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Fakturiermaschine Die Erfindung betrifft eine Fakturiermaschine, und
es wird mit ihr die Aufgabe gelöst, eine derartige Maschine mit geringstmöglichen
Mitteln zu schaffen, die den heutigen Anforderungen gemäß besonders schnell im Rechnen
ist. Die Maschine besteht dabei aus zwei Aggregaten, nämlich einer Schreibmaschine
und einem Zusatzgerät, das die anfallenden Rechenvorgänge durchführt. Einige derartiger
Maschinen, wie sie bisher bekannt sind, arbeiten in dem Zusatzgerät elektrisch bzw.
elektromechanisch und benötigen einen verhältnismäßig großen Platzbedarf. Außerdem
macht die Mechanik während des Rechenvorganges viel Geräusch, und der Rechenvorgang
selbst erstreckt sich über eine verhältnismäßig lange Zeit, je nachdem, wie groß
die zu verarbeitenden Faktoren sind. Während dieser Zeit wartet der Bedienende vor
der Schreibmaschine, bis von dem Zusatzgerät das Resultat (Produkt) zur Verfügung
steht.
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Um die gewünschte Beschleunigung bei der Verarbeitung der Daten mit
möglichst geringem Aufwand zu erzielen, müssen in dem Zusatzgerät elektronische
Schaltglieder vorgesehen werden. Derartige Einrichtungen sind an sich bekannt. Sie
bestehen in der Hauptsache neben üblichen Steuer- und Schaltelementen aus einem
Eingabewerk, Operandenspeichern, einem Rechenwerk, einem Akkumulator und einem Produktspeicher.
Jedes dieser elektronischen Aggregate ist bei bisher üblichen Recheneinrichtungen
ein in sich geschlossenes Bauteil, welches mit den übrigen elektrisch verbunden
ist.
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Es sind aber auch bereits elektronische Recheneinrichtungen bekanntgeworden,
bei denen einzelne Aggregate so umgeschaltet werden können, daß sie neben ihrer
Hauptfunktion auch noch Hilfs- oder Nebenfunktionen im Zusammenwirken mit einem
anderen Aggregat durchzuführen vermögen. So kann gemäß einer bekannten Ausführungsform
der Inhalt eines Registers parallel zu einem zweiten Register übertragen werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann ein Operandenregister mit einem Akkumulatorregister
auch so zusammenwirken, daß Wertinhalte nach links oder rechts, also zu höheren
oder niedrigeren Dekaden hin verschoben werden, wobei unter Umständen auch eine
stellenmäßige Vergrößerung der Kapazität des Akkumulatorregisters dadurch erzielt
wird, daß Resultatziffern in frei gewordene, also abgearbeitete Stellen des Multiplikatorregisters
eingegeben werden. Schieberegister, wie sie in elektronischen Recheneinrichtungen
verwendet werden, sind in verschiedensten Ausführungen bekanntgeworden. So gibt
es auch bistabile Schaltkreise, die zur stellenrichtigen Eingabe von Zahlenwerten
zu einem Schieberegister zusammengeschaltet und aus diesem die eingegebenen Werte
dann an Operandenspeicher übergeben werden.
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Diesem bekannten Stand der Technik gegenüber hat sich die vorliegende
Erfindung die Aufgabe gestellt, die die Werte verarbeitenden elektronischen Schaltkreise
so anzuordnen, daß sie, dem jeweiligen. Gebrauchszweck anpaßbar, so umgeschaltet
werden können, daß dieselben Bauteile für verschiedene Zwecke nutzbar gemacht werden
und die sonst üblichen in sich geschlossenen Aggregate entfallen können. .
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Eine schnell rechnende und nur einen verhältnismäßig geringen Aufwand
benötigende Fakturiermaschine, die in der Hauptsache aus einer Schreibmaschine und
einem Zusatzgerät besteht, in dem die anfallenden Rechenvorgänge durchgeführt werden,
wird durch die vorliegende Erfindung durch die Kombination folgender Merkmale zur
Verfügung gestellt: 1. Sämtliche Gruppen der bistabilen Schaltkreise werden durch
entsprechende Umschalteinrichtungen so zusammengeschaltet, daß sämtliche Dekaden
ein Schieberegister für dualstellenweise parallele Wertverschiebungen zur stellenrichtigen
Eingabe von Zahlenwerten in Operandenspeicher bilden.
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2. Durch entsprechende Umschaltung wird aus einem Teil der Gruppen
von bistabilen Schaltkreisen ein Rechenwerk gebildet, in dem die Schaltkreise einer
Dekade zu einem Register für eine Ziffer eines Operanden, die Schaltkreise einer
weiteren Dekade zu einem Register für eine Ziffer eines zweiten Operanden und die
Schaltkreise einer folgenden Dekade zu einem Zähler geschaltet werden, mit dessen
Hilfe aus
Impulsen eines Start-Stop-Multivibrators über ein Tor
eine Impulsgruppe zur Verfügung gestellt wird, deren Anzahl von Einzelimpulsen dem
Inhalt des einen Registers entspricht und von dem anderen Register bestimmt wird,
wie viele derartige Impulsgruppen nacheinander erzeugt werden, die einem aus dem
restlichen Teil der Gruppen bistabiler Schaltkreise gebildeten mehrstelligen Akkumulator
zugeführt werden.
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Zu diesem Zweck ist insbesondere vorgesehen, daß ein Umschaltglied
vorgesehen ist, welches bewirkt, daß bei seiner Stellung »Addition« der Start-Stop-Generator
nach einem Umlauf des Zählers abgeschaltet wird, während bei der Stellung »Multiplikation«
das Abschalten durch einen Überlaufimpuls aus dem Operandenregister erfolgt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Programmwerk
ein elektromotorisch angetriebener Umlaufschalter, der eine der Gesamtheit der benötigten
Grundoperationen entsprechende Anzahl von Kontaktscheiben aufweist, die mit umlaufenden
Abgreifern zusammenwirken, und daß automatisch von der Schreibmaschine her bestimmt
wird, welche der Kontaktscheiben jeweils wirksam gemacht wird.
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Weitere Merkmale der den Gegenstand der Erfindung bildenden Einrichtung
sind in den Unteransprüchen enthalten.
