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Rechenmaschine mit zwei oder mehreren Resultatzählwerken und gegenüber
gezahnten Antriebsorganen verschiebbaren Schalträdchen zum Antrieb der Zählwerke.
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Rechenmaschine mit zwei oder mehreren
Resultatzählwerken und gegenüber gezahnten Antriebsorganen verschiebbaren Schalträdchen
zum Antrieb der Zählwerke und besteht in einer besonderen Einrichtung, um die ordnungsgemäße
Schaltung der beiden Zählwerke von einer einzigen Reihe von gezahnten Antriebsorganen
aus zu gewährleisten. Bei bekannten Maschinen dieser Art wird das hierbei auftretende
Problem der unabhängigen Zehnerschaltung in den beiden Resultatwerken unter Verwendung
von einseitig wirkenden Gesperren in dem Antriebsmechanismus für jedes der beiden
Resultatzählwerke erreicht.
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Gemäß vorliegender Erfindung wird das Problem in der Art gelöst, daß
für eine periodische Entkupplung des einen Zählwerks von den durch die gezahnten
Antriebsorgane in Umdrehung versetzten Schaltradwellen Sorge getragen wird. Dadurch
wird ermöglicht, daß das eine Resultatzählwerk in der bei gewöhnlichen Thomasmaschinen
sonst üblichen Weise auch bezüglich der Zehnerschaltung durch Drehung der Schalträdchenwellen
unmittelbar geschaltet werden kann. Es bedarf also nur für das zweite Resultatwerk
der Vorsehung eines ein- und ausrückbaren Getriebes. Dieses muß aber ohnehin vorhanden
sein, wenn die Änderung der Schaltungsrichtung der Zählwerke durch bloße Umkehrung
der Bewegungsrichtung der gezahnten Antriebsorgane erfolgen soll. Im letzteren Fall
gestaltet sich daher die Lösung des Problems der unabhängigen Zehnerschaltung in
den beiden Resultatzählwverken ganz besonders einfach, da nur Organe für die periodische
Entkupplung des zweiten Resultatzählwerks von der antreibenden Schalträdchenwelle
nötig sind, um mit der Maschine in beiden Resultatzählwerken vollkommen zuverlässig
und unabhängig voneinander rechnen zu können.
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Eine beispielsweise Ausführungsform einer Rechenmaschine der vorgenannten
Art ist auf den beiliegenden Zeichnungen dargestellt.
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Fig. I ist ein Grundriß eines Teiles der Rechenmaschine, von welcher
die Deckplatte abgenommen ist.
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Fig.2 ist ein vertikaler Schnitt durch die Maschine.
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Fig.3 veranschaulicht die Vorrichtung zur Zehnerübertragung in einem
Schnitt nach der Linie I-I der Fig. I.
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Fig. q. ist ein ,Schnitt nach der Linie II-II der Fig. i.
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Fig, 5 zeigt den beweglichen Deckelteil oder das Lineal der Maschine,
wobei angenommen ist, daß die Zahlenscheiben an einer durchsichtigen Deckelplatte
befestigt sind.
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Fig.6 und 7 zeigen im Grundriß und in Seitenansicht eine neue Form
eines Stufenzylinders.
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Die Stufenzylinder sind mit i bezeichnet. Dieselben sitzen fest auf
drehbaren Wellen 2, welche rnit ihren entgegengesetzten Enden- in Platinen 3 und
8 gelagert sind. Die Platinen :4. bis 7 bilden die Träger für weitere Maschinenelemente.
9, io und i i sind Zehnerschaltarme, um die Zehnerübertragung von einer Zahlenscheibe
oder Zahlenrolle zur Zahlenrolle nächsthöherer
Ordnung in den drei
Zählwerken der Maschine zu bewirken. I2 sind Wellen, die parallel zu den Stufenzylindern
I gelagert sind und auf einem Vierkantabschnitt verschiebbare Schalträdchen I3 tragen,
die in die Verzahnung der Stufenzylinder I einzugreifen vermögen. I4 sind Gleitmuffen,
welche auf zylindrischen Abschnitten der Wellen I2 sitzen, und von denen jede ein
Sperrad I5 mit bogenförmigen Randausschnitten, ein Zehnerübertragungsrad I6 und
ein Schaltrad I7 trägt, welches letztere die Zahlenscheiben desjenigen Zählwerks
antreibt, welches die Anzahl der Kurbelumdrehungen bzw. der Stufenzylinderumdrehungen
der Maschine anzeigt. Auf jeder Welle r2 sitzen fest ein Zehnerübertragungsrad I8
mit Sperrad I9 mit bogenförmigen Randausschnitten und ein Zahlenscheibenantriebsrad
2o. Die Räder I8, Ig und 2o entsprechen den Rädern I6, I5 und I7 und betätigen das
sogenannte erste Resultatwerk der Maschine. Mit 2I und 22 sind Räder bezeichnet,
welche verschiebbar auf jeder Welle I2 sitzen und zum Antrieb des zweiten Resultatwverks
der Maschine dienen. 23 ist das Zehnerübertragungsrad für das zweite Resultatwerk
und 24, 25 ein zweites Antriebsräderpaar für das zweite Resultatwerk der Maschine.
