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Rechenmaschine mit mehreren Zählwerken. Die vorliegende Erfindung
betrifft Rechenmaschinen mit automatischer Zehnerübertragung und Kupplung von Zählwerken
unter sich oder mit dem Schaltwerk sowie Betätigung eines Zählwerkes AY durch Löschung
eines anderen Zählwerkes A7. Alle diese an sieh bekannten Funktionen werden bei
vorliegender Erfindung automatisch vermittelt durch ein und denselben Maschinenteil
14/IS, welcher als Hauptbestandteil der Zehnerschaltvorrichtung den vermittelnden
Kernpunkt für alle Bewegungen bildet.
Um für die Zehnerschaltvorrichtung
ur d Zählwerkskupplung Platz und Bewegungsfreiheit zu schaffen, sind im Gegensatz
zu bekannteren Maschinen nicht nur das Schaltwerk, sondern alle Zählwerke feststehend
gelagert.
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Abb. i (Totalansicht der ganzen Maschine von oben gesehen) zeigt von
den übereinandergeschichteten Zählwerken nur die Schaulochreihen S, Q; A7 und All.
Zuvorderst liegt ein Schaltschlitten T seitlich verschiebbar auf den. Schienen i
i und 12.
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Abb.2 (Totalansicht) zeigt die ganze Maschine von der Seite gesehen.
Der Schaltschlitten T trägt die Tastatur zum Einstellen der Schaltwerkswerte. S
ist die Schaulochreihe des Kontrollwerkes für die Tasteneinstellung. Unter und 'hinter
dem Tasteneinstellwerk liegt das Quotientenzählwerk mit seiner S-chaulochreihe Q.
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Unter und 'hinter dem Quotientenzählwerk liegt das Anzeigewerk AI
und hinter und unter diesem ein zweites Anzeigewerk mit einer Schaulochreihe X1.
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Abb.3 zeigt die Maschine von oben gesehen. Die linke Seite der Maschine
ist dargestellt mit äußerer Deckplatte. Nach rechts weitergehend ist der Apparat
schichtweise abgedeckt, so daß erst das obenliegende Quotientenzählwerk Q sich zeigt
mit der Zählwerksac'hse 59 und mit den über denn Zählwerk auf Achse 14 angeordneten
Zehnerschaltelementen 27.
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Es folgt das darunterliegende Anzeigewerk A17 mit parallel gelagerten
Zählwerksachsen 2. Noch weiter nach rechts sieht man das zu unterst liegende zweite
Anzeigewerk A11 mit den parallel angeordneten Zählwerksachsen 3.
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In einem besonderen Durchbruch zeigen sieh die Zehnerschaltelemente
27 (auf Achse 1411) zum Zählwerk AY gehörig und unter diesem angeordnet.
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Die Zehnerschaltelemente 27 auf Achse 141 unter dem Zählwerk All sind
nur in Abb. 4 sichtbar.
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Vor dem Anzeigewerk A1 liegt ein Zahn:-stangenschaltwerk
Sek. Über dem Schaltwerk kann auf den Schienen i i und 12 der Schlitten T
in der ganzen. Länge des Schaltwerkes und parallel zum feststehenden Zählwerk seitlich
verschoben werden. T dient zur Herbeiführung der Wechselkupplung zwischen dem feststehenden
Zählwerk A@ und dem feststehenden Schaltwerk. Der Schlitten. T trägt parallel gelagerte
Achsen i (Abb.4).
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Werden die Achsen i zusammen mit ihrem Schlitten seitlich verschoben
(über den Zahnstangen in deren Längsrichtung), so können sie im beliebigem. Wechsel
mit ihren Greifplatten 32 (am Kopf) entsprechenden. Greifplatten 32 der Achsen 2
vom Zählwerk AI gegenübergestellt werden, weil i und 2 in gleichen Abständen (parallel)
gelagert sind und in derselben Achsebene liegen. Die Achsen i und 2 kuppeln sich
zu einer Achse, sobald ihre gegenübergestellten Greifplatten 32 achsial gegeneinander
geschoben werden. Die Zahnräder 4 können mit der Zahnstange 5 des Schaltwerkes auf
beliebige, auch bekannte Art in :oder außer Eingriff gebracht werden.
