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Zehnerschaltvorrichtung für Zählwerke und Rechenmaschinen. Die vorliegende
Erfindung bezieht sich auf solche Zehnerschaltvorrichtungen für Zählwerke und Rechenmaschinen,
bei denen die treibende Scheibe gleichzeitig ,als Sperrung für das Triebrädchen
zur Begrenzung der Weiterschaltung auf ein Zahlfeld dient, und bezweckt die weitere
Ausgestaltung der in <lem deutschen Patent 415976 beschriebenen Zehnerschaltvorrichtung,
kann aber auch für sich allein bei anderen, ähnlich konstruierten Zehnerschaltwerken
verwendet werden, wie ein. solches z. B. in der amerikanischen Patentschrift 814593
beschrieben ist.
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Es hat sich nämlich herausgestellt, daß bei derartigen Zehnerschaltwerken,
die im allgemeinen aus zweistufigen Triebrädchen und zweiteiligen Zahlenrollen bestehen
und wobei die treibende Scheibe gleichzeitig als Sperrung dient, eine unbeabsichtigte
Rückwärtsschaltun;g vorkommen kann. Die als Sperrung dienende treibende Scheibe
muß nämlich an einer Stelle ihres Umfanges eine Ausnehmung haben, und an dieser
Stelle ist das Sperrvermögen der Scheibe unterbrochen bzw. aufgehoben, wie sich
dies beispielsweise aus Abb. to der amerikanischen Patentschrift 814593 genau ergibt.
Wenn sich z. B. die Einerrolle in der Stellung befindet, daß sich in der Schauöffnung
9 ergibt, so. legt sich der Zahn des sperrenden Triebrädchens nicht mehr an den
Rand der treibenden Scheibe an, sondern ragt über die Ausnehmung derselben. Wird
nun bei dieser Stellung der. Einerrolle die Zehnerrolle gedreht, so. kann sich der
ganze zwischen Einser- und Zehnerreihe befindliche Trieb mitdrehen und dadurch die
Einerreihie fälschlich um ein Zahlfeld verstellen. Dieser Mangel wird nun durch
vorliegende Erfindung vollständig behoben, so daß die bewährte Zehnerschaltvorrichtun;z
rnit
der Sperrung durch die treibende Scheibe erst erfolgreich für
Rechenmaschinen und andere Zählwerke verwendet werden kann.
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Es wird dies dadurch erreicht, daß das zur Sperrung dienende Triebrädchen
einen kleineren Durchmesser hat als das Triebrädchen, das mit der Verzahnung der
Zahlenrolle des nächsthöheren Zahlenringes in Eingriff steht, und daß gleichzeitig
der äußere Durchmesser der treibenden Scheibe entsprechend größer ist als derjenige
des Schaltrades nächsthöherer Zahlenordnung.
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Wie sich aus der nachfolgenden Beschreibung ergibt, ist bei der der
Erfindung zugrunde liegenden neuen Anordnung ein unbeabsichtigtes Rückwärtsschalten
vollständig ausgeschlossen. Für das Ausführungsbeispiel ist die Anordnung einer
Rechenmaschine gewählt, wie solche in dem deutschen Patent 415976 näher beschrieben
ist.
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In beiliegender Zeichnung Abb. 1 bis 6 ist daher nur noch die in Betracht
kommende Schaltvorrichtung einer derartigen Maschine gezeigt, und zwar ist Abb.
I die Seitenansicht der Schaltvorrichtung, Abb. a ein Querschnitt.
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Abb. 3 bis 6 zeigen in. Ansicht die verschiedenen Stufen der Triebrädchen
mit einem Teil der jeweils zugehörigen Scheiben der Zahlenrollen.
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Die zweiteiligen Zahlenrollen bestehen aus den Scheiben 4 mit trommelförmigen
Fortsätzen 9 und einer Verzahnung I o, die im Ausführungsbeispiel als Stiftverzahnung
dargestellt ist; die Teile 4, 9 und 1 o stellen die eine Hälfte der Zahlenrollen
dar, die andere Hälfte wird gebildet aus den Ringscheiben 8 und 14, welche durch
Querstege 13 fest verbunden sind, Diese Querstege dienen zum Erfassen und Einstellen
der Zahlen, und ist daher für jedes Zählfeld je ein Quersteg 13 angeordnet.