Die Räder 23, 24 und 25 sitzen fest an einer auf der Welle I2 drehbaren Muffe. 26
ist ein Balken zwischen den Platten 6 und 7, an welchem Vorgelegeräder 27 gelagert
sind, die in Eingriff mit den Rädern 22 zu treten vermögen. 28 sind Räder, welche
drehbar an der Platte 8 sitzen und sich in dauerndem Eingriff mit den Rädern 25
befinden.
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29 sind Stangen, welche unterhalb und etwas seitlich versetzt von
den Wellen 2 liegen. Auf den Stangen 29 sitzen Gleitmuffen 3o, welche mit Gabeln
3I versehen sind, die in Nuten von Kurvenscheiben 32 eingreifen, welche verschiebbar
auf den Wellen 2 sitzen, und von denen je eine mit einem Zehnerschaltarm bzw. Schaltarmpaar
9, Io, II verbunden ist. 33 sind Anschlagstifte, welche fest an dem Maschinengestell
sitzen und in Anlage mit den Kurvenflächen der Nockenscheiben 32 zu treten vermögen.
Die Zehnerschaltarme 9, Io, II sind in bekannter Weise paarweise angeordnet, wie
namentlich aus Fig. 3 und 7 ersichtlich ist. Von den beiden Armen jedes Zehnerschaltarmpaars
tritt je nach der Schaltrichtung der eine oder der andere in Funktion. Die Arme
auf den nebeneinanderliegenden Wellen der Maschine sind gegeneinander versetzt,
so daß die Winkel, welche sie miteinander einschließen, von den niederen Zahlenstellen
nach den höheren hin allmählich abnehmen, um unabhängig von der Drehrichtung der
Schaltwellen die Zehnerschaltungen von den niederen nach den höheren Stellen hin
aufeinanderfolgend zu bewirken. Der paarweisen Anordnung der Zehnerschaltarme entsprechend
sind auch die Kurvenflächen der Kurvenscheiben 32 symmetrisch ausgebildet, um die
die Zehnerschaltarme tragenden Muffen unabhängig von der Schaltrichtung jedesmal
auszurücken, sobald der Zehnerschaltarmn über die Schaltlage hinaus gedreht ist.
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Jede Muffe 3o ist mit zwei Nuten 34, 35 versehen, in welche Schieber
36 einzugreifen vermögen. 37 sind Federn, welche die Schieber 36 in ihrer Ruhestellung
zu halten streben. Die Schieber 36 sind Bestandteile des Zehnerübertragungsmechanismus.
Die Zahlenrollen der drei Zählwerke sind mit- dem Bezugszeichen 38 versehen. 39
sind Schaltzähne, welche fest an den Wellen -der Zahlenrollen 38 sitzen und die
Einstellung der Schieber 36 bei jedesmaligem Übergang der Zahlenscheibe aus der
Neunstellung in die Nullstellung und umgekehrt bewirken, welche der Zehnerschaltung
voraufgeht. 40 sind Öffnungen in den Schiebern 36, welche von den Muffen 3o durchsetzt
werden. 41 sind Federn, welche gegen die Muffen 3o drücken und dieselben dauernd
in AnscXagstellung mit den. Schiebern 36 zu halten streben, wobei gleichzeitig ;die
Schieber mit den Löcher 4o in die Nuten 34 oder 35 der Muffen hineingepreßt werden.
