DE239790C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- Ja 239790 KLASSE 42 m. GRUPPE

SIEMENS &■ HALSKE AKT.-GES. in BERLIN. Rechenmaschine.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. August 1910 ab.

Die Erfindung betrifft eine Rechenmaschine, welche namentlich für Additionen bestimmt ist, und bei der in bekannter Weise die Einstellung das Ergebnis anzeigender Ziffernscheiben durch eine Fortschaltvorrichtung bewirkt wird, deren Bewegungen auf elektrischem Wege, mittels eines Papierstreifens geregelt werden, welcher den einzelnen Ziffern einer Zahl entsprechende, in den betreffenden Stellungen Stromschlüsse

ίο bewirkende Lochsymbole trägt.

Gemäß der Erfindung erfolgt die Einstellung der frei drehbaren, den einzelnen Stellen der Zahlen zugeordneten Ziffernscheiben mittels eines Schaltrades, welches von einer Hauptwelle in Umdrehung versetzt und andererseits von einer zweiten Nebenwelle derart verschoben werden kann, daß es nacheinander die Bewegung sämtlicher Ziffernscheiben bewirkt. Beide Wellen werden mittels eines Differentialtriebes von einem Motor angetrieben, so daß je nach der Stellung einer Sperrvorrichtung stets die eine von beiden gesperrt und die andere in Umdrehung versetzt wird. Die Bewegungen der Sperrvorrichtung werden von einem Elektromagneten überwacht, welcher über einen Kombinationskollektor und eine von dem Lochstreifen beeinflußte Kontakteinrichtung in der den betreffenden Ziffernsymbolen entsprechenden Stellung des Kollektors Strom empfängt. Es erfolgt auf diese Weise abwechselnd die Einschaltung des Schaltrades in die nächste Ziffernscheibe durch die Drehung der Nebenwelle und nach deren Stillsetzung die Drehung der Ziffernscheibe durch die Einwirkung der Hauptwelle, worauf das Schaltrad außer Eingriff mit der bisher bewegten Ziffernscheibe gebracht wird und somit die Maschine für den Rechenyorgang in der nächsten Stelle der Ziffer bereit ist. Für den Übergang von der Zahl 9 auf 0 einer Ziffernscheibe, welche eine Erhöhung der nächst höheren Stelle um eins bedeutet, ist eine Fortschaltvorrichtung vorgesehen, welche entweder auf rein mechanische Weise mittels eines nur in einer Richtung wirkenden Schaltwerkes die Weiterdrehung der nächsten Ziffernscheibe bewirkt, oder den elektrischen Teil der Einrichtung in der Weise beeinflußt, daß bei der Zählung mit der der nächsten Stelle entsprechenden Ziffernscheibe eine dem Betrag einer Ziffer entsprechende zusätzliche Drehung hervorgebracht wird.

Auf der Zeichnung, ist in Fig. 1 schematisch der mechanische Aufbau der Maschine veranschaulicht. Fig. 2 zeigt davon in einer anderen Ansicht die Sperrvorrichtung für die Haupt- und Nebenwelle, während Fig. 3 die Abwicklung des Kombinationskollektors und das Schaltungsschema der Maschine veranschaulicht. Fig. 4 stellt schließlich ein Stück des Lochstreifens mit sämtlichen den Zahlen von 0 bis 9 entsprechenden Symbolen dar.

Die Hauptwelle W₁ und die Nebenwelle W₂ erhalten ihren Antrieb von einem Elektromotor M, und zwar steht ein von diesem unmittelbar angetriebenes Kegelrad ^₁ mit einem zweiten auf einem rechtwinklig umgebogenen Stumpf der Welle W₁ drehbar angeordneten Kegelrad Z₂ in Eingriff. Dieses letztere überträgt seine Drehungen auf ein drittes auf der Welle FF₂ drehbares Kegelrad z_a, welches mit-

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tels eines Stirnrades z_t ein auf der Welle W₁ befestigtes Stirnrad z_& antreibt. Wird bei dieser Einrichtung die Welle W₂ und damit die Lagerung für das Zahnrad Z₂ festgehalten, so überträgt sich die Drehung des Motors auf das Zahnrad z_& und damit die Welle PF₁, während beim Anhalten der letzteren und damit auch des Kegelrades Z₃ das Kegelrad z₂ sich auf diesem abwälzt und eine Drehung seines Lagerstumpfes und damit der Welle W₂ bewirkt.