Die Teile 8, 14 und 13 bilden zusammen den Einstell- und Zahlenring, der
auf den trommelförmigen Fortsätzen 9 der Scheibe 4 lose drehbar gelagert ist. Die
Ringscheibe 8 ist bei jedem zehnten Zählfeld mit zwei Schaltstiften II und dazwischenbefindlicher
Ausnehmung 12 versehen. Die Triebrädchen, welche alle miteinander fest verbunden
sind, bestehen aus folgenden verschiedenen Stufen: I. .aus einem vierzahnigen Rädchen
6', über welches sich hie Scheibe 8 bei der Drehung bewegt, und so gleichzeitig
als Sperrung dient; a. aus einem achtzahnigen Rädchen 5', in welches die Stifte
I I der Scheibe 8 bei der Zehnerschaltung eingreifen; Rädchen 5' und 6' haben den
gleichen Teilkreis- und den gleichen Außendurchmesser, demnach auch gleiche Zahnteilung,
nur daß bei 6' jeder zweite Zahn fehlt; 3. aus dem achtzahnigen Rädchen 5, das mit
der Verzahnung to der Scheibe 4 des jeweils nächsthöheren Zahlenrings ständig in
Eingriff steht; 4. aus dem vierzahnigen Rädchen 7, über das sich Scheibe 14 bei
der Drehung hinwegbewegen kann; wenn sich aber der ganze Trieb 5', 5, 6', 7 dreht,
so greift Rädchen 7 in die Ausnehmungen 15 der Scheibe 14 (und gleichzeitig in Ausnehmungen
16 der Scheibe 4) ein und bewegt somit die Scheibe 14 (mit Teilen 8 und 13)
zusammen mit der Scheibe 4 zwangläufig um ein Zählfeld weiter. Rädchen 7 und 5 haben
ebenfalls beide den gleichen Teilkreisdurchmesser und gleiche Zahnteilung, nur daß
bei Rädchen 7 jeweils jeder zweite Zahn fehlt. Wenn die Scheibe 4 anstatt mit Stiftverzahnung
mit einer gewöhnlichen Stirnverzahnung versehen ist, so erübrigen sich die Ausnehmungen
16.
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Die Rädchen 5, 5' und 6' entsprechen den beiden Stufen bei den bekannten
zweistufigen Triebrädchen. Die Neuerung besteht nun darin, daß erstens das eine
(achtzahnige) Rädchen in zwei Teile zerlegt ist, also in Rädchen 5' und Rädchen
5, und daß zweitens Rädchen 5' sowie das als Sperrung dienende vierzahnige Rädchen
6' einen kleineren Teilkreisdurchmesser haben und demnach auch kleinere Zahnteilung
haben als Rädchen 5. Da aber die Schaltstifte 1 I der Scheibe 8 beim Passieren der
Rädchen 5' genau .eingreifen müssen, so muß der für dieselben in Betracht kommende
Teilkreisdurchmesser entsprechend größer sein als der Teilkreisdurchmesser der Verzahnung
1o der Scheibe 4. Mithin muß auch der Außendurchmesser der Scheibe 8 entsprechend
größer sein als der Außendurchmesser von Scheibe 4, weil sich die kleineren Zähne
des Rädchens 6' an den äußeren Umfang der Scheibe 8 anlegen müssen. Infolgedessen
wird die Größe eines Zählfeldes mit dem vergrößerten Umfang der Scheibe 8 zunehmen,
während die Entfernung von einem Zahn zum anderen bei Triebrädchen 6', welche jeweilig
ebenfalls einem Zählfeld entspricht, durch die Verkleinerung der Zahnteilung entsprechend
geringer wird, so daß die beiden Zähne des Rädchens 6', welche sich gegen den äußeren
Umfang der Scheibe 8 anlegen, nicht mehr die volle Entfernung von einem Zählfeld
beanspruchen. Diese letztere Entfernung eines Zählfelds auf dein Umfang der Scheibe
8 wird vielmehr auf beiden Seiten etwas über die beiden sich anlegenden Zähne des
Rädchens 6' überstehen, wie dies aus Abb. 3 der Zeichnung genau ersichtlich ist.
Die Größe der Zählfelder ist in den Zeichnungen durch punktierte radiale Linien
angedeutet.
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Abb. 3, 4, 5 und 6 zeigen im einzelnen die Stellung .der verschiedenen
Stufen der Triebrädchen und zugehörigen Scheiben in dem
Falle an,
wenn in der Schauöffnung eine Neun erscheint. In diesem Falle steht die Ausnehmung
12 der Scheibe 8 direkt vor dem Zahn des als Sperrung dienenden Triebrädchens 6',
doch legt sich der Zahn immer noch gegen den Rand der Scheibe 8 an, ohne in die
Ausnehmung 12 einzugreifen. Wenn daher der Zahlenring z. B. der Zehnerreihe gedreht
wird und die Einerreihe steht auf Neun, so kann trotzdem eine Rückwärtsschaltung
nicht eintreten, weil der Zahn des Triebrädchens 6' noch gegen den Rand der Scheibe
8 der Einerreihe .anstößt.
