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Rechenmaschine. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Rechenmaschinen
nach Art der Thomasmaschinen und betrifft im besonderen die Einrichtung zur Umkehrung
der Drehrichtung der Zahlenräder.
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Der Vorteil gegenüber den bekannten Ausführungen besteht in erster
Linie darin, daß die beim Übergang beispielsweise von der Addition zur Subtraktion
oder umgekehrt erforderliche Umkehr der Drehrichtung der Zahlenräder allein durch
Umkehr des Kurbeldrehsinns erfolgt, wobei der Vorteil der bekannten Ausführungen,
wie ständiges Drehen des übrigen Triebwerkes in einer Richtung und selbsttätige
Sperrung der Drehkurbel bei nicht vollendeter Umdrehung in der einen oder anderen
Richtung, beibehalten wird.
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Auf beiliegender Zeichnung ist ein Ausführungbeispiel der Erfindung
in Anwendung an einer Rechenmaschine beschrieben, wie sie durch die amerikanische
Patentschrift 97236o bekannt geworden ist.
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Abb. 1 ist eine Draufsicht der Maschine, wobei Teile weggebrochen
sind.
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Abb.2 ist eine Vorderansicht im Schnitt mit weggebrochenen Teilen.
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Abb. 3 ist eine Stirnansicht im Schnitt mit weggebrochenen Teilen.
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Abb. q. ist ein Schnitt nach 4-d. der Abb. i. A.bb. 5 ist eine Einzelansicht
eines Kastenrades sowie der zugehörigen Teile in der bei dem angegebenen Drehsinn
äußersten Stellung.
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Abb. 6 ist eine ähnliche Ansicht, bloß für entgegengesetzten Drehsenn,
wobei sich die Teile in der Stellung befinden, in welcher eine Rückbewegung verhindert
wird.
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Der allgemeine Aufbau der Rechenmaschine ist der bei diesen Ausführungen
übliche. Die Einstellelemente 2 haben je neun Zähne von verschiedener Länge und
sind auf Achsen 3 befestigt, welche durch eine Kurbel .4 gleichzeitig in derselben
Richtung gedreht werden, die auf einer senkrechten Achse 5 sitzt. Diese ist zu diesem
Zweck durch ein Kegelrad 6 und ein später zu beschreibendes Kegelradgetriebe 52,
53 mit einer Längsachse 7 verbunden, die durch Kegelräder 8 mit den Einstellachsen
3 in Verbindung stehen.
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Mit zehn Zähnen versehene Triebe io sind auf Drehachsen i i zum Drehen
derselben angeordnet. Diese Triebe io können auf ihren Achsen durch Verschieben
mittels Schieber 12 eingestellt werden, welche in Schlitzen 13 clcr Deckelplatte
14 laufen, und deren Zeiger sich an einer darauf angebrachten 'N urmnernskala 15
entlang bewegen. Eine vollständige Unidrehung der Antriebskurbel 4, bewirkt einc
vollständige Drehung jeder der Einstellachsen 3. Hierdurch «-erden die Triebe um
einen Winkel gedreht, m-elcher von ihrer Einstellung in Beziehung zu den Einstellelementen
abhängt. Die Zahlenräder werden entsprechend gedreht durch eines der Kegelräder
i6, 17, welche wechselseitig in ein Kegelrad 18 des entsprechenden Zahlenrades
eingreifen. Diese Räder sitzen auf einer Hülse i9, welche gleitend auf der Achse
i i, mit dieser auf Drehung verbunden, angeordnet ist. Auf den Achsen i i sitzen
Triebe 20 mit zehn Zähnen, mit denen Zackenscheiben 21 verbunden sind. In die (Querschnitte
jeder- Scheibe greift der kreisbogenförmige Teil 23 einer ausgeschnittenen Walze
2d. der Achse 3 und bildet ein Genfer Getriebe bekannter Art.
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Beim Arbeiten wirkt eine Nase des Zahlenrades auf einen Exzenterhebel
25 ein, wodurch ein nach oben stehender Hebel 26 gesteuert wird, der eine hin und
her gehende Stange 27 bewegt. Diese greift mit einer Gabel 28 in eine 'Nut 29 der
Walze 2.1, die zudem höchsthöheren Zahlenrad geliiirt. Sie verschiebt diese Walze,
so daß ein Zahn derselben in Eingriff stellung zu dein zugehörigen Trieb 2o gelangt
und das nächsthöhere Zahlenrad dreht.
