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Zehnerschaltung für Rechenmaschinen u. dgl. Die Erfindung bezieht
sich auf Zehnerschaltungen für Rechenmaschinen, bei denen der Schaltvorgang in zwei
verschiedene Phasen zerfällt, nämlich in die Vorbereitung und in die Vollendung
der Schaltung. Es sind Zehnerschaltungen bekannt, bei denen die Vorbereitung der
Schaltung durch Auslösung von unter Federwirkung stehenden Schaltschiebern erfolgt,
während die Vollendung durch Zurückführen der ausgelösten und mit
den
Schalträdern gekuppelten Schieber in die Bereitschaftstellung unter Wiederspannung
ihrer Federn erzielt wird. Auch ist es an sich nicht neu, die Vorbereitung der Zehnerschaltung
für alle Stellen durchlaufend zu bewirken.
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Die Erfindung bezweckt, in dieser Weise ausgebildete Rechenmaschinen
außer für die Addition auch für die Subtraktion geeignet zu machen, ohne dabei den
Vorteil aufgeben zu müssen, daß die Schaltschieber bei beiden Rechnungsarten nur
in eine Richtung bewegt zu werden brauchen.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einer,beispielsweisen Ausführungsform
veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. i einen Teil einer mit der neuen Zehnerschaltung
ausgerüsteten Rechenmaschine im Schnitt nach Linie 1-I der Abb. 3 von der rechten
Seite gesehen.
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Abb. 2 ist eine teilweise Aufsicht auf die Zehnerschaltvorrichtung
nach Wegnahme der den Überblick erschwerenden Teile.
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Abb. 3 zeigt in gleicher Weise die Zehnerschaltvorrichtung in einem
nach Linie 111-11I der Abb. i geführten Schnitt.
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Abb. d. ist eine teilweise Ansicht auf den die Zehnerschaltung enthaltenden
Teil der aschine von links gesehen.
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In den Seitenteilen i des Rahmens der Rechenmaschine ist eine
Achse 5 i drehbar gelagert. Auf diese Achse sind in der Stellenzahl der Maschine
entsprechender Anzahl Zahnräder 46 lose aufgereiht, die im nachstehenden mit Zwischenzahnräder
bezeichnet «-erden. Die einzelnen Räder 4.6 sind durch Abstandstücke 52 in gehöriger
Entfernung voneinander gehalten. Zwischen den Abstandstücken und den Naben der Zwischenzahnräder
:16 sind Hülsen 7 5 auf der Achse 5 i befestigt, die mit nach unten ragenden Lappen
63 (Ab'. i) versehen sind. Die Zwischenräder 4.6 greifen einerseits in "Zahnräder
4. ein, die mit den Zahlenrädern .18 fest verbunden sind. Die Zahnräder 47 und die
Zahlenräder 48 sind ebenfalls unter Zwischenlage von Abstandstücken lose auf eine
Welle 5o aufgereiht, deren Enden gleichfalls in den Seitenteilen i gelagert sind.
Die Zwischenzahnräder d.6 kämmen anderseits mit Zahnrädern 2d., die ebenfalls unter
`'ermittlung von Abstandstücken lose auf eine Welle 2; aufgereiht sind, die in den
Seitenteilen i des \-Iaschinenrahmens in achsialer Richtung verschiebbar gelagert
ist. Die Achse 25 steht mit einer zweiten parallel zli ihr verlaufenden .ochse 25a
(Abb. i) durch Jochstücke 28 und 281 (Abb.2 und 3) derart in Verbindung, daß die
beiden Achsen 25 und 25a zusammen iiit den Jochstücken eine Art starren Rahmen bilden.
Die Achse 2511 ist in den Seitenteilen i ebenfalls achsial verschiebbar gelagert.
Auf das Jochstück 28 wirkt eine Feder 5.1, deren anderes Ende sich gegen den Seitenteil
i stützt (Abb. a). Durch diese Feder werden die beiden Achsen 25 und 2511 mit den
auf ihnen sitzenden Teilen für gewöhnlich in der in Abb. 3 dargestellten linken
Endlage A gehalten, in der die einzelnen Teile der Zehnerschaltvorrichtung sich
in der Stellung befinden, die der Einstellung der Rechenmaschine für Addition entspricht.