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An einem Zahlenbeispiel soll nunmehr die Wirkungsweise der neuen Erfindung
nochmals zusammenhängend erläutert -werden.
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Angenommen, sämtliche Zahlenreihen stehen auf Null und es wird zuerst
eine Zahl 24 eingestellt. In .dem Falle wird die Einerrolle um vier Zahlfelder gedreht,,
die Ausnehmung 12 der Scheibe 8 der Einerrolle wird sich daher um vier Zahlfelder
vom Triebrädchen 6',entfernt befinden. Die Zehnerrolle (Scheibe 8, 13, 14) wird
um zwei Zahlfelder gedreht, die Schauöffnungen zeigen alsdann die Zahl 24. Wird
nun auf der Einerrolle eine Fünf addiert, so ergibt sich in der Schauöffnung der
Einerrolle eine Neun, die Ausnehmung 12 der Scheibe 8 der Einerrolle ist dabei um
fünf Zahlfelder weitergerückt und kam dabei genau in die Lage, wie in Abb. 3 gezeigt.
Die beiden Schauöffnungen zusammen zeigen das Resultat 29. Soll nun die Zahl 2o
addiert werden, so wird Scheibe 8, 13, 14 der Zehnerreihe um zwei Zahlfelder gedreht,
und da sich der Zahn des Triebrädchens 6' immer noch gegen den Rand der Scheibe
8 der Einerreihe anlegt, so ist der ganze Trieb 7, 5, 5', 6' und mit ihm die Scheibe
4 der Zehnerreihe festgestellt, eine unbeabsichtigte Rückwärtsschaltun;g, die ein
falsches Resultat ergeben würde, kann infolgedessen nicht stattfinden. In den Schauöffnungen
ergibt sich das Resultat 49. Wird nun hierzu auf der Einerreihe eine Eins addiert,
dann muß der Ring 8, 13, 14 der Einerreihe um ein Zahlfeld gedreht werden; sobald
aber die Drehung um ein kleines Stückchen erfolgt ist, kommt die Ausnehmung 12 über
den Zahn des Rädchens 6' zu stehen, in dem gleichen Moment aber greift auch schon
der erste Stift i i der Scheibe 8 in das achtzahnige Rädchen 5' ein und beginnt
mit der Vierteldrehung des gesamten Triebes, welche der zweite Stift i i beim Passieren
vollendet. Gleichzeitig greift der Zahn des Rädchens 6' in die Ausnehmung 12 der
Scheibe 8 der Einerreihe, während durch das Rädchen 5 die Scheibe 4 der Zehnerreihe
um ein Zahlfeld weitergeschaltet wird; ebenso greift ein Zahn des Rädchens 7 in
eine Ausnehmung 15 der Scheibe 14 der Zehnerreihe ein, wodurch auch Scheibe 14,
13, 8 er Zehnerreihe mit der Scheibe 4 zwangläufig um ein ZahLfeld weitergedreht
wird. In den Schauöffnungen erscheint daher das Resultat 5o. Nach erfolgter Zehnerschaltung
wird sich jedoch die Scheibe 8 der Einerreihe noch um ein kleines Stückchen weiterbewegen,
so daß der Zahn des Rädchens 6' wieder etwas vor die Ausnehmung 12 zu stehen kommt.
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Wird nun die Zahl Eins auf der Einerreihe wieder subtrahiert, so vollzieht
sich Ein- -atellun.g und Schaltung genau in umgekehrter Reihenfolge. Scheibe 8 der
Einerreihe wird erst ein Stückchen bewegt, bis die Ausnehmung 12 über den Zahn des
Rädchens 6' zu stehen kommt, alsdann erfolgt der Eingriff des Stiftepaars i i in
Rädchen 5', die Rückwärtsdrehung des gesamten Triebs um ein Viertel und somit die
zwangläufige Rückwärtsschaltung der Scheiben 4 sowohl wie 14, 13, 8 der Zehnerreihe;
sobald die geschehen, dreht sich jedoch Scheibe 8 der Einerreihe noch um ein Stückchen
weiter, bis die Ausnehmung 12 wieder aus dem Bereich des Eingriffs von Rädchen 6'
kommt, und bleibt in der in Abb.3 angezeigten Stellung stehen.
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Die Neuerung wirkt .also für Addition und Subtraktion in genau gleich
sicherer Weise.