Auf der Hauptwelle W₁ .ist ein Sperrad r_x (vgl. auch Fig. 2) befestigt, dessen an einem Sperrhebel H angeordnete Sperrklinke A₁ in der Eingriffsstellung mit einem Ansatz k₂ sich auf dem Umfang einer auf der Welle W₂ befestigten Sperrscheibe r₂ stützt. Diese Sperrscheibe ist mit zwei diametral angeordneten Einschnitten e_v e₂ versehen, in welche der Ansatz A₂ des Sperrhebels H unter dem Zug einer Feder f oder durch sein Gewicht einfällt und damit das Sperrad r₂ und die Welle W₂ nach einer halben Umdrehung anhält, dagegen W₁ freigibt. Der Sperrhebel H ist als Anker eines Elektromagneten E ausgebildet, welcher ihn beim Anzüge aus dem unteren Sperrad aushebt und in Eingriff mit dem oberen bringt.

An der Welle FF₂ ist eine Schraubenspindel sp angeordnet, auf welcher sich eine parallel zur Welle geführte Mutter m bewegen kann, die mittels eines Armes α ein auf der Hauptwelle FF₁ verschiebbar, aber nicht drehbar angeordnetes Schaltrad S mitnimmt. Dieses Schaltrad kann bei seiner Längsverschiebung mit den Zahnkränzen C₁, C₂, C₃, C₄ von Ziffernscheiben S₁, S₂, S₃, S₄ in Eingriff gebracht werden, welche frei drehbar auf einer Welle FF₃ angeordnet sind. Auf der Hauptwelle FF₁ ist schließlich ein Arm d befestigt, an welchem drei Schleifbürsten B₁, δ₂, &₃ vorgesehen sind, die bei der Bewegung der Welle FF₁ über einem flachen fest, angeordneten Kollektor K schleifen. Die Welle FF₂ trägt schließlich eine Scheibe U, deren Umfang teilweise abwechselnd aus leitendem und nicht leitendem Material besteht und mit einem Paar auf diesem schleifender Kontaktbürsten einen von der Drehung der Welle W₂ abhängigen, die Wirkungen des in Fig. 3 schematisch veranschaulichten Umschalters U ausübende Schaltvorrichtung darstellt.

Der in Fig. 3 in der Abwicklung auf eine rechteckige Ebene veranschaulichte Kombinationskollektor K besteht aus drei in konzentrischen Ringen angeordneten Gruppen von Segmenten K₁, K₂, K₃, über welche sich die drei in einer Reihe angeordneten Schleifbürsten O₁, δ₂, S₃ bewegen. Die Gruppen K₁ und K₂ enthalten außer einem freien Abschnitt 0' je zehn an Kontaktfedern F₁ bis F₅ angeschlossene Segmente, welche einzeln den Ziffern 0 bis 9 zugeordnet und mit einer auf die zugehörige Kontaktfeder hinweisenden römischen Ziffer bezeichnet sind. Die Segmentgruppe K₃ enthält nur zwei Kontaktsegmente 0' und 0, welche an die beiden Pole eines Umschalters u angeschlossen sind. Die Kontaktfedern F₁ bis F₅ gleiten über den Lochstreifen L und treten durch die in diesem vorgesehene Löcher g mit unter diesem befindlichen Kontakten q in Berührung, welche gemeinsam an eine Stromschiene si angeschlossen sind.

Die Kontaktbürsten B₁, b₂, b_s sind über den Umschalter U, den Sperrelektromagneten E und einen Kondensator C an eine Batterie B angeschlossen.

Die in der Zeichnung mit vollen Linien dargestellte Ausgangsstellung sämtlicher Teile, von der aus beispielsweise eine Addition erfolgen soll, ist folgende: Der Sperrhebel H ist in k₂ eingefallen, die Welle FF₂ also festgehalten, der Umschalter U nimmt dementsprechend die Stellung x-x ein. Die Welle FF₁' läuft dagegen, von der Hebelklinke A₁ unbehindert, mit den Bürsten b_v δ₂, b₃, dem Sperrad r_x und dem vor den sämtlich auf »0« oder sonstigen beliebigen Ziffern stehenden Ziffernscheiben befindlichen Schaltrad 5 dauernd um. Der Elektromagnet E ist stromlos, der Schalter u liegt an dem rechten Kontakt an.