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Die Zahlenrollen 38 jedes Zählwerks sind in fester Verbindung mit
Zahnrädern 42. Die Zahnräder 42 des Umdrehungszählwerks und des ersten Resultatwerks
befinden sich in dauerndem Zahneingriff mit den Zahnrädern 17 und 2o auf den Wellen
12. Die Zahnräder 42 der Zahlenrollen 38 des zweiten Resultatwerks sitzen an Gleitmuffen
auf den die Zahlenrollen tragenden Wellen. Diese Gleitmuffen tragen außerdem Zahnräder
42'. Mit 43 ist eine Schiene bezeichnet, welche in Eingriff mit allen die Zahnräderpaare
42, 42' des zweiten Resultatwerks tragenden Gleitmuffen steht und die gleichzeitige
achsiale Verschiebung der Gleitmuffen auf den Tragwellen gestattet. Eine solche
Verschiebung der die Räderpaare 42, 42' tragenden Gleitmuffen hat 'die Wirkung,
daß entweder die Räder 42 in Eingriff mit den Rädern 2i oder die Räder 42' in Eingriff
mit den Rädern.27 treten, so daß die Zahlenrollen 38 des zweiten Resultatwerks entweder
in der einen Richtung durch den Eingriff der Räder 42 und 21 oder in entgegengesetzter
Richtung durch den Eingriff der Räder 42' in die Räder 27 gedreht werden. Die Schaltrichtung
des zweiten Zählwerks kann durch bloße Verschiebung der Zahnräderpaare 42, 42' in
dem Lineal der Maschine geändert werden. Um eine Zehnerschaltung in. beiden Zählwerken
unabhängig voneinander vornehmen zu können, sind Einrichtungen vorgesehen, um das
zweite Resultatzählwerk
von dem ersten Resultatzählwerk der Maschine
bei jeder Umdrehung der Kurbel bzw. der Stufenzylinder während eines Zeitraums zu
entkuppeln, wo die Zehnerübertragung indem ersten Zählwerk erfolgt. Diese Mittel
zur Entkupplung des zweiten Zählwerks von dem ersten Zählwerk bestehen in folgendem:
An der Platte 6 befinden sich Führungsstücke 44, welche verschiebbare Zapfen 46
tragen, um welche Federn 45 herumgelegt sind. Jeder Zapfen 46 ist mit einem Arm
47 versehen, der in eine ringförmige Nut zwischen den Rädern 2I und 22 eingreift.
Das freie Ende jedes Zapfens 46 trägt eine Rolle 48, die sich gegen die Kurvenfläche
einer Nokkenscheibe 49 anlegt, welche fest auf der Welle 2 sitzt. Bei Drehung der
Welle 2 werden die Räder 2I und 22 periodisch auf ihrer Tragwelle I2 verschoben
durch das Zusammenwirken der Nockenscheibe 49 mit der Rolle 48 auf dem Stift 46,
so daß bei jeder Umdrehung der Welle I2 die Räder 2I, 22 außer Eingriff mit den
Rädern 42 bzw. 27 gelangen während eines Zeitraums, in welchem eine Zehnerübertragung
in dem ersten Zählwerk eintreten kann. Das zweite Zählwerk ist mit den Wellen I2
nur so länge gekuppelt, als bei jeder Drehung der Antriebskurbel der Maschine die
Schalträder I3 sich in Eingriff mit den Stufenzylindern befinden. Bei weiterer Drehung
der Wellen I2 wird die Kupplung zwischen diesen Wellen und den Zahlenscheiben des
zweiten Zählwerks gelöst, so daß die Zehnerübertragung im zweiten Zählwerk unabhängig
von der Zehnerübertragung im ersten Zählwerk vor sich gehen kann.
