktstellen wertmäßig vernachlässigbar
sind. Zur Trennung zwischen den Bereichen der niederzuschreibenden und der unterdrückbaren
Wertstellen ist in den Fig. 2 bis 5 eine doppelte Trennungslinie eingetragen. Der
Inhalt der Ausgabewertstellen kann durch ein Schreibwerk zum Abdruck kommen, wobei
zwischen der zweiten und dritten Wertstelle stets der Abdruck eines Kommas erfolgt.
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Zur Stellenunterdrückung dienen Relais K 1 bis K 5, die in der, wie
erwähnt, als bekannt vorausgesetzten Weise eine zusätzliche Stellenverschiebung
des Produktes in der entgegengesetzten Richtung in den Bereich der Hilfsstellen
der Relais HD 5 bis HD 1 durchführen. Hierbei bewirkt das Relais K1
eine Verschiebung um eine Stelle, das Relais K2 eine um zwei Stellen usw., bis zum
Relais K5, das einer Stellenverschiebung von fünf Stellen dient. Diese Relais werden
von der Tastatur durch Tastenkontakte oder von einer Steuerschiene eines Papierwagens
durch Nockenkontakte zur Erregung ausgewählt.
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An die Schaltstellen eines Schrittschaltwerkes 18 sind Relais
B 1 bis B 6 angeschlossen. Diese Relais dienen in bekannter Weise
zur Markierung der Stellenzahl des zweiten Faktors, der für die Anzahl der Rechendurchläufe
maßgebend ist, indem bei Eingabe einer jeden Ziffer dieses Faktors das Schrittschaltwerk
18 um einen Schritt weitergeschaltet wird und der zuletzt eingenommene Schaltzustand
die Anzahl der Ziffernstellen angibt. Dieser Schaltzustand wird durch Erregung des
betreffenden Relais B 1 bis B 6 angezeigt. Derartige die Stellenzahl der Faktorenziffern
markierende Relais sind den Faktorenspeichern in bekannter Weise auch zu dem Zweck
zugeordnet, um bei der reihenweisen, Ziffer für Ziffer erfolgenden Produktbildung
die Schrittschaltwerke der Multiplikationssteuerung auf die notwendige Anzahl Multiplikationsschritte
zu begrenzen, wie es beispielsweise die deutsche Auslegeschrift 1071383 zeigt.
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Die Aufrundungssteuerschaitung 15, die die Erregung des Relais R steuert,
wenn dieses vom Ausgang 5 des Rechenwerkes 1 positive Spannung erhält, besteht aus
einem Arbeitskontakt hd 1 des der höchsten Hilfswertstelle zugeordneten Stellenrelais
HD 1
und parallel geschalteten Kontaktgruppen, die je einen Kontakt
m 1 bis m 4 der Relais M 1 bis M 4 und dazu in Reihe, aber
unter sich parallel geschaltet, je einen Kontakt k 1 bis k 4 und
b 1 bis b 4 der Relais K 1 bis K 4 und B 1 bis
B 4 aufweisen. Zu diesen Kontaktgruppen ist noch ein zusätzlicher Kontakt
m 5 des Relais M5 parallel geschaltet.
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Im folgenden wird nun die Wirkungsweise der Einrichtung beschrieben.
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Von dem Produkt des in Fig. 2 gezeigten Multiplikationsbeispiels zwischen
einem ersten Faktor mit fünf Wertstellen und einem zweiten Faktor mit vier Wertstellen
sollen zwei Stellen unterdrückt werden. Hierzu wird das Relais K2 erregt
(Fig. 3), wodurch im ersten Multiplikationsdurchlauf das wertmäßig niedrigste Teilprodukt
in die dem Stellenrelais HD 2
zugeordnete Resultatspeicherstelle gelangt.