Kurz vor dem Einschalten des Lochstreifens L, der die Symbole für einen oder mehrere Summanden enthält, wird der Kondensator C durch einen in der Zeichnung weggelassenen Hilfsschalter von der Batterie aus geladen. Er entlädt sich darauf, sobald die Bürste b₃ in der Richtung des Pfeiles (Fig. 3) mit der Welle FF₁ umlaufend das Segment 0 der Kollektorgruppe K₃ berührt, über dieses Segment und die Bürste b₃, den rechten Kontakt der Schalter u und U und den Elektromagneten E. Dieser wird erregt und zieht den Sperrhebel H an, wodurch einerseits das Sperrad Y₁ und damit die Welle FF₁ augenblicklich stillgesetzt und andererseits das Sperrad r₂ mit der Welle FF₂ freigegeben werden. Wenn auch die Erregung des Elektromagneten E nur eine augenblickliche war, so wird dennoch zunächst die Klinke A₁ des Sperrhebels H in Eingriff mit dem Sperrad Y₁ gehalten, weil der Ansatz A₂ auf dem Umfang des Sperrades r₂ aufliegt, bis er schließlich in die Lücke e_x einfällt. Es ist dann aber die Welle FF₂ so weit gedreht worden, daß das Schaltrad in den Zahnkranz C₁ der ersten Ziffernscheibe S₁ eingerückt (wie strichpunktiert dargestellt) und der Umschalter U in die Stellung y-y bewegt ist.

Da jetzt die Welle FF₁ wieder freigegeben ist " und die Schleifbürsten O₁, b₂, b₃ umlaufen, tritt die Wirkung des Kombinationskollektors K und des nunmehr eingeschalteten Lochstreifens L ein.

Wie Fig. 4 veranschaulicht, bilden je zwei

übereinander stehende von in fünf Reihen angeordneten Löchern g das Symbol einer Ziffer. Bei der Einschaltung des Streifens berühren durch zwei dieser Löcher g hindurch die entsprechenden Kontaktfedern, beispielsweise für die Ziffer »6« F₄ und F₅, ihre Unterkontakte q. Sobald nun die Bürsten S₁ und b₂ auf die Kollektorsegmente IV und V gekommen sind, wird der Ladestromkreis des Kondensators C-

ίο von der Batterie B über y, b_v IV, P₄, st, F₅, V, &₂, C, Sperrmagnet E nach B geschlossen. Der Magnet ist wieder für einen Augenblick erregt, der Hebel H wird angezogen und die Welle PF₁ in der beschriebenen Stellung der Bürsten von neuem gesperrt. Das Schaltrad und die Ziffernscheibe S₁ werden ebenfalls gehemmt, nachdem sie entsprechend dem von den Bürsten zurückgelegten Wege um sechs Zifferneinheiten weitergedreht worden sind, so daß auf der Ziffernscheibe die Zahl »6« oder jedenfalls eine um 6 vermehrte Zahl erscheint. Da im Augenblick der Sperrung, von PF₁ die Nebenwelle FF₂ wieder freigegeben worden ist, vollführt sie wieder eine halbe Drehung, wobei der Umschalter U nach x-x umgelegt und durch die Drehung der Spindel sp das Schaltrad 5 so weit in der Pfeilrichtung bewegt wird, bis es in der punktiert gezeichneten Stellung außer Eingriff mit dem Zahnkranz C₁ gekommen ist und zwischen der ersten und zweiten Ziffernscheibe steht.

Mit dem Einfallen des Sperrhebels in e₂ wird die Welle W₂ wieder gesperrt und PF₁ freigegeben ; die Bürsten bewegen sich nun weiter von den Segmenten IV und V, auf denen sie stehen geblieben waren, bis zu dem Segment 0, über welches die erneute Entladung des Kondensators C über den Elektromagneten E stattfindet. Es wird hierdurch das Schaltrad S in den Zahnkranz C₂ der nächsten Zehnerziffernscheibe s₂ eingerückt, deren Fortschaltung dann durch die Einwirkung eines neuen, unter die Kontaktfedern F₁ bis F₅ gebrachten Lochsymbols in der geschilderten Weise bewirkt wird. Indem nacheinander durch Anwendung verschiedener Lochsymbole die Einer-, Zehner-, Hunderter- und folgenden Werte durch entsprechende Weiterdrehung der betreffenden Ziffernscheiben addiert werden, lassen sich auch beliebige Gesamtzahlen zueinander addieren.