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Das Zehnerübertragungsrad 23 des zweiten Zählwerks ist frei drehbar
auf der Welle i2, so daß die Welle I2 keine Drehung erfährt, wenn eine Zehnerübertragung
im zweiten Zählwerk erfolgt, während im ersten Resultatwerk die Zehnerübertragung
mit einer Drehungder Wellen I2 verbunden ist 5o und 5I sind Zahnradpaare, welche
an Gleitmuffen sitzen, die auf den Wellen der Zahlenräder oder Zahlenrollen des
zweiten Resultatwerks verschiebbar sind. Die Gleitmuffen der Zahnradpaare 5o, 5I
des zweiten Zählwerks werden sämtlich von einer Schiene 52 (Fig. 5) erfaßt, die
durch Bolzen 53 mit der Schiene 43 in Verbindung steht. Zwischen den Schienen 52
und 43 befindet sich eine Führungsplatte 5 für die Bolzen 53, um welche letzteren
Schraubenfedern 55 herumgelegt sind, die sich mit ihrem einen Ende gegen die Schiene
43 und nit dem anderen gegen die Führungsplatte 54 stützen, 56 und 56' sind zwei
drehbare Arme, die durch eine Stange 58 miteinander verbunden sind und durch einen
Handhebel 57 gedreht werden können, so daß die Schiene 43 entgegen der Spannung
der Federn 55 vorgeschoben oder für die Rückkehr in die Ruhelage unter dem Einfluß
der Federn 55 freigegeben werden kann. Je nach der Einstellung des Handhebels 57
und der Schiene 43 werden entweder die Räder 2I und 42 oder die Räder 27 und 42'
miteinander gekuppelt, oder es werden in einer Zwischenstellung die Räder des zweiten
Zählwerks gänzlich von den Rädern der Antriebsvorrichtung entkuppelt. Die völlige
Entkupplung der Zählwerksräder von dem Antriebsmechanismus ermöglicht eine Betätigung
des Nullstellmechanismus des zweiten Zählwerks ohne Anheben des Lineals der Maschine
von seiner Unterlage. Die Verschiebung der Schiene 43 vermittels des Handhebels
57 und damit in Zusammenhang der Räder 42, 42' des zweiten Resultatwerks hat zugleich
die Verschiebung der Schiene 52 zur Folge, welche ihrerseits die Räder 50, 5I mitnimmt.
Es findet daher die Zehnerübertragung im zweiten Zählwerk immer in demselben Drehsinn
statt, in welchem die Schaltung der Zahlenrollen je nach der Einstellung auf Addition
oder Subtraktion erfolgt.
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Die verschiebbare Anordnung der Räder 42, welche im vorstehenden für
das zweite Resultatwerk näher erläutert ist, kann auch für das erste Resultatwerk
und für das Kurbelumdrehungszählwerk der Maschine Anwendung finden. Eine derartige
verschiebbare Anordnung der Zählwerksantriebsräder bietet den Vorteil, daß die Entkupplung
der Räder 42 der letztgenannten beiden Zählwerke von den Rädern 17 und 2o die Nullstellung
der Zahlenrollen auch für diese beiden Zählwerke ohne Anheben des Lineals ermöglicht.
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Die Gesamtwirkungsweise der Maschine ist wie folgt: Angenommen, es
soll in beiden Resultatwerken, wie es der in Fig. 5 angegebenen Stellung des Hebels
57 entspricht, addiert oder in beiden Resultatwerken gleichzeitig subtrahiert werden.
Man stellt dann in der bei Thomasinaschinen üblichen Weise die Schalträdchen 13
ein und dreht, je nachdem man addieren oder subfrahieren will, nach rechts oder
links herum.
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Solange die Schalträdchen 13 in Eingriff finit der Verzahnung der
Stufenwalze ; sich befinden, erfolgt durch Vermittlung der undrehbar auf den Wellen
i2 sitzenden Schalträder 20 und. 21 ein Antrieb der Zählwerkschalträder 42 und damit
eine der Schaltbewegung der Schalträdchen 13 entsprechende Fortschaltung der zugehörigen
Ziffernrollen 38. Eine Fortschaltung des Quotientenzählwerkserfolgt hierbei nicht,
da das Antriebszahnrad 17, welches diesem-- zugeordnet ist, fest mit der Muffe 14
verbunden ist, die auf einem zylindrischen Abschnitt der Welle 12
lose
drehbat sitzt. Wenn die Schaltwalzen I so weit gedreht sind, daß das mit Zähnen
besetzte Walzensegment an dem Schalträdchen I3 vorübergegangen ist, so daß beim
weiteren Drehen der Schaltwalzen nur noch Zehnerschaltungen in Frage kommen, erfolgt
eine Entkupplung des zweiten Resultatwerks von der Schalträdchenwelle I2. Diese
kommt dadurch zustande, daß durch Auflaufen der Rollen 48 auf die Kurven 49 die
Schalträder 2I außer Eingriff mit den ihnen zugeordneten Schalträdern 42 gebracht
werden.
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Wenn dann eine Zehnerschaltung im ersten Resultatwerk erfolgt, so
beeinflußt diese das zweite Resultatwerk nicht.