Die Verschiebung der Achsen 25 und 25a in die rechte Endlage erfolgt mittels einer
auf der Außenseite des rechten Seitenteils i mittels der durch Schlitze 6o greifenden
Schrauben 59 geführten Schiene 57 (Abb.2), die mit einer Keilfläche 61 auf eine
Gleitrolle 56 wirkt, die auf der Oberseite eines auf dem rechten Ende der Welle
25 sitzenden Kopfes 55 angebracht ist. Bei Verschiebung der Schiene 57 im Sinne
des Pfeiles der Abb. 2, die vermittels eines am vorderen Ende der Schiene sitzenden
Handgriffes 58 erfolgt, wird die Achse 25 zusammen mit der mit ihr ein Ganzes bildenden
Achse 25a entgegen der Wirkung der Feder 54 in die rechte Endlage S gedrängt, die
einer auf der Rechenmaschine auszuführenden Subtraktion entspricht.
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Die Nabenteile 76 der Zahnräder 2.1, die im nachstehenden mit Schalträder
bezeichnet «-erden, sind mit Flanschen 26 versehen, von deren Umfängen je zwei im
nachstehenden mit Auslösefinger bezeichnete Zungen 27 vorragen. Die Zungen sind
einander diametral gegenüberliegend angeordnet. Die Schalträder ad. sind mit zwanzig
Zähnen versehen. Mit den Schalträdern 2.1 kämmen dauernd weitere Schalträder 2.1a
(Abb. i und 2) von gleicher Größe und gleicher Zähne-r_ahl, die lose nebeneinander
unter Einschaltung von Abstandstücken auf der Achse 25a angeordnet sind. Mit jedem
der Schalträder 2.1a sitpl ebenfalls auf der Achse 25a drehbare Schalträder 24'
starr verbunden. Die Räder 2d.@z i Und 2.1h, <die beide schmäler gehalten sind
als clie Räder 24., besitzen einen solchen Abstand voneinander, daß die Räder 2.f'
nicht gleichzeitig in die Räder 2.I eingreifen. Die Naben rler Räder 2d.a und 2.4b
besitzen Flanschen 26a, i die wie die oben erwähnten Flanschen 26 ebenfalls mit
Auslösefinger 27a versehen sind. Jedes der Räder 2.4a und 2e bildet -zusammen mit
den zugehörigen Fingern 27a ein für sich #mf der Achse 25a drehbares Ganzes. i Unterhalb
der Schalträder 2d., 2-.a und 241' sind die im nachstehenden mit Einstellschienen
bezeichneten Zahnstangen 23 angeordnet, die durch Vermittlung der Antriebskurbel
i (-i der Rechenmaschine in bekannter Weise ent- i sprechend dem Zahlenwerte, der
auf der zugehörigen Zahlentaste der Maschine eingestellt
ist, -im
Sinne des Pfeiles ä verschoben werden- können. Die Zahnungn der Zanstangen-23 stehen
bei der in Abb. i -dargestellten Lage der Teile,. die der Vorwärtsbewegung der Iländkurbel16
-im Sinne des Pfeiles entspricht, mit den Schalträdern 24 in Eingriff, so daß sich
die Verschiebung der Zahnstangen 23 durch Vermittlung der Zahnräder 46 und 47 in
eine Drehbe"vegung der Zahlenräder 48 überträgt. Die Zahnstangen 23 sind durch Ringscheiben
22 (Abb. 3) geführt, über die die Zahnstangen mit einem als Gleitfüh= rung dienenden
Schlitz gi greifen und die unter Zwischenschältung von Abstandstücken 21 auf eine
Achse 8 aufgereiht sind, die in den Seitenteilen 2 eines gegenüber den oben beschriebenen
Teilen:- in - der, Höhenrichtung verschiebbaren Rahmens gelagert ist, der außer
aus den genannten Seitenteilen 2 aus zwei diese verbindenden, quer - durch die Maschine
verlaufenden Schienen 3 und -4 (Abb. i) besteht. Der Rahmen 2, 2, 3, 4 erhält seine
Führung einerseits durch an den Seitenteilen i des Maschinengestells befestigte
Bolzen 6, die in Schlitze 5 der Seitenteile 2,.eingteifen, anderseits durch bei
go und 94 an- den Seitenteilen des Maschinengestells gelagerte Arme 9 und io. Der
Arm io ist über die Achse 8 hinaus verlängert (Abb. i) und auf dem freien Ende mit
einer Gleitrolle 12 versehen, die mit einem segmentartigen Nocken 13 zusammenwirken
kann, der durch einen Arm 14 mit der Welle 15 der Antriebskurbel 16 in Verbindung
steht. An dem Arm 14 ist bei 2o eine Klinke 2o drehbar gelagert, die durch eine
Feder i g für- gewöhnlich mit ihrem Nasenteil 18 gegen die Unterseite des Nockens
13 gedrückt wird.
