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Zehnerschaltung, insbesondere für Multiplikationsrechenmaschinen.
Der Gegenstand der Erfindung .gehört zur Klasse der Zehnerschaltungen für Multiplikationsredhenmaschinen
mit Einmaleinskörpern und getrennter Übertragung der Einer und Zehner ins Resultatwerk.
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Bei solchen Maschinen mit getrennter Übertragung der Einer und Zehner
ins Re: sultatwerk können Zehnerübertragungen vorkommen, sowohl wenn,che Einer ins
Resultatwerk geschaltet werden, als auch wenn die Zehner ins Resultatwerk geschaltet
wenden, zumal wenn schon. im Resultatwerk aus einer vorangehenden Multiplikation'
ein Resultat stehen geblieben ist, zu welchem das Resultat einer neuen. Multiplikation
hinzugefügt werden soll. Es werde z. B. angenommen, im Resultatwerk stehe die Ziffer
9o9 und es soll zu ihr das Resultat der Multiplikation von 3 X 94 hinzuaddiert werden.
Bei der Ausführung der Multiplikation von 3 X 94 werden nun zunächst die Einer der
Teilprodukte aus 3 X 4 - i2 und 3X9=-27 in das Resultatwerk auf die entsprechenden
Zahlenscheiben übertragen, also auf die erste Zahlenscheibe die Ziffer 2, auf die
zweite Zahlenscheibe die Ziffer 7. Hieraus ergibt sieh für die erste Zählwerksschevbe
eine Zehnerschaltung, weil zu der bereits vorhandenen Ziffer 9 dieser Zählwerksscheibe
die Ziffer 2 hinzugeschaltet wird. Und hieraus folgt, daß die zweite Zählwerksscheibe
auf die Ziffer 8 eingestellt wird. Beider nunmehr stattfindenden Übertragung der
Zehner der Teilprodukte, also im vorliegenden Fall der Ziffer z in der zweiten Stelle
und der Ziffer 2 in der dritten Stelle, wird die zweite Zählwerksscheibe von 8 auf
9 geschaltet und die dritte Zählwerksscheibe, welche bereits auf 9 steht wegen der
anfänglich in ihr befindlichen Ziffer Sog, wird noch um 2 weiter geschaltet (wegen
der Zehnerziffer 2 des zweiten Teilproduktes 3 X 9). Es findet also auch bei der
Übertragung der Zehner der Teilprodukte im vorliegenden Beispiel eine Zehnerschaltung
im Zählwerk statt, nämlich in der dritten Stelle der Maschine. Daraus ergibt sich,
daB zwei Zehnerschaltungen während einer Antriebsperiode der Maschine im Resultatwerk
zur Ausführung gelangen müssen.
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Während einer vollen Umdrehung der Kurbelwelle wir' also nicht eine
einzige Zehnerschaltung auf das Resultatwerk vorgenommen, sondern zwei Zehnerschaltungen
hintereinander, und zwar zuerst die Schaltung der Zehner, die aus der Einstellung
der Einer der Teilprodukte folgt, und @dann die Übertragung der Zehner aus der Einstellung
der Zehner der Teilprodukte. Dies hat einen außerordentlich schnellen Antrieb der
Zehnerschaltung zur Folge, welchem die bekannten Zehnersehaltmechanismen., wie sie
z. B. beim Ohdner System vorgeschlagen wurden, nicht gewachsen sind.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine neue Ausgestaltung
der Zehnersc'haltteile, welche der Anforderung erhöhter Betriebsgeschwindigkeit
gewachsen ist. Die Erfindung besteht in der Anordnung eines zweifach beweglichen
Mitnehmerorgans auf den von den Zahlenrollen aus zu verstellenden Zehnerschalthämmern,
durch dessen eine Bewegung die Kupplung mit dem Getriebe der
nächsten
Ziffernrolle stattfindet, während durch die zweite Bewegung die Fortschaltung des
Getriebes der nächsten Ziffernrolle um eine Einheit bewirkt wird.
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Inder Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in beispielsweiser Ausführungsform
veranschaulicht, und zwar stellt Fig. i den Antrieb der Zehnerschaltorgane in Seitenansicht
dar, Fig. ia in Ansicht von oben, Fig.2 in Stirnansicht; Fig.3 zeigt die Zehnerschaltorgane
in Seitenansicht von links in der Voreinstellung,für die Schaltung, Fig.4 in Ansicht
von vorn, Fig.5 in Ansicht von hinten, Fig.6 in Seitenansicht von rechts nach erfolgter
Schaltung und Rückführung, Fig.7 in Ansicht von hinten hierzu, Fig. 8 in Ansicht
von vorn, während Fig.9 eine Vorderansicht in der Schaltstellung zeigt; Fig. io
bis 14 zeigen weitere Einzelheiten der Zebnerschaltorgane, die weiter unten erläutert
werden.
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Es soll zunächst die Getriebeübertragung von der Kurbel zu den Zehnerschaltmecbanismen
dargestellt werden.
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Der Antrieb der Zehnerschaltteile erfolgt gemäß Fig. i durch Kurbel:
i, durch welche ein Zahns bament2 auf Achsei um 10o° geschwungen wird. Die Weiterleitung
erfolgt über den um 36o° gedrehten Triebling 4, Zahnrad: 5 und Übertragungszahnräder
7 und: 8 in der Weise, daß die lose auf ihren Achsen i fi sitzenden Zahnräder 8
die mit ihnen fest verbundenen, teilweise verzahnten Schalträder 9 und iö samt den
Scheiben i i antreiben, die als Sperrscheiben dienen und mit entsprechenden Aussparungen
versehen sind zur Auslösun- der Sperrung. Die beiden teilweise verzahnten hintereinander
auf derselben Achse gelagerten (Fig. ia) Schalträder g treiben. vermittels der Triebliege
14 die Segmente 16 für die Zehnerschaltung in den beiden Resuftatwerken an, während
das Schaltrad io über den Triebling i3 und Segment 16 den Zehnerantrieb des Quotienten-#verkes
bewirk-t. Mit" den übertragungsrädern 14 bzw. 13 fest verbunden sind, die Gegensperrscheiben
i2, die auf dem Umfang der Scheibe iö mit einem entsprechenden Ausschnitt aufliegen
und eine Drehung der Zahnräder 13 bzw. 14 erst dann ermöglichen, wenn die Gegenausschnitte
der Scheibe i i an ihnen vorbeitreten. Da im Ouotientenwerk nur eine Zehnerschaltung
während eines Kurbelweges zu erfolgen, hat, befindet sich auf der entsprechenden
Scheibe i i nur ein einziger, die Sperrung ',des Schaltrades 13
aufhebender
Ausschnitt im Gegensatz zu den je zwei gegeneinander versetzten Ausschnitten für
jeden der Triebling e 14 der beiden Resultatwerke. Auf der Achse 15 des Ouotientenwerkes
bzw. den entsprechenden Achsen 15 der Resultatwerke sitzen nun die Zehnerschaltsegmente
für die einzelnen Stellen der Maschine hintereinander und schraubenlinienförmig
zueinander versetzt, so daß bei einer vollen Umdrehung der Achse 15 die Zehnerschaltungen
von Stelle zu Stelle der Maschine nacheinander -bewirkt werden.
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Um nun diese Zehnerschaltungen periodisch im rechten Augenblick vorzunehmen,
müssen die Verzahnungen auf den Schalträdern io bzw. 9 mit dem gehörigen Winkelabstand
angeordnet sein. (In Fig. i sind der Einfachheit der Darstellung halber die Verzahnungen
mit nur zehn Zähnen dargestellt.) Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel ist
die Anordnung so erfolgt, daß das Schaltrad io auf dem Bogen des Zentriwinkels o°
bis 6>° keine Verzahnung aufweist, dann kommt eine Verzahnung auf dem Bogen von
64°, dann folgt wieder Leergang. Auf den Schalträdern 9 ist die Anordnung jeweils
so getroffen, daß wieder auf einem Bogen von o° bis 67° keine Verzahnung angeordnet
ist, dann folgt auf einem .Bogen von 64° eine Verzahnung, :hierauf folgt ein Leergang
von 13,04', hierauf auf einem Bogenweg von 64° wieder- eine Verzahnung und alsdann
wieder Leergang. Das Zahnrad 14 für ein Resultatwerk wird bei einer Umdrehung der
zugehörigen Schaltscheibe 9- zweireal .gedreht, und zwar vermöge der Übersetzung
um je 36o°, wobei die Triebliege 14 währendi des Leerganges der Schaltscheibe g
durch die mit ihrem segmentförmigen Ausschnitt auf dem Rande der Seheibeg aufsitzende
Gegenscheibe 12 gesperrt sind. Während einer vollen Umdrehung des Trieblings 14
werden durch !die Übertragungszahnräder 7 und: 8 und die Schalträder,9 die Zehnerschaltsegmente
zweimal in bestimmten Perioden, d. h. in bestimmten Kurbelstellungen, geschaltet,
und! zwar zuerst zur Übertragung der Zehnerschaltungen .bei der Einstellung der
Einer d der Teilprodukte ins Zählwerk und dann bei der Übertragung der Zehnerschaltungen
aus der Einstellung der Zehner der Teilprodukte ins Zählwerk.
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Da nun eine besondere Schwierigkeit in dem außerordentlich schnellen
Antrieb der Zehnerschaltsegmente 16 infolge der hohen Umlaufzahl der Maschine und
der doppelten Zehnerschaltung liegt, war es notwendig, eine besondere neue Ausgestaltung
dieser Schaltsegmente zu wählen, die den Gegenstand der Erfindung bildet und im
nachfolgenden beschrieben werden soll. Die Ziffernrollen 3 i (Fig. 3- bis 8) weisen
den bekannten Schaltstift 3.3 "auf, der beim Durchgang der Ziffernscheibe von Neun
auf Null den Hammer 25 (in Fig. i r für sich dargestellt) verschwenkt.
Dieser
Hammer besitzt eine dachartige Nase 26, an welcher das Auftreffen des Siftes 33
stattfindet, wodurch' der Hammer um die Achse 28 längs des Führungsstiftes 29 schwingt.
Ein federnder Stift 37 hält dabei den Hammer in der heruntergedrückten Lage.
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Zum Antrieb der Ziffernrollen sind auf der Achse 29 lose sitzende
Antriebsräder 3o vorgesehen, deren jedes durch. eine besondere Zahnstange 38 (Fig.
5) in hier nicht in Betracht kommender Weise angetrieben wird. Diese Antriebsräder
stehen ihrerseits mit den Trieblingen 32 in: Eingriff, während diese Trieblinge
mit den Ziffernrollen fest verbunden sind und sich lose um ihre Achse 34 drehen.
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Am Hammer 25 sitzt nun ein doppelt beweglicher Mitnehmerhebel 2,1
(vgl. Fig. 3, 4, 5, 6, 7, 8) 9, Il, i3). Dieser Mitnehmerhebel 2i ist erstens
senkrecht zur Achse 29 drehbar, wobei die seitliche Bewegung durch Anschlagstifte
a4, ,deren Abstand der Zahnteilung des Antriebsrades entspricht, begrenzt ist. Die
Feder 23 dient dabei zur Rückführung des Mitnehmerhebels in seine Ruhelage nach
erfolgter Schaltung. Weiterhin ist dieser Hebel um Zapfen 22 in der Längsrichtung
der Achse 29 vierschwenkbar.
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Wird nun das Zehnerschaltsegment 16 in Drehung versetzt, so verschwenkt
zunächst die Schrägfläche 2o am Segment 16 (vgl. insbesondere Fig. 3, 6 und
14) den Mitnehmerhebel2i in achsialer Richtung, so daß er in eine Zahnlücke des
Antriebsrades 30 (Fig.4 und 5) einfallen kann. Um das seitliche Einfallen in die
Zahnlücke zu erleichtern, ist das Zahnrad 3o ausgefräst (Fig. 6 und io). Damit eine
Lücke des Zahnrades 30 -in der Schaltstellung dem Stift des Mitnebmerhebels 21 genau
gegenübersteht, ist das Zahnrad 30 in bestimmter Lage durch eine leichte
Sperrfeder 35 festgehalten. Wird nun Zahnsegment 16 weiter geschaltet, so wird durch
den auf 16 sitzenden Mitnehmerhebel i9 (Fig. 14 und i2), der seinerseits leicht
federnd drehbar auf Stift 18 gelagert ist, der in die Bahn des Hebels 1,9 ragende
Arm des Mitnehmerhebels 21 mitbewegt und so das Zahnrad 30 geschaltet. Schließlich
wird der obere Schenkeldes Winkelhdbels i9 durch die Schrägfläche 27 des Hammers
25 zurückgedreht, so daß .er aus der Bahn des Mitnehmerhebels 2i gelangt und an
ihm vorbeigeht und nunmehr eine Weiterdrehung des Zahnrades 30 nicht mehr
stattfinden kann. Gleichzeitig liegt dabei der Mitnebmerhebel 21 gegen den einen
der Wegbegrenzungsstifte 24. Bei weiterer Drehung des Segmentes 16 erfolgt durch:
die doppelte, federnde Lagerung des Mitnehmerhebels 21 erstens der Austritt desselben
aus der Zahnlücke des Rades 30 und zweitens seine Rückbewegung in die Anfangslage;
ebenso kehrt der Winkelhebel i9, nachdem er am Hammerhebel 25
abgeglitten
ist, unter Wirkung seiner Spannfeder 36 in die Anfangslage zurück, während der Hammerhebel
selbst bei Vorbei,gang des Zahnsegmentes durch die schräge Nase 38' desselben in
seine Ruhelage zurückgehoben wird.
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Die Segmente 16 vollführen bei jeder Maschinenschaltung eine volle
Umdrehung, wobei eine Zehnerschaltung jedesmal dann stattfindet, wenn der Hammerhebel25
von dem Zehnerschaltstift 33 der durch die Null hindurchgehenden Ziffernscheibe
in die Bahn des Segments 16 gerückt wird.