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Durch die vorliegende Erfindung werden die in bisher bekannten elektronischen
Recheneinrichtungen notwendigen, in sich geschlossenen Aggregate von Fall zu Fall
durch Trennung, Zusammenschaltung oder Umschaltung der vorzugsweise in Form von
Grundbausteinen zur Verfügung stehenden elektronischen Schaltkreise gebildet bzw.
umgebildet. Dadurch wird eine bisher nicht bekannte Vereinfachung des Aufbaues erreicht,
da lediglich Gruppen von an sich bekannten bistabilen Schaltkreisen sämtlich mit
gleichem Schaltaufbau verwendet werden, aus denen durch entsprechend umschaltbare
Verbindungen untereinander einmal ein Werteingabewerk oder zum anderen ein Rechenwerk
mit Akkumulator gebildet werden kann. Durch Austauschbarkeit der einzelnen Schaltkreisgruppen,
die vorzugsweise als Steckeinheiten ausgebildet werden, ist eine optimal einfache
Wartung gegeben.
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Nachstehend soll nun der Aufbau und die Wirkungsweise der Erfindung
an Hand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher
erläutert werden.
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F i g. 1 zeigt schematisch Einrichtungen, die zur Werteingabe in die
Elektronik benötigt werden; F i g. 2 und 3 offenbaren den Aufbau der elektronischen
Rechen- und Speichereinrichtungen als Blockschaltbilder; F i g. 4 zeigt ein Programmwerk
in perspektivischer Ansicht. Grundaufbau der Fakturiermaschine Die Hauptteile der
Maschine sind einmal die nicht dargestellte Schreibmaschine, die mit Einrichtungen
- z. B. Solenoiden - versehen ist, mit denen die Schreibtasten elektrisch betätigt
werden können, und weitere, gleichfalls elektrische Mittel gestatten, Tabulationen
des Schreibwagens automatisch durchzuführen. Außerdem ist eine Kontaktleiste an
der Schreibmaschine vorgesehen, die jede mögliche Stellung des Schreibwagens elektrisch
über einen geschlossenen Kontakt zur Verfügung stellt. Derartige Schreibmaschinen
sind bekannt und es wird auf keine der vorerwähnten Einrichtungen ein Schutz begehrt.
Über entsprechende Leitungen steht das elektronische Zusatzgerät mit den elektrischen
Einrichtungen der Schreibmaschine in Verbindung.
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Das elektronische Zusatzgerät besteht in der Hauptsache aus folgenden
Teilen: Es sind sechs elektronische Speicherdekaden F1, F2, Z, ZE, ZZ und
ZH vorgesehen, die einmal -bei Werteingaben mittels einer gleichfalls nicht
dargestellten Tastatur - als Eingabespeicher so zusammengeschaltet werden, daß sie
gemeinsam ein Stiftregister darstellen. Die Dekaden wirken dabei so wie ein Stiftschlitten
in einer mechanischen Rechenmaschine. Wenn Rechenfunktionen durchzuführen sind,
werden die Dekaden so getrennt, daß F1, F2 und Z als Rechenwerk und ZE,
ZZ und ZH als Resultatwerk zusammenwirken. Diese Möglichkeit, die
Speicherdekaden F1-ZH zur Durchführung verschiedener Funktionen umschalten zu können;
ist einer der wesentlichen Vorteile dieser Erfindung, wodurch eine besondere Einfachheit
des Aufbaues sichergestellt wird.
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Der Dekade F1 ist aus Gründen, die später näher erläutert werden,
noch eine Pufferdekade PS vorgeschaltet. Auf Grund der gewählten Zahlendarstellung
sind im dargestellten und beschriebenen Beispiel die Dekaden PS-ZH als Flip-Flop-Tetraden
ausgebildet.
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Weiter sind in dem elektronischen Zusatzgerät statische Speicher vorgesehen,
die als Magnetkernmatrizen Sp ausgebildet sind. Zur Durchführung der verschiedenen
Aufgaben der Maschine sind mindestens drei derartige Matrizen notwendig. Es können
jedoch zur Festhaltung von Werten zu einer späteren Wiederverwendung der beinhalteten
Werte weitere Matrixspeicher gleicher Bauart zugeordnet werden. Von den vorerwähnten
drei Matrizen dient eine als Speicher für den ersten Faktor Sp 1, eine andere
für den zweiten Faktor Sp 11 und die dritte zur Aufnahme des Produktes Sp 111.
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Um diese wesentlichen Bestandteile elektrisch zu koordinieren, ist
ein elektromechanisches Programmwerk P vorgesehen, welches aus einem Antriebsmotor
EM, einer Antriebswelle W und einer entsprechenden Anzahl von Kontaktscheiben
KP besteht. Der Motor EM bewirkt, daß von der Antriebswelle W bewegte Abgreifer
AK über die Bahnen der Kontaktscheiben KP geführt werden und dabei Stromkreise
öffnen und schließen. Über diese Kontakte der Kontaktscheiben KP werden sämtliche
vorerwähnten mechanischen, elektrischen und elektronischen Teile der Fakturiermaschine
zur Durchführung der Funktion gesteuert, die im einzelnen nachstehend näher erläutert
werden. Eingabe des ersten Faktors Zur Vereinfachung des Aufbaues und zur Erleichterung
der Rechenweise werden, wie die F i g. 1 zeigt, die dezimalen Ziffern in kodierter
Form an die Elektronik gegeben und dort verarbeitet. Zehn den Ziffern 0 bis 9 zugeordnete
Kontakte K, die bei Werteingaben von dem Bedienenden manuell betätigt werden, wirken
auf eine Kodiermatrix KM so ein, daß von dieser vier zusammengehörende und eine
Dekade darstellende Flip-Flops PS so eingestellt werden, daß sie in ihrer
Gesamtheit die gewählte Dezimalziffer darstellen. Für das dargestellte Beispiel
wurde
der 3-Exzess-Kode verwendet. Die einzelnen Dezimalziffern werden bei diesem Kode
folgendermaßen dargestellt: 0 = O OLL 5 = L0 0 0 1 = OL O 0 6 = L0
OL
2 = OL OL 7 = LOLO 3 = OLL O 8 = LOLL 4 = OLLL
9 = LLO 0
Im dargestellten Beispiel gemäß der F i g. 1 ist der Wert
»4« in der Tastatur K gedrückt und damit über die Matrix M die Dekade PS in die
Wertstellung 0 LLL gebracht, wobei die aktivierten Hälften der Flip-Flops
schraffiert dargestellt sind.