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Beim Anziehen der Kurbel in der Richtung des Pfeiles gleitet die Rolle
12 auf dem Nokken 13. In dieser Lage ist der Rahmen 2,:2, 3, 4 durch den Arm; io
entsprechend der Darstellung nach Abb. i angehoben. Nach Vollendung der Vorholbewegung
der Kurbel 16 fällt die Rolle 12 von dem Nocken 13 ab und tritt .dann bei der- Rückwärtsbewegung
der Kurbel 16 unterhalb des-Nockens 13. Schließlich stößt die Nase 18 der Klinke
17 auf die Gleitrolle 12, wodurch sie entgegen der Wirkung der Feder ig nach unten
gedrängt wird. Bei der weiteren Rückwärtsbewegung tritt die Rolle 12 links unter
den Nocken 13 vor, und die Klinke 17 schließt sich hinter ihr. Dadurch wird eine
mit dem Nocken 13 zusammenhängende Hubfläche gebildet, die beim nächstmaligen Vorholen
der Kurbel 16 die Rolle 12 wieder auf die Oberseite des Nokkens 13 hebt. Dadurch
wird auch der Rahmen 2,'2, 3, 4 mit den an ihm gelagerten Teilen wieder angehoben.
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Oberhalb der Schilträder 24 sind in den Quexschienen-' 3 und--4 des
einstellbaren -Rah= mens 2, 2, 3, 4 Schaltschieber 128 derart gelagert, daß sie
sich in der Längsrichtung der Maschine verschieben -können. Die Schaltschieber werden
durch Federn 32, die einerseits an nach vorn vorragenden Armen 31 der Schieber 128,
anderseits an der Querschiene 3 angreifen, nach rechts (Abb. i) gedrängt. Eine Bewegung
in dieser Richtung wird aber für gewöhnlich durch in auf der Oberseite der Schieber
128 vorgesehene Kerben- eingreifende Sperrhebel 40 verhindert. - Die Bewegung -.-
der - Schieber- nach links wird durch einen Ansatz 3o, die Bewegung nach rechts
durch einen Ansatz 29 begrenzt. Auf der Unterseite sind die Schieber 128 mit zwei
Gruppen von Zähnen 33 und 33a versehen, die mit den Zähnen der Schalträder 24 bzw.
24a und 24b in Eingriff treten können, wenn nämlich der die Schieber tragende Rahmen
2, 2, 3, 4 in der oben beschriebenen Weise in seine untere Endlage gesenkt wird,
wobei gleichzeitig die Zahnungen der Zahnstangen 23 mit den Zahnrädern 24 bzw. 24b
außer Eingriff treten. Auf den Rückseiten der Schieber 128 (vgl. Abb. 2) sind je
zwei- kleine Klinkhebel 34 und 34a bei 36 bzw. 36a drehbar gelagert. Die Klinkhebel
sind an ihren vorderen Enden; wo sie auf an dem betreffenden Schieber befestigten
Anschlagstiften 35 bzw. 35a aufliegen, mit nach unten ragenden Nasen 96 bzw. 96a
versehen, von denen die eine 96 im Bereich der Finger 27 der Schalträder 24, die
andere 96a im Bereich der Finger 27a der Schaltträger 24a und 24b liegt, -je nachdem
die die Schalträder tragenden Achsen 25 und 25a sich in der einen oder in der anderen
ihrer beiden Endstellungen befinden.
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Auf dem etwas nach oben gewölbten Rücken der Klinkhebe134 und 34a
liegt ein für beide gemeinsamer, im nachstehenden mit Betätigungshebel bezeichneter
Hebel 38 auf, der mit dem obenerwähnten Sperrhebel 4o ein gemeinsames bügelförmiges
Stück 39 bildet (Abb, 2). Dieses Stück, das im nachstehenden mit Sperrbügel bezeichnet
wird, ist in der Stellenzahl der Maschine entsprechender Anzahl auf eine in den
Seitenteilen 2 gelagerte Achse 41 aufgereiht. Oberhalb der Achse 41 ist in den Seitenteilen
2 eine weitere Achse 44 gelagert, die zum Einhängen von Schraubenfedern 43 dient,
deren andere Enden in an den Sperrbügeln 39 vorgesehene Haken 42 eingreifen. Durch
diese Federn werden die Sperrhebel 40 und die Betätigungshebel 38 - in Anlage an
die Schiene 28 bzw. an die Klinkhebel 34, 34a gehalten.
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Auf dem auf der linken Seite der Maschine (Abb. 4) vorragenden Ende'
der Welle 51 ist ein kurzer Arm 6o befestigt, der durch eine Stange 61 mit der Welle
15 der Antriebskurbel
16 in Verbindung steht, derart, daß bei Rückgang
der Kurbel 16 in ihre Bereitschaftstellung, d. h. bei Bewegung in der dein Pfeil
entgegengesetzten Richtung, die Stange 61 im Sinne ihres Pfeiles verschoben wird,
was eine Drehung der Lappen 63 der Welle 51 nach vorn (Abb. i nach links) zur Folge
hat. Dabei treffen die Lappen 63 in denjenigen Stellen, in denen sich die Schieber
28 nach Auslösung seitens der Sperrhebel 4o unter der Wirkung der Federn 32 nach
rechts verschoben haben, auf an den Oberseiten der Schieber vorgesehene I:appen
37 und drängen auf diese Weise die Schieber wieder in ihre linke Endstellung, wo
die Sperrhebel 4o wieder in die betreffenden Sperrausschnitte einschnappen.
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In Abb. 2 und zum Teil auch in Abb. 3 sind die Teile, die gruppenweise
in der Stellenzahl der Maschine entsprechender Anzahl vorgesehen sind, mit der Ordnung
der betreffenden Stelle entsprechenden Indices i bis 9 versehen, um die Zusammenwirkung
der Teile bei der nachstehenden Beschreibung der Wirkungsweise der Maschine leichter
verfolgen zu lassen.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Es sei angenommen, daß auf der Maschine
eine Addition vorzunehmen sei und daß der bereits eingestellte Summand in der siebenten
und achten Stelle (Abb. 2) eine 9 aufweise; sowie ferner, daß bei der Einstellung
des Addenden in der sechsten Stelle die 9 überschritten Werne. Die auf den Achsen
25 und 25ü sitzenden Teile sind dann mit Hilfe des Schiebers 57, 58 in die in den
Abb. 2 und 3 mit .-i bezeichnete linke Endstellung eingestellt, in der die Schalträder
24 und 2.1ü in den Ebenen der "Zahnstangen 23 sowie der Schaltschieber 128 liegen.
Vor Beginn der Kurbelbewegung stehen die "Zahnstangen finit den Schalträdern außer
Eingriff, während die Zahnstangen 33, 33" der Schieber 128 mit den Schalträdern
in Eingriff stehen. Beim Vorholen der Kurbel, die nach Einstellung des Addenden
mit Hilfe der Zahlentasten erfolgt, wird der Rahmen 2, 2, 3, 4 mit Hilfe des finit
der Nase 18 der Klinke 17 einen gemeinsamen Hubnocken bildenden Segments 13 und
des Hebels ro angehoben, so daß die "Zahnstangen 23 und die Schieber 128 die in
Abb. i dargestellte Lage einnehmen. Ist dies geschehen, d. h. also, nachdem die
Zahnstangen mit den Schalträdern 24 in Eingriff, die Schieber 128 mit den Schalträdern
aber außer Eingriff gebracht sind, werden; die Zahnstangen von der Antriebswelle
aus in hier nicht interessierender Weise im Sinne des Pfeiles a verschoben, und
zwar jede Zahnstange so weit, wie es dein Zahlenwerte der gedrückten Taste der zugehörigen
Tastenreihe entspricht. Die Zungen 27 der Schalträder 24 nehmen in den Stellen 7
und 8, ii denen, wie erwähnt, eine 9 im Schauloch steht die in Abb. i dargestellte
Lage ein. In die selbe Lage gelangt die Zunge 278, sobald die c des zugehörigen
Zahlenrades 48 in das Schauloch tritt. Wird das Schaltrad 248 nun durcl die Zahnstange
238 weitergedreht, so wirr durch die Zunge 278 die Nase 968 der Klinke 3:1.8 beiseite
gedrückt und die letztere angehoben. Die Klinke 3,4.8 hebt infolgedessen auch den
auf ihrem Rücken liegenden Betätigungshebel 388 und den mit diesem ein Stück bildenden
Sperrhebel 4o7 an, der infolgedessen den Schaltschieber 128T freigibt, so daß dieser
durch seine Feder 328 in seine rechte Endstellung gezogen wird. Damit ist die Zehnerschaltung
der Stelle 7 zunächst nur vorbereitet.