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Eine Stange 31 geht quer durch die 'Maschine und greift in die umlaufenden
'Nuten 32 der Hülsen i9. Eine drehende Querachse 33, deren Enden als Kurbelarme
3.4 ausgebildet sind, greift in diese Stange, uni sie von einer Seite zur and .ern
zu bewegen und wechselseitig das Rad 16 oder 17 mit dem Rad 18 in Eingriff zu bringen,
je nachdem
.erforderlich ist, die umlaufende Bewegung umzukehren.
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Die nvedcmäßige Vervollkommnung der vorliegenden Erfindung gegenüber
der Maschine nach der amerikanischen Patentschrift 97236o besteht nun darin, daß
bei dem Übergang von einer Rechenoperation zu der ihr entgegengesetzten und der
hierbei erforderlichen Änderung des Drehsinns der Kurbel 4 die Änderung der Drehrichtung
des Kegelrades 18 bzw: des "Zahlenrades vollständig selbsttätig erfolgt, wobei die
übrigen Teile des Triebwerkes, wie z. B. die Achsen 3, 7 und r z ihre ursprüngliche
Drehrichtung beiibehalten. Dieses wird auf folgende Weise erreicht: Die Antriebsachse
5 ist mit einem Umkehrrad 35 versehen, welches fest darauf sitzt, und mit einem
Ring 36, in dein Schraubenfedern 37 gelagert sind, die sich gegen eine Unterlegscheibe
38 abstützen. Der Ring besitzt seitliche Zapfen 36', welche in Aussparungen der
Unterlegscheibe 38 eingreifen, wodurch diese zusammen finit dein Ring durch die
Achse 5 drehbar ist, jedoch unter dem Druck der Federn 37 eine leichte achsiale
Bewegung ausführen kann. Eine zwischen dem Umkehrrad 35 und der federnden Scheibe
38 vorgesehene Zwischenscheibe 39 ist auf der Welle 5 lose aufgesetzt, so daß sie
bei der Drehung der Kurbel 5 lediglich durch ihre lZeibung an dem Umkehrrad 35 .(und
evtl. an der Unterlegscheibe 38) mitgenommen werden kann. Die Scheibe 39 besitzt
eine kurbelartige Verlängerung 4.0 mit Schlitz-und Zapfenverbindung 41 mit einem
Winkelhebel 42. Der andere Arm desselben hat eine Gelenkv erbindtmg 43 mit dem einen
Ende einer Zugstange d.4. Diese Zugstange ist durch eine Schlitz- und Zapfenverbindung
4,5 mit einem Winkelhebel 46 verbunden, welcher auf der Drehachse 33 festsitzt.
Das Umkehrrad 35 dient auch dazu, ein Rückdrehen der Handkurbel 4 erst nach der
Vollendung einer Drehung in dem einen oder anderen Sinn zu ermöglichen, und ist
zu diesem Zweck nach bekannter Ausführung mit einem Ausschnitt 47 versehen, in welchen
das Ende .48 des Hebels 42 eintreten und hierbei an eine der beiden radialen Begrenzungswandungen
49 des Ausschnitts 47 zum Anliegen kommen kann.
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Nun erfolgt bei der Ausführung nach vorliegender Erfindung auch die
Einleitung der Sperrung gegen Rückdrehung durch die Reibung der Scheibe 39 an dem
Umkehrrad 35. Denn erfolgt aus der beispielsweise in Abb. 5 angegebenen Stellung
ein Rückdrehen entgegen der dort angedeuteten Drehrichtung, so wird infolge der
oben erwähnten Reibung die Scheibe 39 m.itgedreht und führt mittels ihrer Verlängerung
4ö den Winkelhebelarm 42 in die Zähne 35' des Umkehrrades 35 ein, wodurch ein weiteres
Rückdrehen verhindert wird. Ist dagegen die ganze Umdrehung vollzogen, so kann der
Winkelhebel 42 durch dieselbe Reibungswirkung an der Scheibe 39 mit seinem Ende
48 in die Aussparung 47 eingeführt werden. Aus dieser seiner Mittelstellung erfolgt
nun j e nach Wunsch eine Drehung in die Stellung der Abb. 5 oder in diejenige der
Abb. 6. Hierbei wird der Hebel 42 anfänglich durch die betreffende Wandung
49 des Ausschnitts 47 in eine tangentiale Lage zum Umkehrrad 35 gebracht. Die Reibungsverbindung
der Scheibe 39 bewirkt dann wieder die Bewegung des Hebels 42, bis dessen Ende 48
außer Berührung mit dem Umkehrrad ist, wenn der Verbindungszapfen 41 sich gegen
das Ende seines Schlitzes legt und die Bewegung begrenzt.
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Um eine Bewegung des Hebels aus der vom Umkehrrad gelösten Stellung
in die Eingriffsstellung mit dein Ausschnitt 47 oder mit den Zähnen 35' zu ermöglichen,
ist es notwendig, daß die Zugstange 44. eine leichte besoiidere BeEvegung in bezug
auf den Drehhebel 46 ausführen kann. Zu diesem Zweck ist die Schlitz- und Zapfenverhindung
4.5 vorgesehen.