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Wie die F i g. 2 und 3 zeigen, sind hinter der Dekade PS weitere
Flip-Flop-Tetraden F I, F 1I und Z angeordnet.
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Beim Drücken der der nächstfolgenden Ziffer entsprechenden Taste K
wird in an sich bekannter Weise zuerst die Wertstellung der Dekade PS an
die DekadeFI weitergegeben und direkt anschließend die Dekade PS auf den zweiten,
also letztgetasteten Ziffernwert eingestellt.
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Zum besseren Verständnis soll hier eine nähere Erläuterung des Aufbaues
und der Arbeitsweise des Programmwerks P eingeführt werden, wie es in der F i g.
4 dargestellt ist.
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Der Elektromotor EM treibt über ein Vorgelege GE eine Welle
W an. Auf einem Teil dieser Welle sind Arme mit AbgreifernAK fest angeordnet,
so daß die Abgreifer über zugehörige Kontaktplatten KP streichen. Die Kontaktplatten
KP sind Isolierstoff-Trägerplatten, auf denen nach Art der gedruckten Schaltungen
Kontaktbahnen aufgebracht sind, mit denen die Abgreifer AK zusammenwirken. Zwischen
dem Vorgelege GE und dem Teil der Welle W, auf dem die Abgreifer sitzen,
ist eine Kupplung KM angeordnet, die magnetisch betätigt wird und bewirkt, daß der
Antrieb vom Motor EM bei geschlossener Kupplung zu den Abgreifern AK gelangt oder
daß dieser Antrieb bei geöffneter Kupplung unterbrochen wird. Vorzugsweise läuft
also der Motor EM während des Arbeitens der Fakturiermaschine ständig um, und von
der Kupplung KM wird bestimmt, ob die Abgreifer AK angetrieben werden oder stehenbleiben.
Gewöhnlich wird die Kupplung KM nach einem Umlauf der Abgreifer AK von der Kontaktplatte
her geöffnet, da damit ein Teilprogramm abgelaufen ist. In besonderen Fällen, auf
die später näher eingegangen werden soll, kann auch während eines Umlaufs der Abgreifer
AK ein mehrmaliges Öffnen und Schließen der Kupplung notwendig sein.
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Das Programm P steuert die verschiedenen Vorgänge in der Fakturiermaschine,
während über die bereits erwähnte bekannte Leiste mit elektrischen Kontakten am
Wagen der zugehörigen Schreibmaschine die einzelnen Kontaktplatten KP ausgewählt
werden. Je nach Stellung des Schreibmaschinenwagens wird somit eine der Kontaktplatten
KP angeschaltet und die Kupplung KM geschlossen. Der darauffolgende Umlauf der Abgreifer
AK bewirkt zusammen mit der aktivierten Platte KP eine Durchführung des Programms,
welches zu der Spalte des Formulars gehört, das in der .Schreibmaschine zur Ausfüllung
bereitsteht.
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Besonders erwähnt werden muß hier noch, daß mit dem Programmwerk P
auch die Matrixspeicher Sp angewählt werden, so daß die sonst notwendigen elektronischen
Einrichtungen zum Schreiben und Lesen fortfallen bzw. wesentlich vereinfacht wurden.
Das Programmwerk P löst somit sämtliche Funktionsabläufe in der Maschine aus und
dient zugleich als Steuergerät für die Matrixspeicher.
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In der F i g. 3 sind weitere Tetraden ZH, ZZ und ZE vorgesehen, auf
deren besonderen Verwendungszweck später noch näher eingegangen wird. Während der
Werteingabe sind sämtliche Dekaden PS-ZE wie ein Schieberegister hintereinandergeschaltet,
so daß bei jeder Eingabe einer weiteren Ziffer der Wertinhalt jeder einzelnen Dekade
an die nächstfolgende übergeben wird. Wird vom Bedienenden als erster Faktor ein
siebenstelliger Wert über die Tastatur eingegeben, so steht dieser mit seiner höchsten
Wertstelle in der Dekade ZE und mit seiner niedrigsten Wertstelle in der Dekade
PS.
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Der bei der Ausfertigung einer Rechnungszeile eingegebene erste Wert,
z. B. die Stückzahl eines Artikels, steht - wie zuvor erläutert - als erster Faktor
in den Dekaden PS-ZE. Beim Betätigen der Multiplikationstaste - es ist dies üblicherweise
die x-Taste bei der Schreibmaschine - läuft der Wagen in die Stellung, in der der
erste Faktor geschrieben wird. Von dieser Wagenstellung her wird das Programmwerk
P eingekuppelt und zugleich die stellengerechte Übergabe des ersten Faktors an den
Speicher SP I über eine entsprechende Kontaktplatte vorbereitet. Die Kontaktplatte
KP bewirkt gleichzeitig mit der Stellenzuordnung bei der Wertübergabe an den Speicher
Sp I den Typenanschlag für den automatischen Abdruck des ersten Faktors Stelle für
Stelle nacheinander. Eine Relais-Dekodiereinrichtung allgemein bekannter Art führt
dabei einen Stromimpuls zu dem angewählten Solenoid, das die entsprechende Zifferntype
der Schreibmaschine anschlagen läßt. Die Wertschreibung in der entsprechenden Spalte
des Formulars in der Schreibmaschine beginnt mit der höchsten Stelle, wie dies auch
beim manuellen Schreiben der Fall ist. Während der Wertübergabe und Wertschreibung
läuft das Programmwerk P einmal um, und es werden mit Hilfe der ausgewählten Kontaktplatte
KP über die umlaufenden Abgreifer AK nacheinander Stromkreise geschlossen,
die bewirken, daß der Wert in den Dekaden PS-ZE so lange um eine Dekade in Richtung
ZE vorgeschoben wird, bis die zuvor in der Dekade PS beinhaltete Ziffer als letzte
aus der Dekade ZE ausläuft.
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Der Speicher SPI, an den der Wert aus den Dekaden PS-ZE übergeben
wurde, ist ein Matrixspeicher von 7X4 Magnetkernen mit rechteckiger Hysterese-Schleife,
wobei jeweils vier Kerne die im 3-Exzess-Kode verschlüsselte Information einer Dezimalziffer
beinhalten. Durch das Programmwerk P wird beim ersten Verschiebeschritt die der
höchsten Wertstelle entsprechende Spalte der Matrix SPI dadurch direkt mit der Dekade
ZE elektrisch verbunden, daß über eine dafür bestimmte Kontaktbahn ein Halbstromimpuls
-i-
zur Spalte 7 des Speichers SPI durchgeschaltet wird und diese damit anwählt.