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Durch das Zurückschnellen des Schiebers 1287 wird die Nase des an
diesem Schieber gelagerten Klinkhebels 34" mitgenommen. Sie trifft dabei auf den
Finger 277 und wird infolgedessen beiseite gedrängt. Dadurch wird der Klinkhebel
34' angehoben, was ein Anheben des auf ihm ruhenden Hebels 38 und damit das Auslösen
des mit diesem starr verbundenen Sperrhebels 4o8 zur Folge hat. Dadurch wird auch
der Schieber 28s freigegeben und durch seine Feder in die rechte Endlage gedrückt,
womit auch dieser Schieber für die Zehnerschaltung in der betreffenden Stelle vorbereitet
ist. Diese Vorgänge würden sich für die folgenden Stellen wiederholen, wenn auch
dort die 9 im Schauloch stünde.
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Nachdem die Vorholbewegung der Kurbel 16 beendet ist und damit sämtliche
auf dein Tastenbrett eingestellten Werte auf die Zahlenräder 48 übertragen sind,
fällt die Rolle 1 2 vom Segment 13 ab. 'Infolgedessen senkt sich der Rahmen 2,:2,
3, 4, und die Zahnungen 33 der Schaltschieber 128 treten mit den Schalträdern 24
in Eingriff, während die Schalträder von den Zahnstangen 23 freigegeben werden.
Beim Zurückgehen der Kurbel 16 in ihre Bereitschaftstellung werden dann in der obenbeschriebenen
Weise durch Vermittlung der Stange 61 und des Hebels 6o sowie der Welle 51 (Abb.
4) die Lappen 63 im Sinne des Pfeiles (Abb. i) gedreht. Dabei stoßen sie in den
Stellen, in denen Zehnerschaltungen in der obenbeschriebenen Weise vorbereitet waren,
im angenommenen Falle also in der siebenten und achten Stelle, auf die Lappen 37
der Schieber 1287 und 128s und ,1r ücken sie in ihre linke Endstellung zurück.
An dieser Bewegung der Schieber nehilien die mit ihnen in Eingriff stehenden Schalträder
24.T und 24" teil. Diese Räder drehen sich infolgedessen um einen' "Zahn. Eine entsprechende
Drehung führen die mit ihnen durch die Zwischenzahnräder 4.67 und
4611
in Verbindung stehenden Zahlenräder 48-und 48' aus, so daß in den betreffenden Schaulöchern
statt der 9 die o erscheint.
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Soll auf der Maschine subtrahiert werden, so wird durch Verschieben
des Schiebers 57, 58 im Sinne des Pfeiles der Abb. 2 der die Achsen 25 und 25a enthaltende
Rahmen in die in Ab. 3 mit S bezeichnete rechte Endstellung gebracht. Dabei treten
die Schalträder 24b in die Ebenen der Zahnstangen 23 und der Schieber 128, und die
Schalträder 24 treten aus diesen Ebenen heraus, so daß beim Anheben des Rahmens
2, 2, 3, 4 bei Beginn der Vorholbewegung der Kurbel 16 die Zahnstangen 23 mit den
Schalträdern 24b in Eingriff treten. Da die Schalträder 24a nach wie vor mit den
Rädern 24 kämmen, veranlaßt nunmehr eine Bewegung der Zahnstangen 23 im Sinne des
Pfeiles a eine Drehung der Räder 24, 46 und 48 in dem der Richtung der betreffenden
Pfeile entgegengesetztem Sinne, wie es bei Ausführung von Subtraktionen erforderlich
ist. Im übrigen vollzieht sich die Vorbereitung und Durchführung der Zehnerschaltungen
in den einzelnen Stellen ganz entsprechend wie oben beschrieben mit dem Unterschiede,
daß die Bewegungen der sich drehenden Teile in umgekehrter Richtung verlaufen.
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Es ist noch zu bemerken, daß in Abb. 2 der größeren Deutlichkeit halber
in der achten und neunten Stelle die Klinkhebel 34 und 34.a, in der neunten Stelle
außerdem der Schaltschieber 128 und der Sperrhebel 40 zum Teil weggenommen sind.
In der sechsten und siebenten Stelle fehlen außerdem die Schalträder 24' und 24b
mit den zugehörigen Auslösefingern 27a. Auch in Abb. 3 sind auf der linken Seite
die auf die Achsen 51 sowie 25 und 25a aufgereihten Organe zum 'Peil weggelassen.