Um beim Übergang der Zahl 9 auf O einer Ziffernscheibe den erforderlichen Übergang in die nächste Zehner- usw. Reihe, also die entsprechende Fortschaltung der betreffenden nächstfolgenden Ziffernscheibe zu bewirken, ist (s. Fig. 1) eine Welle PF₄ parallel zu den Wellen W₁, W₂, W_s angeordnet, auf welcher drei Stifte V₁, V₂, V₃ befestigt sind. Diese Stifte sind in der Bahn an den Ziffernscheiben S₁, S₂, S₃ zwischen den Ziffern 9 und O vorgesehener Anschläge W₁, W₂, W₃ angeordnet, so daß beim Übergang der Scheiben von 9 auf O der gleichfalls an der Welle PF₄ befestigte Hebel u' des Schalters u aus der in Fig. 3 ausgezogen dargestellten in die punktierte Stellung umgelegt wird. Demgemäß erfolgt die Entladung des Kondensators und damit die Hemmung der Welle PF₁ bereits dann, wenn die Bürste 5₃-. das Segment 0' erreicht. Da auch die Bürsten O₁, O₂ in dieser Lage festgehalten werden, . so beginnen diese bei der nächsten Schaltbewegung der folgenden Ziffernscheibe ihren von dem Lochsymbol beeinflußten Lauf von einer früheren Stufe aus, so daß die Ziffernscheibe um einen Wert weiter verstellt und damit die erforderliche Erhöhung bewirkt ist. Die Rückbewegung des Schalthebels u' erfolgt in geeigneter Weise bei der Bewegung des Schaltrades aus der Zwischenstellung in die Eingriffsstellung. ■

Beim Einstellen eines neuen Summanden muß das Schaltrad immer wieder in die rechte Anfangsstellung vor den Ziffernscheiben bewegt werden; es kann dies beispielsweise durch ein Wendegetriebe bewirkt werden, welches eine Umkehrbewegung der Welle W₂ unter gleichzeitiger Sperrung von. W₁ veranlaßt, wenn das Schaltrad in die äußerste Linksstellung gelangt ist.

Eine Kombination von zwei Löchern für ein Ziffernsyniböl ist erforderlich und ausreichend, um einen regelmäßigen Betrieb der Maschine zu ermöglichen. Zudem werden hierbei Unregelmäßigkeiten im Lochstreifen und Falschzählungen vermieden. Fehlt beispielsweise bei einer Zahlenkombination ein Loch im Streifen, so laufen die Bürsten dauernd, um, ohne gehemmt zu werden, da der Kondensator erst dann geladen und der Sperrmagnet erregt werden kann, wenn zwei Kontaktfedern auf die Kontaktschiene auftreffen.

Ist andererseits ein Loch zuviel eingestanzt, so findet ebenfalls ein dauernder Umlauf statt. Soll beispielsweise die Ziffer »6« eingestellt werden, so erhält, wie bereits erwähnt, der Streifen je ein Loch für die Kontaktfedern F₄ und F₅; ist nun versehentlich auch ein der Feder F₂ entsprechendes Loch eingestanzt, so ergeben sich folgende drei Kombinationen: F₂-F₁ = 3, F₁-F₅ = 6, F₂-F₆ = 9. Die up Bürsten werden von der O-Stellung ausgehend bei ihrem Umlauf naturgemäß zuerst die Segmente II bis IV berühren und die betreffende Ziffernscheibe nur um drei Schritte s.tatt um sechs fortschalten. Das Schaltrad gelangt darauf in die Zwischenstellung, bei der der Umschalter U in die Stellung x-x übergeht; Wenn dann die Bürsten ihre Umdrehung vollenden sollen, um auf dem o-Segment durch Entladung des Kondensators festgehalten zu werden, so berühren sie auf ihrem Wege noch die Segmente IV und V, die, da der Lochstreifen

noch nicht weiterbewegt ist, die Bildung eines Entladestromkreises für den Kondensator ermöglichen, der von diesem aus über b₂, Segment V, F₆, S, .F₄, Segment IV, b_v U, weiter über eine zu diesem Zweck' vorgesehene . Leitung / zum Kondensator zurück verläuft. Die Entladung findet also nicht über den Elektromagneten E statt, dieser wird nicht erregt; die Welle W₁ wird, also auch nicht gesperrt. ίο Die Berührung der Segmente II und V ist ebenfalls nach dieser Richtung. wirkungslos, W₁ läuft also dauernd um und zeigt damit das Vorliegen des Fehlers an.