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Die durch die Reibungswirkung hervorgerufene Drehung des Hebels 42
wird nun zur selbsttätigen Umschaltung der Drehrichtung der Zahlenräder folgendermaßen
weiter ausgenutzt. Der Hebel 42 bewegt sich aus der Stellung der A.bb.6 durch einen
Bogen von 45° in die der Abb. 5. Das Gelenk 44 und der Hebel 45 nebst Achse 33 werden
dadurch ebenfalls bewegt und die Hülsen i9 verschoben, sowie die Drehrichtung der
Zahlenräder geändert. Die Querstange 31 besitzt Arme 3r', welche auf .den \abenteilen
5o gleiten und am Ende der Verschiebung gegen Rahmenglieder 51 stoßen.
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Es ist notwendig, Mittel vorzusehen, um die Längsachse 7 und die Einstellachsen
3 in einer einzigen Richtung drehen zu können, unabhängig von ,der Drehrichtung
der Antriebsachse; zu diesem Zweck greift ein Kegelantriebsrad 6 der Achse 5 in
lose Kegelräder 52 und 53 der Achse 7. Eine Kuppelmfi'ffe 54 sitzt auf der Achse
fest und ist mit entgegengesetzt gerichteten Kuppelzähnen 55 und 56 in Sperradform
versehen. Die Muffe eines jeden der Räder 52 und 53 besitzt einen unter Federwirkung
gestellten Stift 57, welcher in die Zähne einzugreifen bestimmt ist. Diese Räder
drehen sich beständig im Eingriff mit dein Antriebsrad 6 und in entgegengesetzten
Richtungen. Eines dieser Räder, auf der Zaichnung Rad 52, greift mit seinem Stift
57 in die Zähne 55 der Kuppelinuffe
u:id bewirkt dadurch ein Mitdrehen
der Achse 7. Das andere Rad 53 ('.reht sich dabei leer und sein Zapfen 57 gleitet
über die Zähne 36 der @-Iuffe. Bei Umkehr des Drehsinns der Kurbel 4 vertauschen
die Räder @2 und 53 ihre Rolle, wobei aber die Achse 3 ihre Drehrichtung beibehält.
Der letzte Teil der \'erscliiebung des Systems 4.2. 44, 46 und damit der Hülse i9
geschieht, wie erwähnt, durch die Antriebsvorrichtung mittels Reibung. Es ist notwendig,
durch unmittelbare Kraftwirkung das Verschieben zu vervollständigen. Zu diesem Zweck
wird eine Nase 58 einer Feder 59 durch einen Arm 6o des 1)rehliel)els 46 bei Beginn
der Verschiebung hintergriffen und wirkt auf diesen Arin, bis sie hinter den Hebel
schnappt, hierbei in der zweiten Hälfte der Verschiebung die Bewegung des Systems
unterstützend. Die Nase der Feder 59 dient ferner zum Festhalten der Teile in ihrer
Lage, wenn sie von einer Seite nach der anderen gezogen sind.
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Die Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes ist also, kurz im Zusammenhang
wiederholt, die folgende: Ist die in Abb. 5 gezeichnete Stellung beispielsweise
diejenige für die Addition und will man zur Subtraktion übergehen, so erfordert
das eine Drehung der Kurbel .4 in' entgegengesetzten Sinn. Hierbei wird die Scheibe
39 durch die mehrfach erwähnte Reibwirkung das Ende 41 des Hebels 42 in die Zähne
35' sperrend einführen, also ein Rückdrellen aus dieser Stellung unmöglich machen.
Erst in der Mittelstellung, also bei regen den Hebel 42 gekehrtem Ausschnitt 47,
wird durch dieselbe Rückwirkung ein Einführen des Hebelendes 41 in den Ausschnitt
.t7 bewirkt und damit ein Übergang in die Stellung der Abb. (i, alo zur Subtraktion
ermöglicht. Eine zweite nicht minder wichtige Funktion ermöglicht die Reibscheibe,
indem sie durch diese erwähnte Einführung des Hebelendes .41 in den Ausschnitt 47
ein Verschieben der Hülse i9 und damit ein Verändern (ler Drehrichtung der Zahlenräder
gestattet bei Umkehr des Kurbeldrehsinns, und zwar wird dieses erreicht, indem durch
die Kante 49 des Ausschnittes 4.; der Winkel-11ebe1 42 gedreht und diese Bewegung
durch das System 44, 46, 33, 34 auf die Hülse r9 übertragen wird.