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Abb.4 (Querschnitt zu Abb.3) zeigt das Anzeigewerk All unter dem Anzeigewerk
AI. Abb. 5 zeigt die Zehnerschaltelemente q.7/.19. Abb. 6 und 7 zeigen eine konstruktive
Ausführung Beines Zehnerschaltelementes.
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Abb.8 zeigt (von oben) zwei ganze Zählwerksa-chsen 2 mit Zifferntrommel
2o und mit Kupplungskörper 25, Zapfenrad 26 und Schaltvorrichtung 28.
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Abb.9 und io dienen zur Erläuterung der Schaltvorrichtung 28 und 28'.
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Abb. i i und 12 sind Einzeldarstellungen. aus dem Quotientenzählwerkmechanismus.
Abb. 13 und 14 sind sc'hematisc'he Darstellungen für abweichende Gruppierung und
abweichende Arbeitswege von Zehnerschaltelementen, die ganz zum Schluß noch erwähnt
werden.
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Abb. 15 bis 16b sind Einzeldarstellungen. Eine Kupplung und Entkupplung
zwischen Schaltwerk Sch und Zählwerk AI wird herbeigeführt durch eine gleichzeitig
mit zur Zehnerschaltung gehörige achsiale Verschiebung der ganzen Zäh:werksachsen
2.
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Durch diese Verschiebung treten *die Gr--ifplatten 32 von 2 und von
i (Abb.3 und 4) in Eingriff und die mit i gekuppelten Achsen 2 können durch das
Schaltwerk Sch betätigt werden. Die Zehners,chaltelemente 27 (Beschreibung
folgt später) sitzen in jedem Zählwerk auf ihrer Tragachse 14, welche quer über
oder unter den Zählwerksachsen angeordnet ist.
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Jede feststehende Achse 14 trägt ihre Zeh.-nerschaltelemente 27 und
'hat einen drehbaren Kopfteil 15, auf welchem im Zählwerk AI und Zählwerk Ml (Abb.
4) noch ein starr damit verbundener Exzenter 5 8 sitzt.
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Bei Drehung eines Kopfteiles 15 mit dem Exzenter 58 kann dieser, wie
ersichtlich, den Winkel'heb,el 57 um Punkt i4a drehen, wobei der Winkelhebel seine
Zählwerksachse 2 (in AO oder Achse 3 (in All) achsial verschiebt.
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Wird, wie oben beschrieben, Achse 2 mit der Schlittenachse i gekuppelt,
so ist durch dieselbe achsiale Verschiebung das Zapfenrad 26 von seinem zugehörigen
Ze'hnerschaltelement 27, genauer gesagt von seiner Zifferntrommel 2o, abgerückt,
d. h. entkuppelt worden. Hieraus geht hervor, daß die Zählwerksachs,en 2 entweder
mit dem
Schalwerk gekuppelt werden, wobei dann die Schaltverbindung
mit ihren Zehnerschalteiementen 27 getrennt ist, oder umgekehrt.
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Schaltwerk und Zeh nerschaltvorrich.tung können also nur in Wechselwirkung
dieselbe Zählwerksachse betä igen. Die notwendige Wechselsteuerung wird bewirkt
durch den drehbaren Kopfteil 15, welcher auch d_e Zehnerschaltelemente auf seinem
feststehenden, nicht drehbaren Teil (Achse i¢) betätigt. (Näheres folgt weiter unten.)
Auf dem hinteren Ende der Achsen 2 sitzt noch -ein Zahnrad 23; ein en.sprechendes
Stirnrad 2.4 sitzt auf dem vorderen Ende jeder Achse 3. Beide Zahnräder kämmen;
infolgedessen können von den Achsen 2 im Anzeigewerk AI alle gewünschten Drehungen
auf die entsprechenden Achsen 3 vom Anzeigewerk All übertragen werden.
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Das Zahnrad 23 auf 2 macht zwangläufig alle Drehungen seiner Achse
mit, beteiligt sich aber nicht an der achsialen Verschiebung von 2. