DE370993C - Rechenvorrichtung - Google Patents

Description

• Rechenvorrichtung.

  Laie Erfindung betrifft eine Reahenvorridh

  tung .mit mehreren bandförmigen, l%caTith-

  mischen Teilungen. Während idiie.bisher be-

  kannt gewordenen Rechenvorridhtungen mit

  bandförmigen Teiiliungen lediglich eine beson-

  dere iAusführungsart dies bekannten festen:,

  ,stabförmigen iRechen,scahiiieibiers darstellen, liegt

  der neuen Vorriohtung clas Prinzip,der unter

  Nomogramm bekannt igewordenen -graphischen

  Rechenmethode zugrundie. Ein Nomoigramm

  besteht bekanntlich aus imindestens idrei.in :be-

  stimmten Abistänidien voneinander parallel auf-

  getragenen logarithmischen Einteilungen, ide-

  ren Maßstab von dem j@eyveiliigen gegenseiti-

  gen. Abkand abhängig -ist. Durch geradilinige

  Verbindiung zweier biestiamnter Teilpunlktie

  von zwei düeser Einteilungen ergibt der

  Schnittpunkt id@ieser Verbindungslin:üe auf

  der dritten Teilung das jeweilige Resultat der

  gewünschten Multiplikation ibzw. Division.

  Alus iZw@e.ckmäßügkeitsgründen wählt man in

  @cler Regel !drei im gleichen. Abstand vonein-

  andier aufgeraa ne il@ogarithrnische Einteilun-

  gen, von .denen: @di@e einte, beisipii,eliswiiei.s-e die

  -miittliere, etwa -den .hAlben Größenmaßstab be-

  sitzt wie diie beiden an;dieren. Zur Klarlegung

  diesier Voraussetzung der Erfindiung sei auf

  Aibb. z vernmiiesien, in ,d-er ein einfaches Anwen-

  ,lungsbeispi:el eines \oma;ramms wiederge-

  geben ist.

  Wie ersichtlich, sinid, drei Iogarith.mische

  Teilungen .1, B, C derart aufgetragen, daß die

  Verbindung eines Punktes der Teilung A und

  der Teilung B auf der Teilung C dass Resultat

  der Multiplikation von A X B ergibt.

  Beispiel einer -Multiplikation

  2X5.

  Verbinde a2 mit 1--, so wird Teilung C in

  Punkt c1° geschnitten, @l. h. 2 X 5 _-_ 1o.

  Beispiel einer Division4:2.

  Verbinde cl ,mit b=; Sclni:ittpatnkt dieser

  Z-enbindun-slinie auf Teilung :1 -gibt 2, d. h.

  .j..2-2.

  Bei genügender Feinheit der Einteilung

  lassen sich also mi:t den drei Einteilungen alle

  gewünschten NLultipl:ikationen :und Divisionen

  ausführen, jedoch hängt der Genauigkeitsgrad

  von der Größe tbzw. Länge,der Teilungen ab,

  die !beim graphischen Verfahren jedoch nur

  in sehr beschrärkter Länge ausgeführt wer-

  @clen können.

  Der Grundgedanke des NToinogratnms ist

  nur bei der vorliegendien Erfindung verwendet

  worden, jedoch im unigekehrten Sinne, d. h.

  in der Weise, daß nicht, wie beim ,graphischen

  Zerfahren, die Verbindungslinie der drei fest-

  stehen-den Einteilungen veränid,er.liah ist, son-

  dern vielmehr ist angenommen worden, daß

  die Verbindun-slinie ortsfest bleibt u,n,d da-

  gegen die drei Einroeiluingen .bewegt «-erden.

  Um auf diesem Wege zu richtigen Ergdb.n:is-

  sen zu gelangen, ist es natürlich erforderlich,

  die drei Teilungen . ,derart zwangsläufig mit-

  einander zu verbinden, daß ihre relative Lage

  zueinander und -zur Verbindungslinie .durch

  die Bewegung der einen Teilung .nicht beein-

  träclitigt wird. Würde ,man beispielsweise

  bei dem Nomogrämm der Ab-b. i die Tei-

  lung A derart verschieben, daß der Punkt a,'

  auf diie frühere Lage des Punktes a.2 fällt, so

  kann man mit Odem Nomog-rain:ni nur dann

  richtige Ergebnisse erzielen, wenn zugleich

  anit der Verschiebung der Teilung A von a1

  auf a2 und bei stillstehen-der Teilung C auch

  die Te.i:lung B in entgegengesetzter Richtung

  so verschoben wird, d#aß Punkt b1 auf @d:ie

  frühere Labe des Punktes b2 fällt.

  Ferner wäre zuin gleichen Zwecke erfor-

  derlich für den Fall, daß bei stillstehender

  Teilung A ;die Teilung C derart verschoben

  wird, daß der Punkt cl" auf die frühere Lage

  des Purvktes cl zu liegen kommt, so sind narr

  dann richtige Ergebnisse @erreichbar, wenn

  zugleich nit dieser Verschiebung der Tei-

  hing C die Teilung B derart verschoben wind,

  daß der Punkt b5 auf die frühere Lage des

  Panktes b2 zu liegen kommt.

  Da der Abstand d-er ;drei Teilungen A C

  C B üst, so ergibt sich mit anderen Worten

  aus der Kongruenz d@erDreiecke cl, a2, c4 .und

  h=', b1 und cl, daß die @"erscli@iebung der Tei-

  hin- A )bei stilll.steli:ender Tei:lun.a C eine @leicli

  ,große, aber entgegengesetzt gerichtetes @'er-

  schiebung der Teilung B erfordert.

  hn Hinblick auf die Ge.ametnie der Drei-

  ecke a .2, cl, c1° u,nid! a2, b2, b° ergibt sich, daß

  die Strecke b2, b° doppelt so groß ist ad.die

  Strecke cl, c1°. Hiernach ergibt sich also, daß

  bei stillstehender Teilung.4 die Verschiebung

  der Teilung B eine glei@chgeridhtete, jedoch

  doppelt so große Verschiiebung der Teilung B

  erfordert.

  Zur Mechanisierung des "umgekehrten No-

  niagramms .ist also eine Vorrichtung erforder-

  l:ch, mit der zwangsläufig die ,drei Teilungen

  so ;bewegt werden können, daß die beiden

  oben geschilderten Be:d:in,uligen erfüllt wer-

  aen.

  ,Gemäß der vor.li:egeniden Erfindung werden

  nun diese Bedingungen. idadurah erfüllt, daß

  ,lie drei bandförmigen Teilungen, durch Zahn-

  trommeln, d,i.e miteinander @d-uroli Umlaufge-

  triebe gekuppelt sind, bewegt iverden können.

  In dien Abb.2 Ibis 5 ist nun ein Ausfü!h-

  runigs@beispied der Erfindung wiedergegeben.

  Die log>ariühmischen Tei:luligenA, B, C ,des

  omogramines (Abb. i) s.-in.d in an -sich :be-

  kannter Weise auf filmartigen, mit Lochrand

  versehenen Bändern z (Abb. 2) aufgetragen.

  In Alb. 3, :die einen Querschnitt durch d=as

  Triebwerk :der Vorrichtung (AUb. 2) -wieder-

  ist die Fiührung des FÜmbandes ider Tei-

  lung C zu erkennen, und zwar ist das Film-

  band von ,der Haspeltrammel2 üiber :die Füh-

  ru.ugsrollie 3, über die gezahnte Antriebstroni-

  inel,..l, .die Führungsrolle 5 ,zu der Haspel-

  rolle 6 .geführt. Hierbei wird .das Filmband

  unter :dein .mit dem Teil.stnich:, versehenen

  Fensterehen. 7 vorbeigeführt. Diese Fidm-

  bandführung der Teilung -A und B entspricht

  voltkommen. auch derjenigen der Teilung C,

  so daß .in ider Außenansicht (.Ab-b- q.) die drei

  Teilungen A, B und C in .den. drei Fansterchen

  erkennbar sind. Die Antriebstrammel4 .ist

  mit einer außerhalb des Gehäuses befindlichen

  1@uribel,s:Cheibe@ unmittelbar starr verbunden,

  so daß durchDrehung der Kurbel'g das Fim-

  band', unmittd:bar der Drehung der Kurbel

  entspreahenid, verschoben wird. Die Drehung

  dieser Antriebstrommel erfolgt auf einer

  Achse io, die auch den Antriiebstrommeln, i i

  ler Teifiung B u.n;d 12 der Teilung A gemein-

  sam dient. Am entgegengesetzten Ende der

  Achse io ist eine zweite ILu,rbelscli,eibe 13 fest

  angeibracht; ebenso ist die Antriebsscheibe 12

  und das Zentralrädchen 1.4 des LTinlau:fgetri.e-

  bes iin ider Trommel 4. fest mit der Achse io

  verschraubt. Die Aii:triel>stro@rnmel@ i i ist frei

  auf der Achse io deellbax, jedoch iduroh das

  mit :ihr fest verbundene Gegenrad 15 durch

  das Um-laufra.d 16 :mit dem Zentrailrad 14 in

  Verlbindu:ng. Das Umlaufrad 16 ist uni ,eine

  Achse 17 idrelhbar, die iim Innern. .des An-

  trielbsradtes 4 ,befestigt ist. Somit siünidi diie

  drei Trommeln, 4, ri und r2 durch die Achse

  ro, die Räder 14, 16 und, 15 miteinander

  zwanggläufig ,gekuppelt. Bei stillstehender

  Kurbel:9,entsprechend. ,stilllstehender Tei-

  lung C, .soll i#:,urib,eli 13 ,um einen gewünschten

  Betrag gdid@reht iv,er.den. Hierdurch wird die

  Teilung A durch die Anitriielbistromm,el'i 12 .in

  dem gleichen Sinne der Kurbel,dr,ehung 13 be-

  wegt, gleichzeitig aber auch wird dürch das

  mit der Achse io festverbundene Zentralrad

  14. über das Umlaufsrad 16, dessen Aclhse 17

  infolge Stillstamides der Kur,belg ebenfalls

  ,ortsfest bleibt, verimittels dies Rades,1i5 die

  Antriiiebstromm!e1 ij sind mit ihr dieTez:lung B

  tun dlas ,gleiche Maß; jedoch in entgegenge-

  @setztem .Sinne .wie tAnfiriebstromvmel i2, ge-

  dreht. Somit wäre ,d-i@e ,ein:e ;der oben gestellten

  B:edi@ngttnigen :durch .das. Getriehe erfüllt.

  Wind .bei stillstehender Kurbelscheübie 13,

  was einem Stillstand der Antriebstromimeli 12

  sowie der Teilung A und ferner ,dem Stil1-

  starud: des .Zentralredes 14 ,entsp,nicht, :die Kur-

  übel 9 gedreht, @s:o bewegt sich

  . i. id,i,e mit Jür ,starr verbundenie ,Antriebs-

  trOmmell 4 mit ,dem gleichen :sinne Ider Kurbel-

  dreahu,ng 9 und

  2. iabier, da nunmehr bei drehender Trom-

  mel 4 auch ,die SAchs.e 1.7 ,des Umlaufradies:16

  kreist, wird auch das ;Rad 15 ibzw. die mit

  ihm :starr verbuhdene A -ntrdebstrommel ij in

  dem gleichere Sinne wie die Antri,eb.strom-

  miel, 4, jedoch um das doppelte Maß, gedreht.

  .Somit wäre auch: hierdurch die zweite ein-

  gangs gestellte Bedingung -durch ,das .Getriebe

  erfüllt:

  Um .den Sti,lils:tan,d, idier @mtnielb!stroinirneL 12

  oder 4 zu `bewirken, sind, diie Ku,rbelacheilben

  13 bzw. 9 -mit Refscheiben 18 und i9 ver-

  sehen, die durch Federn, 2o bzw. 2'1 galten die

  feststehende- G,eihäusmvand, 8 gedrückt werIden

  und, hierdurch aine gewisse Selbsthemmung

  ,erzeugen. Um, die .Filmbänder in beiden

  Richtungen .bewegen. zu können, ist es erfor-

  derl,iöh, daß' @die Ha.speltnommeln:2 ,bzw. 6

  gleichzeitig mit der Drehung der Kurbel 9

  (bz1v. 1-3) beidreht wenden. Zti ,diesem Zweck

  besitzen die Antriebstrommeln Zahnlkränze 22

  (Abb.2 und- 3), dlie über die Z#,vi,sch;enräd.er

  23 das A.rntr;i:ebzahnra@d 24 der Haspe16 an-

  treibt. Dieses Rad, 24 steht aber auch durch

  das Zwischenrad.25 .mit dem Amtrieibiza.hn,raid

  26 ,der Haspei12 in Verhindung. Um dem

  ,hei-in Auf- bzw. tAbwickelin. ,dies Bandes ,sich

  verändernden Durchmes;ser der Spulen, 2

  ,bzw. 6 Redhnung ;zu tragen, sind die Antrieb-

  zahnrälclez, 24 Unid- 26 nicht stazr an den Has-

  peltronnneln 6 und 2 befestigt, sondern. wer-

  den durch Reibung mitgenommen, die von

  den K,l@emmschraaibenhül!sen 27 bzw. 28 er-

  zeugt wird.

  A n w e n du, n :g s b e4, .s p ,i ,e @l : Es. sohl ,303

  mit 12 multipi1,iizi@ert werden. Man drehe die

  Kurbelscheibe 13 so lange, bis die Zahl 303

  unter ,dem Teilstrich .des, Fensters Ider Tei-

  lung, A erscheint. A.ldann. dtehe man Kur#be#li 9

  so ,lange, bis unter dem Teüd:strich. idesFensters

  der Teilung B ,d!iie Zahll i,2 erscheint. Ist dies

  erfolgt, so -ist bereits sellbsttätig unter den

  Teilstrich .dies 'Fensters ,der Teillung C die Zahl

  des Resultates.

  und ,braucht nur ab-

  geles-en zu. werden 3636.

  Bei einer ,Division werden die Teilungen in

  der gleichen Weise nacheinander verstellt, je-

  doch ,in umgekehrter Reihenfolge, d. ih. man

  dividiert die Zahl ;der Teilluna C .(äsi ,erste

  Einstellung imitteds I@urbel9) idurr@h .die betr.

  Zahl Ider Teilung B (als- zweite

  die vermiittelis, der Kurbel 13 .bewirkt wird.)

  und liest alsdann ,das .Resultat der Division,

  das ,sich: .bereits. ,selbsttätig eingestellt hat,

  unter dem Teiilstnirih dies Fensters der Tei-

  lung A ab.

  Wie bei alllen Rechenvorrichtungen mit

  loganithmisthier Teilung iddiie ,lletzhen Dezimalen

  durch Schätzung @gefunlden werden, so wäre

  auch ibei@ ,di@es-er Vorrichtung ein ,deraetiges

  Annähenungsverfähren für die ilietzteniDezi,ma-

  len erforderlich:. Um jedoch ,dies weitgehendst

  zu ,erleichtern, .ist man bei dieser Vorrichtung

  in der Lage, auf verhältnismäßig - geringem

  Ratum, sehr .große Teilüngsilängen unterzu-

  bTin,gen. Die in der Abbildung ,dargestellte

  Vorrichtung @entspridh.t ,etwa deim natürlichen

  Maßstäbe idles Apparates, bei diem Fillnvbänlder

  von: 6 bis 8 im Länge bequem untergdbmacht

  werden ,können. ,Die Vorriohttung würde so-

  nach. ,mit der ,Genauiigikeiit eines 6 bis 8 im lan-

  gen Rechenschiebers rechnen können.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRU CH: Rechenivorrichtung .mit mdhr,enen iband- förmiigen, logarithmischen Teilungen zur Ausführung" von M ulltiplikatienen: oder !Diivisionen, dadurch gelleennzeidhnet, ,daß ,drei ibandförimige lcgarithmi;schie TeHun- ,gen, dn ch Antriebstrommeln beNvegt wer- iden, die ,dtilrch ein Uml:aufgefriielbe iw.aniig- läufig .mi-t,eiiiiianldier gekuppelt sind.