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Die Übertragung der Information von der Tetrade ZE zur angewählten
Speicherstelle erfolgt dadurch, daß eine Information »L« in einem der vier Flip-Flops
der Tetrade ZE über die vier Rückschreibgeneratoren RS31 bis RS34 den zur Ummagnetisierung
erforderlichen
zweiten Halbstrom
liefert. Bekanntlich erfolgt in solchen Speicheranordnungen nur dann eine Ummagnetisierung,
wenn in einem Kern die Feldstärke
erreicht wird.
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Der aus der Dekade ZE ausgelaufene Wert steht nunmehr in der Spalte
7 des Speichers SPI und ist zugleich als höchste Wertstelle auf dem Formular in
der Schreibmaschine gedruckt worden. Das Einschreiben des Wertes in den Speicher
SP I könnte mit höchstmöglicher Geschwindigkeit erfolgen, so daß die Abgreifer
des Programmwerkes PS mit ihrer konstanten Umlaufgeschwindigkeit über die
Kontakte der Kontaktplatte geführt werden könnten.
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Da der Wert aber gleichzeitig in Klarschrift von der Schreibmaschine
auf das Formular übertragen werden muß, ist vorgesehen, das Programmwerk P in Anpassung
an die Geschwindigkeit der Schreibmaschine langsamer laufen zu lassen bzw. den Umlauf
der Abgreifer schrittweise vorzunehmen. Zu diesem Zweck ist die das Eingeben eines
Wertes steuernde Kontaktplatte KP des Programmwerkes P so ausgebildet, daß sie nicht
nur den Vorschub des Wertes in den Dekaden PS-ZE steuert, das Ausdrucken bewirkt
und weiter die Spaltenzuordnung für die Matrix SPI durchführt, sondern außerdem
noch den Kupplungsmagneten KM steuert, der die Wirkverbindung zwischen dem Antriebsmotor
und den Abgreifern öffnet oder schließt. Mit Hilfe dieser Kupplung stehen, von der
Kontaktplatte gesteuert, die Abgreifer während der Übergabe der ersten Ziffer an
die Matrix SP 1 und des gleichzeitigen Abdrucks über die Schreibmaschine
still.
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Beim Schlittenschritt der Schreibmaschine wird nach dem Abdruck der
ersten Ziffer ein Kontakt automatisch betätigt, der ein Weiterlaufen der Abgreifer
AK durch Schließen der Kupplung auslöst. Die Abgreifer laufen bis zu Kontakten,
die bewirken, daß die zweite Ziffer des ersten Faktors zur Spalte 6 der Matrix SPI
übergeben und von der Schreibmaschine in Klarschrift auf das Formular gedruckt wird.
In dieser Stellung ist wieder die Kupplung KM
geöffnet, und die Abgreifer
AK verharren so lange, bis vom Wagenschritt der Maschine der Vorlauf der
Abgreifer zur nächsten Kontaktstellung freigegeben wird.
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Hier ist noch einzufügen, daß der Programmschalter P die Wertverschiebung
in den Dekaden PS-ZE am günstigsten dadurch bewirkt, daß er jeweils zur Verschiebung
um eine Dekade in die Dekade PS eine Null gleich DOLL einschreibt.
Dies geschieht in einfacher Weise dadurch, daß über die aktivierte Kontaktplatte
KP der offene Kontakt K für den Wert »0« (s. F i g. 1) überbrückt, also geschlossen
wird.
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Während eines Umlaufs des Programmwerkes, der im Fall der Werteingabe
des ersten Faktors in sieben Schritten abläuft, wird der gesamte Wert aus den Dekaden
PS-ZE an die Matrix SPI übergeben und von der Schreibmaschine in der entsprechenden
Spalte des Formulars gedruckt. Kurz vor Beendigung des Umlaufs löst ein Kontakt
des Programmschalters den Wagenlauf aus, der jetzt in die nächste Spalte für den
zweiten Faktor rückt. Dieser zweite Faktor sei z. B. der Einzelpreis für den Artikel,
dessen Stückzahl der erste Faktor festlege.
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Werteingabe des zweiten Faktors Der zweite Faktor, der in dem dargestellten
Beispiel höchstens sechsstellig sein darf, da die ihm zugeordnete Matrix SPII nur
sechs Spalten hat, wird über die Tastatur K gemäß F i g. 1 in die Dekaden PS-ZZ
eingegeben, wie dies zuvor bei der Eingabe des ersten Faktors näher erläutert worden
ist. Nach der manuellen Werteingabe drückt der Bedienende nunmehr die Ergebnistaste,
vorzugsweise die =-Taste der Schreibmaschine, wodurch die Wertübergabe von den Dekaden
PS-ZZ an die Matrix SPII ausgelöst wird.
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Von der Stellung des Schreibmaschinenwagens her ist für die Werteingabe
des zweiten Faktors eine andere Kontaktplatte im Programmwerk P eingeschaltet worden,
die wie folgt arbeitet: Beim ersten Schritt des Wertinhalts der Dekaden PS-ZZ wird
wieder eine Null in die Dekade PS eingegeben, so daß der Wert nunmehr an
die Dekaden F-ZE übergeben wurde. Der Wertinhalt »0«, der aus der Dekade ZE auswandert,
wird nicht zu der Matrix SPII geführt, sondern zu einer Fehlerprüfvorrichtung, die
so eingerichtet ist, daß sie auf die Stellung DOLL nicht anspricht. Sofern die Dekade
ZE bei Beginn der Wertübergabe des zweiten Faktors an die Matrix SP Il eine andere
Stellung als DOLL innehatte, so unterbricht die Fehlerprüfeinrichtung den
weiteren Lauf der Maschine und zeigt dem Bedienenden an, daß der zweite Faktor versehentlich
mehr als sechs Stellen gehabt haben muß. Ein Abdruck des ersten Inhalts der Dekade
ZE, also der Null, wird gleichfalls nicht durchgeführt. Beim zweiten Schritt des
Programmwerkes P, bei dem wiederum eine Null in die Dekade PS eingegeben
wird, werden die Schaltkreise geschlossen, die die Wertübergabe des Inhalts der
Dekade ZE an die höchste Wertstelle der Matrix SP II steuern.