Bei der darauffolgenden Ansteuerung der Aufrundungswertstelle durch das Relais HD
1 erfolgt keine Aufrundung, auch wenn das in diese Resultatspeicherstelle
einzuspeichernde Teilprodukt ein Kodeelement »5« aufweist. Trotzdem die Kontakte
hd 1 und m 1 (Fig. 1) in diesem Falle geschlossen sind, bleibt der
Stromkreis des Relais R durch die offenen Kontakte b 1, k 1 unterbrochen. Im zweiten
Multiplikationsdurchlauf, während dem durch Relais M2 der Kontakt
m2 ge-
schlossen gehalten wird, wird die Aufrundungswertstelle durch das Relais
HD 1 zum letztenmal innerhalb der gesamten Multiplikation angesteuert. Wenn
zu diesem Zeitpunkt der in den Resultatspeicher einzuspeichernde Wert ein Codeelement
»5« aufweist, wird das Relais R über die Kontakte m2, hdl und den durch Relais
K2 geschlossen gehaltenen Kontakt k 2 erregt, wodurch über die übertragsaddiereinrichtung
10 die nächste Wertstelle einen Übertrag erhält.
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Ein weiteres Multiplikationsbeispiel zeigt Fig.4, wonach ein sechsstelliger
erster Faktor mit einem dreistelligen zweiten Faktor zu multiplizieren ist. Vom
Produkt dieser Multiplikation sollen vier Wertstellen unterdrückt werden. Es befindet
sich somit zum Kennzeichen dafür, daß der zweite Faktor dreistellig ist, das Relais
B 3 in erregtem Zustand, so daß sein Kontakt b 3 geschlossen ist. Außerdem wurde
auch das Relais K 4 für die geforderte Stellenunterdrückung erregt.
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In den ersten beiden Multiplikationsdurchlaufen erfolgt, wie aus der
Schaltung ersichtlich, keine Ansteuerung des Relais R, da die Kontakte b 1, k 1
und b 2, k 2 geöffnet sind. Im dritten Multiplikationsdurchlauf hingegen
schaltet der Kontakt m 3 den geschlossenen Kontakt b 3, der anzeigt, daß der gegenwärtige
Multiplikationsdurchlauf der letzte der gesamten Multiplikation ist, in den Stromkreis
des Relais R. Dieses wird daraufhin mit Schließen des Kontaktes hd 1 erregt
und bewirkt einen Aufrundungsübertrag, wenn der einzuspeichernde Wert der Aufrundungswertstelle
größer ist als vier.
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Ein drittes Beispiel ist aus Fig. 5 ersichtlich. Hier soll ein sechsstelliger
erster Faktor mit einem sechsstelligen zweiten Faktor multipliziert werden bei einer
Unterdrückung von fünf Produktstellen. Es sind demzufolge bei Beginn der Multiplikation
die Relais B 6 und K 5 erregt. Das Relais K 5 bewirkt, daß das erste Teilprodukt
des ersten Multiplikationsdurchlaufes in die wertmäßig niedrigste Resultatspeicherstelle
gelangt, der das Stellenrelais HD 5 zugeordnet ist. In den ersten vier Multiplikationsdurchlaufen
kann beim Durchlaufen der Aufrundungsstelle auch bei Vorhandensein eines aufrundungsfähigen
Teilproduktes kein Aufrundungsübertrag erfolgen, da die Kontakte b 1 bis
b 4 und k 1 bis k 4 geöffnet sind. Erst im fünften Multiplikationsdurchlauf,
nach Durchführung von fünf Stellenverschiebungen, erfolgt die letztmalige Ansteuerung
der Aufrundungsstelle durch Erregung des Relais HD 1. Zu diesem Zeitpunkt
wird das Relais R durch die geschlossenen Kontakte hd 1 und m 5
(Fig.
1) für eine Erregung vorbereitet, die wiederum dann eintritt, wenn das Teilprodukt
dieser Wertstelle größer ist als vier.
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Dem Kontakt m 5 brauchen keine b- und k-Kontakte zugeordnet zu werden,
da die dargestellte Einrichtung eine Unterdrückung von mehr als fünf
Produktwertstellen
nicht zuläßt. Es wird somit durch den Kontakt m 5 in Verbindung mit dem Kontakt
hd 1
in jedem Falle bei einer Stellenunterdrückung um fünf Stellen, sofern
der zweite Faktor mindestens fünf Wertstellen besitzt, eine Erregung des Relais
R für die Aufrundung vorbereitet, wenn während des fünften Muliplikationsdurchlaufes
die Erregung des Relais HD 1 erfolgt.