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Die Zehnerschaltungen in den beiden Resultatwerken und auch im Quotientenzählwerk
erfolgen in der Weise, daß beim Vorübergang des Zahnes 39 einer Zahlenrolle an dem
Schieber 36 dieser verschoben wird entgegen der Wirkung der Feder 37, so daß die
Muffe 3o unter der Wirkung der Feder 4I vorzuschnellen vermag und dabei vermittels
der Gabel 3I die Schnecke 32 auf der Welle 2 verschiebt, so daß der mit dieser verbundene
Zehnerschaltzahn 9 bzw. Io bzw. II in die Arbeitsstellung gegenüber dem zugeordneten
Schaltrad I6 bzw. I8 bzw. 23 gelangt. Diese Vorgänge finden bei beiden Resultatwerken
und auch beim Quotientenzählwerk gleichmäßig statt. Wenn dann beim Weiterdrehen
der Schaltwalzen die Zebnerschaltzähne zum Eingriff in die ihnen zugeordneten Schalträder
gelangen; dann erfolgen Zehnerschaltungen, und zwar die Zehnerschaltungen im Quotientenzählwerk
unter einfacher Drehung der Muffen I4 auf den Wellen I2, diejenigen im ersten Resultatwerk
unter Drehung der Schaltwellen I2 vermittels der fest auf ihnen sitzenden Zahnräder
I8 und diejenigen im zweiten Resultatwerk vermittels der drehbar auf der Schaltwelle
d2 sitzenden Räder 23,24 und der uridrehbar auf den Zahlenrollenwellen des zweiten
Zählwerks sitzenden Räder 5o. Die Drehung der Zahlenrollen des zureiten Zählwerks
auf die genannte Weise ist dabei durch die Entkupplung der Zahnräder 42, 2I während
der Dauer der Zehnerschaltung ermöglicht. Wenn die Zehnerschaltungen beendigt sind,
erfolgt durch die Wirkung der Nockenscheiben 49 eine Wiederankupplung des zweiten
Resultatwerks an die Schaltwellen I2.
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Die Rückführung der Schieber 36 nach jedesmaliger Zehnerschaltung
erfolgt in jedem Zählwerk dadurch, daß die Schnecken 32 der Zehnerschaltzähne durch
Eingriff mit den Stiften 33 in ihre Ausgangsstellung zurückgeschoben werden, worin
sie dann durch Einschnappen der Schieber 36 in die Nuten 35 so lange festgehalten
werden, bis bei der Vor Bereitung einer neuen Zehnerschaltung die Schieber 36 durch
die Zähne 39 wieder zurückgeschoben werden und ein Vorschnellen der Muffen 30 gestatten.
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Infolge der doppelten Anordnung der Zehnerschaltzähne 9, Io, II findet
eine Zehnerschaltung im richtigen Sinne sowohl bei Rechts- als auch bei Linksdrehung
der Schaltwellen I statt.
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Wenn die beiden Resultat"verke in entgegengesetztem Sinne geschaltet
werden sollen, dann wird der Hebel 57 aus der in Fig. 5 dargestellten Lage entgegengesetzt
der Richtung des Uhrzeigers gedreht, wobei die Räder 24 und 50 und 21 und
42 außer Eingriff miteinander gelangen, während die Räder 51 mit den Zwischenrädern
28 und die Räder 42' mit den Zwischenrädern 27 in Eingriff gelangen. Wenn jetzt
zur Ausführung einer Rechenoperation die Schaltwalzen i gedreht werden und ihre
Drehung durch Eingriff ihrer Verzahnung in die Schalträdchen 13 eine Drehung der
Schaltwellen 12 herbeiführt, dann wird diese Schaltwellendrehung auf die Zahlenrollen
des zweiten Resultatwerks in umgekehrter Richtung übertragen wie auf die Zahlenrollen
des ersten Resultatwerks, da -die Übertragung nicht direkt durch die Räderei, sondern
indirekt durch die Räder 22 unter Vermittlung der Zwischenräder 27 erfolgt.
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Ebenso erfolgt auch . die Zehnerschaltung in umgekehrtem Sinne, da
eine auf die Räder 23 ausgeübte Zehnerschaltbewegung nicht durch die Räder 24 unmittelbar,
sondern durch die Räder 25 unter Vermittlung der Zwischenräder 28 bewirkt wird.
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Die Entkupplung des zweiten Resultatwerks von der Schaltwelle 12 nach
Vorbeigang des mit Zähnen besetzten Segments der Walze i an den Schalträdchen 13
erfolgt in derselben Weise Wie in dem oben beschriebenen Fall, daß die beiden Resultat«-erke
in gleichem Sinne geschaltet werden.