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Die nun folgenden Vorgänge beim weiteren Fortschreiten des Programmwerkes
P laufen genauso ab wie bei der Eingabe des ersten Faktors. Der Wert für den zweiten
Faktor wird an die Matrix SP II übergeben, und bei Übergabe jeder Wertstelle wird
diese von der Schreibmaschine in der entsprechenden Spalte des Formulars von der
Schreibmaschine abgedruckt. Am Ende des Umlaufs des Programmwerkes löst die jetzt
aktivierte Kontaktplatte eine erneute Tabulation des Schreibmaschinenwagens aus,
der nunmehr in die Produktspalte vorläuft. Multiplikation Beim Einlauf des Schreibmaschinenwagens
in die der Produktspalte zugeordnete Stellung wird über entsprechende elektrische
Kontakte nunmehr eine dritte Kontaktplatte des Programmwerkes P eingeschaltet, die
die Durchführung einer Multiplikation mit den beiden vorher eingegebenen Faktoren
steuert. Diese Platte weist im Gegensatz zu den beiden vorerwähnten keine besonderen
Kontakte auf, die die Kupplung zwischen dem Motor und den Abgreifern beeinflußt.
Während eines Umlaufs der Abgreifer bleibt somit die Kupplung geschlossen, so daß
dieser kontinuierlich erfolgt. Dieser kontinuierliche und daher wesentlich schnellere
Umlauf der Abgreifen ist
möglich, da während des Rechenvorganges
von der Schreibmaschine keine Druckvorgänge auszuführen sind. Nach den bisherigen
Erfahrungen kann für die Multiplikation ein Umlauf der Abgreifer in weniger als
einer halben Sekunde erfolgen, um eine einwandfreie Durchführung der Rechnung im
elektronischen Rechenwerk zu gewährleisten. Speziell zu diesem Zweck ist für den
Programmschalter kein Schrittschaltmotor vorgesehen worden, obwohl für die Werteingaben
der beiden Faktoren Schrittumläufe benötigt werden. Die bei den bekannten mechanischen
Fakturiermaschinen so störende Zeit für die Durchführung der Rechnungen wird damit
auf ein Mindestmaß herabgedrückt, so daß ohne Wartezeit das Resultat errechnet wird
und geschrieben zur Verfügung steht. Vor der Erläuterung des Ablaufs einer Multiplikation
mit den beiden voreingegebenen Faktoren sei noch darauf hingewiesen, daß die Rechnung
selbst nach dem Verfahren von F e r r o 1 ausgeführt wird, wie dies z. B. in dem
Buch von O b e r d o r f e r, »Lehrbuch der Elektronik«, Bd. 1I, Verlag R. Oldenbourg,
1941, S. 179, beschrieben ist. Dies Verfahren ergibt einmal bei häufiger auszuführenden
Zahlenprodukten wertvolle Zeitersparnisse und benötigt außerdem nur ein Rechenzählwerk
mit wenigen Stellen. In dem angeführten Beispiel wird ein dreistelliges Rechenwerk
benötigt, und mit dieser Stellenzahl sind sämtliche in der Wirtschaft vorkommenden
Rechenoperationen zu lösen.
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Eine Multiplikation nach diesem Verfahren läuft so ab, wie dies das
nachstehende Schema zeigt:
| Rechenschema |
| E- Rechenrichtung |
| 42 40 37 33 28 22 16 |
| 17/116 h Ah 15/116 14/11 6 I,/IIo 1j116
111116 |
| 41 38 34 29 23 17 11 |
| 17/115 16/115 15/115 14/115 1,3/115 12/115 1,/115 |
| 39 35 30 24 18 12 7 |
| 17I114 16/114 15/112 14/114 11/114 12/114 11/114 |
| 36 31 25 19 13 8 4 |
| I7lIL3 I6/113 I51 I13 14/113 13/113 12/113
11/113 |
| 32 26 20 14 9 5 2 |
| 15/114 16/112 15/112 14/112 1,3/112 12/112
11/112 |
| 27 21 15 10 6 3 1 |
| 17/11 1 16/111 1;/11 1 14/111
I3/II, I2/IIl 11/111 |
| 42 41 39 36 32 27 21 15 10 6 3 1 |
| P12 P11 P10 P9 P8 P7 P6 P5 P4 P3 P2 P1 |
Eine Multiplikation läuft im einzelnen wie folgt ab: Der Motor des Programmwählers
läuft an und läßt die Abgreifer über die aktivierte Multiplikations-Kontaktplatte
hinwegstreichen. Dabei werden zuerst Kontakte überstrichen, die bewirken, daß die
Dekaden FI-ZE auf Null gestellt werden und die Dekade
PS gelöscht wird, also
keinen Inhalt mehr aufweist. Dann werden die Dekaden PS-Z durch Öffnen der Schalter
S 1 von den Dekaden ZE-ZH getrennt. Zugleich werden die Schalter S2 geöffnet
aus Gründen, die aus der nachfolgend erläuterten Wirkungsweise verständlich sind.
Die SchalterS31-S35 werden in die Stellung M verbracht. Nunmehr wird an den Eingang
E ein Startimpuls gegeben, der über ein Verzögerungsglied VZ1 einen Lesegenerator
L1 startet. Dieser Lesegenerator L 1 gibt in eine Leitung 25 eine Leseimpuls von
-H, der über die Kontaktplatte des Programmwerkes in die erste Spalte des Speichers
SPI gelangt. Damit wird der Wert aus dieser Spalte (niedrigste Stelle des ersten
Faktors) herausgelesen und gelangt über die entsprechenden Leitungen 21 bis 24 und
in dieser vorgesehene Leseverstärker
LV auf die Dekade
PS und stellt
diese auf den Wert ein, der in der ersten Spalte beinhaltet war. Inzwischen ist
über das Verzögerungsglied VZ2 ein Rückschreibegenerator RS 1 angestoßen worden,
der bewirkt, daß der nunmehr in der Dekade
PS stehende Wert einmal an die
Dekade F 1 weitergegeben wird und zum anderen in die Spalte 1 des Speichers SPI
zurückgeschrieben wird. -Es erfolgt also eine Herauslesung des Wertes aus der Dekade
PS in zwei Richtungen, einmal zur Dekade F1 und einmal zurück in die Spalte
des Speichers SPI, aus der der Wert zuerst entnommen wurde. Über ein Verzögerungsglied
VZ 4 wird anschließend ein zweiter Lesegenerator L 2 gestartet, der über eine Leitung
26 nunmehr einen Leseimpuls von -H an die niedrigste Spalte des Speichers SPII gibt.