Claims (7)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Rechenmaschine, bei welcher den einzelnen Ziffern einer Zahl zugeordnete Ziffernscheiben von einer Schaltvorrichtung

   ao . eingestellt werden, deren Bewegungen auf elektrischem Wege mittels in einem Registerstreifen o. dgl. enthaltener, Stromschlüsse bewirkender Lochsymbole geregelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Schaltvorrichtung (S, in, sp) jeweilig eine der Ziffernscheiben' ^s₁ bis S₄) mit dem . drehbaren Teil . (B₁, b₂, b₃) eines mit den Lochstreifenkontakten, (F₁ bis F_b) verbundenen Kollektors (K) gekuppelt und in der. von dem Lochs3'mbol (g) gekennzeichneten Stellung durch an diesem und an dem Kollektor (K) bewirkten Stronischluß eines Sperrelektromagneten (E) angehalten wird.
2. 2. Rechenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei durch ein Differentialtriebwerk (Z₁, z₂, z₃) verbundene Wellen (W₁, W₂) angeordnet sind, auf welche eine von dem Sperrelektromagneten

   (E) beeinflußte Sperrvorrichtung (H, A₁, k₂) derart einwirkt, daß abwechselnd die eine Welle angehalten, die andere freigegeben ist, und von denen die eine den drehbaren Teil (d, b_1: b₂, b₃) des Kollektors (K) sowie ein Schaltrad (S) für die Drehbewegung der Ziffernscheiben ^s₁, bis S₄ ) trägt, während die andere die Kupplung dieses Schaltrades (S) mit jeweilig einer der Ziffernscheiben ^s₁ bis S₄) bewirkt.

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3. 3. Rechenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor . (K) eine der zu einem Symbol erforderlichen Lochzahl entsprechende Anzahl von Segmentgruppen (K₁, K₂) besitzt, deren Segmente (I bis V) an die Lochstreifenkontakte (F₁ bis F₅) angeschlossen sind und im Anhaltestromkreis liegen, während eine weitere Bürste (b_z) sowie ein von dieser bestrichenes Zusatzsegment (0, K₃) in einem die Anfangsstellung am Kollektor (K) sichernden Stromkreis liegen, wobei ein Umschalter (U) diese Stromkreise abwechselnd vorbereitet.
4. 4. Rechenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Umschalter (U) in Bewegung versetzende Neben welle (W₂) von der Sperrvorrichtung (H, k₂) "jeweilig nur für eine bestimmte Teildrehung, welche abwechselnd das Ein- und Ausrücken des Schältrades (S) . aus einer Ziffernscheibe bewirkt, freigegeben, dann aber selbsttätig unter Freigabe der Hauptwelle (W₁) angehalten wird.
5. 5. Rechenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Erregung des Sperrelektromagneten (E) der Lade- und Entladestrom eines Kondensators (C) verwendet wird, wobei die durch den Ankeranzug des Magneten (E) bewirkte Stellung der Sperrvorrichtung (H, k_x, k₂) eine Zeitlang mechanisch erhalten bleibt.
6. . 6. Rechenmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dem' Zusatzsegment (0, K₃) ein weiteres Segment (0', K₃) vorgeschaltet ist, welches beim Überschreiten der Ziffer 9 an einer der Ziffernscheiben ^s₁ bis S₄) durch einen mittels eines Anschlages (V₁ bis V₃) o. dgl. dabei umgelegten Schalter (u) in den die Anfangsstellung am. Kollektor sichernden Stromkreis eingeschaltet wird, so daß die darauf folgende Fortschaltung der nächsten Ziffernscheibe um eine Einheit vermehrt wird.
7. 7. Rechenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke, Falschzählungen zufolge einer das erforderliche Maß übersteigenden Lochanzahl zu vermeiden, eine Leitung (I) vorgesehen ist, durch welche der Kondensator (C) bei dem . durch eines der überzähligen Löcher bewirkten zusätzlichen Stromschluß kurzgeschlossen wird, so daß eine weitere Erregung des Sperrelektromagneten (E) und damit eine Hemmung der Hauptwelle (W₁) unterbleibt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.