Damit wird der in dieser Spalte befindliche Wert an die gelöschte Dekade
PS übergeben. Ein danach über ein Verzögerungsglied VZ5 an einen RückschreibegeneratorRS2
gegebener Impuls löst wiederum eine Abfrage der Dekade
PS aus, die ihre Wertstellung
hierbei wiederum nach zwei Seiten abgibt, und zwar einmal an die Dekade F 1, die
ihrerseits den beinhalteten Wert zur Dekade F2 weitergibt, und zum zweiten an die
Spalte 1 des Speichers SPII. Nach dieser Abfragung steht die Dekade
PS wieder
gelöscht und der erstentnommene Wert aus dem Speicher SPI nun in der Dekade F2
und
der Wert aus dem Speicher SPII nun in der Dekade F 1. Direkt anschließend an die
Rückschreibung wird über eine Leitung 27 ein Start-Stop-Multivibrator 28 angestoßen,
der Impulse aussendet. Diese Impulse gehen über die Leitung 29 zu der in der Stellung
Null stehenden Dekade Z und über eine Leitung 33 zu einer Und-Schaltung 34.
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Die Dekaden ZE, ZZ und ZH sind zu einem elektronischen Zählwerk zusammengeschaltet.
Impulse, die diesem Zählwerk zugeführt werden, gelangen über die Und-Schaltung 34
zur Dekade ZE. Übertragsimpulse werden von der Dekade ZE zur Dekade ZZ gegeben und
übertragsimpulse von dieser letztgenannten zur Dekade ZH weitergeführt. Die über
die Leitung 29 in die Dekaden F1 und Z einlaufenden Impulse zählen die Stellung
dieser Dekaden mit jedem Impuls um den Wert »l« weiter.
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Hier ist noch einzufügen, daß bei der Übergabe der ersten Wertstelle
aus dem Speicher SP I die Verbindung zwischen den Dekaden PS und F
1 so geschaltet war, wie dies die gestrichelten Linien zwischen den jeweils benachbarten
Flip-Flops zeigen. Es wurde daher der in der Dekade PS stehende Realwert
komplementär an die Dekade F 1 übergeben, und bei der zweiten Wertübergabe (Eingabe
der Wertstelle des Faktors 2 aus dem Speicher SP II) wurde dieser komplementäre
Wert von der Dekade F1 zur Dekade F2 weitergegeben.
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Die Arbeitsweise sei nun besser an einem Zahlenbeispiel weitererläutert:
2 - 3 = 6.
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In der Dekade F1 stehe der Wert »2« als Realwert, in der Dekade F2
der Wert »3« als Komplementwert. Diese Dekade steht somit in der Wertstellung »6«.
Die Dekade Z steht auf »0«. Das Rechentor RT steht in der oberen, also geschlossenen
Stellung. Die ersten sieben Impulse von dem Multivibrator 28 zählen die Dekade F
1 bis zur Wertstellung »9« vor, die Dekade Z bis zur Stellung »7«. Der achte Impuls
geht über Leitung 30 zum Rechentor RT und schaltet dieses in die offene Stellung
um, so daß der neunte und zehnte Impuls sowohl auf der Leitung 32 als auch auf der
Leitung 33 zur Und-Schaltung 34 kommt. Die Und-Schaltung 34 ist damit für diese
zwei Impulse offen und zählt sie als den Wert »2« in die Dekade ZE des Zählwerkes
ein. . Die Dekade Z ist von der Stellung »9« über die Stellung »9« hinaus wieder
auf »0« gezählt worden. Beim Übergang von »9« auf »0« - also nach dem zehnten Impuls
von 28 - ist das Rechentor RT wieder in die geschlossene obere Stellung zurückaekippt
worden. Außerdem ist dieser Überlaufimpuls als Weiterzählimpuls über eine Leitung
31 in die Dekade F2 gelangt, die nunmehr von der Werstellung »6« in die Wertstellung
»7« vorgeschoben wurde. Die Dekade Z dient somit zur Abzählung von zehn Impulsen
aus dem Multivibrator 28.
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Dieses Rechenarbeitsbeispiel wiederholt sich. bis aus der Dekade F2
ein überlaufimpuls über eine Leitung 35 zur Stoppseite des Multivibrators 28 läuft
und dessen weiteres Arbeiten unterbricht. Es sind in die Dekade ZE somit dreimal
zwei Impulse eingelaufen, so daß in dieser Dekade nunmehr der Wert »6« beinhaltet
ist.
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Gemäß dem Rechenschema von F e r r o 1 ist ein Teilprodukt P 1. entstanden,
bei welchem sich in der Einerdekade im weiteren Verlauf der Multiplikationsrechnung
nichts mehr ändert, so daß direkt anschließend an diesen Teilrechenvorgang eine
Ausgabe des Wertes aus der Dekade ZE an die niedrigste Stelle des Produktspeichers
SP11 erfolgt, die von der Kontaktplatte für Multiplikation ausgelöst und von Gliedern
VZ6 und RS3 durchgeführt wird und im einzelnen so abläuft, wie dies bei der Werteingabe
des ersten und zweiten Faktors weiter vorn im einzelnen erläutert wurde.
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Beim weiteren Vorlauf der Abgreifer im Programmwerk wird ein neuer
Startimpuls an den Eingang E gegeben und in der soeben beschriebenen Weise die niedrigste
Stelle des Faktors 1 mit der zweiten Stelle des Faktors 2 und nach dieser Verrechnung
automatisch anschließend die zweite Stelle des Faktors 1 mit der niedrigsten Stelle
des Faktors 2 verrechnet. Das sich nach dem Ablauf dieser Teilrechnungen ergebende
Teilprodukt P2 steht wieder in den Dekaden des Zählwerkes, und direkt anschließend
wird der Wertinhalt der Dekade ZE diesmal jedoch an die zweite Spalte des Produktspeichers
SPIII übergeben. Der Wertinhalt der Dekaden ZZ und ZH wird jeweils bei diesen Wertausgaben
aus der Dekade ZE stellenverschoben, so daß vor Beginn jeder neuen Teilrechnung
oder Serie von Teilrechnungen der Wertinhalt der Dekade ZZ in der Dekade ZE steht,
der Wertinhalt der Dekade ZH in der Dekade ZZ und die Dekade ZH auf »0« gestellt
ist.
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Nach dem laut Rechenschema zweiundvierzigsten letzten Teilrechnungsvorgang
werden nacheinander die Dekaden ZE und ZZ an den Produktspeicher SPIII übergeben,
der somit dreizehnstellig ausgebildet sein muß. Es erfolgt zuerst Wertübergabe des
Wertinhalts aus der Dekade ZE in die zwölfte Spalte des Speichers SPII, dann der
Wertinhalt der Dekade ZZ über ZE in die dreizehnte Spalte. Der Wertinhalt der Dekade
ZH kann gemäß dem Ferrolschen Rechenschema am Schluß einer Rechnung nur »0« sein,
so daß diese Dekade bei der Bildung des Endprodukts dann nicht mehr benötigt wird.
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Zu erwähnen ist noch, daß bei der Ausfertigung von Rechnungen der
Mengenfaktor (Stückzahl, Gewicht, Länge, Volumen) auch Stellen nach dem Komma aufweisen
kann. Da der Rechnungsbetrag nur bis zur zweiten Wertstelle nach dem Komma, also
bis zu den Pfennigen, interessant ist, müssen entsprechend nach Durchführung der
Multiplikation Stellen abgestrichen werden. Dies kann entweder so geschehen, daß
die abzustreichenden Stellen bei der Ausgabe aus der Dekade ZE nicht in den Produktspeicher
SPI1I eingeschrieben werden oder aber daß der Abdruck bei vollständigem Umfang des
Produktes im Speicher SPIII nur bis zur zweiten Stelle nach dem Komma erfolgt. Eventuell
muß auch noch eine Aufrundung der Pfennigstelle vorgenommen werden, wenn die dritte
Stelle nach dem Komma gleich oder größer als der Wert »5« ist. Derartige Maßnahmen
sind allgemein üblich, und es gibt verschiedene Wege, sie durchzführen. Die Lösung
dieser Probleme ist daher nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung und mit Hilfe
des Programmwerkes leicht durchführbar, so daß auf sie hier nicht näher eingegangen
werden muß. An einem Beispiel sieht dies folgendermaßen aus: 3,253 kg ä 2,55 DM
= 7,24925 = 7,25 DM: Grundsätzlich ist also so zu verfahren, daß die Anzahl von
Stellen nach dem Komma beim Mengenfaktor im Produkt abzustreichen bzw. nicht abzudrucken
ist.
Abdruck des Produkts Nach einem Umlauf der Abgreifer des Programmwerkes
wird von der die Multiplikation steuernden Kontaktplatte ein nochmaliger Umlauf
ausgelöst, der mit der Einschaltung einer den Abdruck des Produkts steuernden Kontaktplatte
wie folgt abläuft: Die Dekodiereinrichtung, die nicht Gegenstand dieser Erfindung
ist und daher auch nicht näher erläutert wurde und die bei der Eingabe der Faktoren
mit der Dekade ZE des Zählwerkes zusammenwirkte, ist nun bei der Schreibunug des
Produkts von der eingeschalteten Kontaktplatte an die Dekade PS angeschlossen.
Aus dem Speicher Sp 111 wird zuerst die höchste Wertstelle, also die Spalte
SPIII13, an die Dekade PS übergeben. Der nächste Schritt ist eine Weitergabe der
Wertstellung der Dekade PS an die Dekodiereinrichtung, über die das entsprechende
Solenoid in der Schreibmaschine die Ziffer zum Anschlagen bringt, die in der dreizehnten
Spalte des Produktspeichers SP III enthalten war. Zu gleicher Zeit wird der Wert
von der Dekade PS über den Rückschreibegenerator RS 3 wieder in die dreizehnte
Spalte des Speichers SPIII zurückgegeben. Beim weiteren Umlauf des Abgreifers werden
nacheinander in der gleichen Form die zwölfte bis zur ersten Spalte des Speichers
SPIII abgefragt und von der Schreibmaschine in der Produktspalte abgedruckt. Die
beim Abdruck des Produkts wirksam gemachte Kontaktplatte ist wie die die Eingaben
der Faktoren steuernden so eingerichtet, daß die Abgreifer wieder in Anpassung an
die Geschwindigkeit der Schreibmaschine schrittweise umlaufen.
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Addition Da in der vorliegenden Maschine lediglich ein Zählwerk mit
drei Dekaden zur Verfügung steht, müssen auch Additionen zweier mehrstelliger Summanden
in Teiladditionen von jeweils einer Wertstelle des einen Summanden mit der zugehörigen,
also gleichen Wertstelle des anderen Summanden zerlegt werden. Im einzelnen läuft
eine Addition wie folgt ab: Die Kontaktplatte für Addition des Programmwerkes wird
aktiviert und bewirkt, daß die Schalter S31 bis S35 in die
dargestellte Stellung A, S verbracht werden. Aus dem Speicher für den ersten
Summanden wird der Wert aus der niedrigsten Spalte herausgelesen und, wie bekannt,
an die Dekade PS
übergeben. Anschließend wird dieser Wertinhalt der Dekade
PS sowohl zu der Dekade F 1 weitergeschoben als auch in die soeben gelesene Spalte
des Speichers SP zurückgeschrieben. Danach wird eine Multiplikation mit dem Multiplikatorwert
»1« durchgeführt, der Wert aus der Dekade F1 also einmal an die Dekade ZE übergeben.
Nun wird die niedrigste Stelle des zweiten Summanden an die Dekade PS übergeben
und von dort an die Dekade F 1 weitergereicht. Da bei dem Rückschreibegenerator
RS2 der Schalter S35 offen steht, erfolgt keine Rückschreibung dieser Wertstelle
an die soeben gelesene Spalte des entsprechenden Speichers SP. Nach der additiven
einmaligen Übergabe des Wertinhalts der Dekade F1 an die Dekade ZE ist die erste
Teiladdition beendet. Die Teilsumme steht in den Dekaden ZE und eventuell ZZ. Wie
zuvor bei der Multiplikation wird nun der Wertinhalt der Dekade ZE an einen Summenspeicher
SP übergeben. Vorzugsweise wird er in die leergelesene Spalte des Speichers SP übergeben,
in dem der zweite Summand steht. Das Rückschreiben der Ziffern aus der Dekade ZE
erfolgt wie bei der Multiplikation über den Generator RS 3. Dieses Rückschreiben
wird bei der Addition ausgelöst durch den aus der Dekade Z auslaufenden zehnten
Impuls. Der Wertinhalt der Dekade ZZ wird nach jeder Wertübergabe von der Dekade
ZE an den Summenspeicher zu dieser Dekade ZE übergeben, und die nächste Teiladdition
kann beginnen. Am Ende der letzten Teiladdition steht im Speicher für den ersten
Summanden wieder der gleiche Wert, im Speicher für den zweiten Summanden nunmehr
die Summe der beiden Summanden. Von der Kontaktplatte gesteuert, wird nach der Verarbeitung
der letzten Summandenziffern nacheinander der Wert aus der Dekade ZE und danach
der Wert aus der Dekade ZZ an den Summenspeicher übergeben.
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Sollen Additionen von mehr als zwei Summanden durchgeführt werden,
so sind diese durch mehrere Teiladditionen von jeweils zwei Summanden vorzunehmen,
bis sämtliche Summanden verrechnet sind. Die in dem Speicher SP stehende Endsumme
kann wieder in gleicher Weise über die Schreibmaschine geschrieben werden, wie dies
zuvor bei der Schreibung des Produktes erläutert worden ist.
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Subtraktion Aus Gründen der begrenzten Kapazität des Zählwerkes ZE-ZH,
auf die bereits in dem Abschnitt »Addition« eingegangen wurde, muß eine Verrechnung
mehrerer Subtrahenden von einem Minuenden in mehreren Teilsubtraktionen durchgeführt
werden, indem von dem Minuenden zunächst ein Subtrahend abgezogen wird und von dieser
Differenz dann anschließend der nächste Subtrahend, usw. Jede einzelne Subtraktion
wird dabei, genau wie bei einer Addition, Wertstelle für Wertstelle nacheinander
- von der niedrigsten Wertstelle beginnenddurchgeführt. Die Schalter S 31 bis S
35 stehen in der Stellung A, S. Bei Beginn des Umlaufes der Abgreifer über
die Subtraktions-Kontaktplatte des Programmwerkes wird die erste, also niedrigste
Wertstelle des Minuenden an die Dekade PS übergeben und von dort zur Dekade F1 weitergeschoben.
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Vor jedem der vorangegangenen Rechenvorgänge wurden von der entsprechenden
Kontaktplatte die Dekaden ZE-ZH des Zählwerkes auf »0« gestellt. Beim Anschalten
der Subtraktionsplatte werden vor jeder Subtraktion die Dekaden ZZ und ZH auf »0«,
die Dekade ZE jedoch auf den Wert »1« eingestellt. Damit wird die sogenannte »flüchtige
Eins«, die bei Subtraktion durch Komplementaddition auftritt und der Einerdekade
zugezählt werden muß, bereits voreingegeben. Anschließend wird die niedrigste Wertstelle
des Minuenden aus der Dekade F 1 als realer Wert in die Dekade ZE gegeben und befindet
sich in dieser, um den Wert »1« vergrößert. Nun wird die niedrigste Wertstelle des
Subtrahenden zur Dekade PS gegeben. Bei der Weitergabe dieser Ziffer an die
Dekade F 1 wird von der Subtraktions-Kontaktplatte die gestrichelt dargestellte
überkreuzleitung zwischen den Dekaden PS und F 1 angeschlossen, so daß nach der
Übergabe in der Dekade F 1 das Komplement des Wertes steht, der zuvor real in der
Dekade PS
enthalten war. Dieser Komplementwert wird einmal additiv zu dem
bereits vorhandenen Wert in die Dekade ZE gegeben, wobei die Dekade Z - über den
an
ihrem Ausgang befindlichen SchalterS3 - die Multiplikation mit »1« wie bei der Addition
dadurch steuert, daß sie den Multivibrator 28 nach Abgabe von zehn Impulsen ausschaltet.
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Zum leichteren Verständnis soll eine Subtraktion an einem Zahlenbeispiel
veranschaulicht werden. Die Aufgabe lautet: 1123 - 34 = 1089.
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Der Rechenablauf findet wie folgt statt:
| ZH ZZ ZE ZH ZZ ZE |
| 0 0 1 0 0 1 |
| +3 +0 |
| +S +9 |
| 9 1 0 |
| 0 0 0 0 0 1 |
| +2 +0 |
| +6 +9 |
| 8 1 0 |
| 0 0 0 |
| +1 |
| +9 |
| 1 0 Produkt (1) 001089 |
| 0 0 1 |
| +1 |
| +9 |
| 1 1 |
Da in der Dekade ZZ am Ende einer derartigen Subtraktion stets die »flüchtige Eins«
enthalten ist, wird an die Übergabe der Werte von der Dekade ZE an den Produktspeicher
am Schluß der Rechnung keine anschließende automatische Übergabe des Wertinhalts
aus der Dekade ZZ an den Produktspeicher angeschlossen. Vielmehr wird dieser Wert
»1« einer Prüfvorrichtung zugeführt, dieeine Fehleranzeigevorrichtung betätigt,
sobald der Wert von »l« abweicht. Dies kann der Fall sein, wenn das Produkt unter
»0« gelaufen, also negativ geworden ist. Es kann damit aber auch ein Versagen der
Elektronik und damit eine falsche Rechnung angezeigt werden.
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Die Fakturiermaschine ist nicht auf die soeben beschriebenen Funktionen
bzw. auf das Arbeiten mit einem Formular festgelegt. Es kann auf dem Programmwerk
P eine Vielzahl von Kontaktplatten KP vorgesehen werden, von denen für die
soeben erläuterten Vorgänge nur einige angeschaltet werden. Soll ein anderes Programm
ablaufen, das für ein anders aufgeteiltes Formular notwendig ist, so wird ein Wahlschalter
bekannter Art auf das neue Programm umgeschaltet und damit von der Schreibmaschine
über die Kontaktschiene am Schreibwagen andere Kontaktplatten in neuer Folge angeschaltet.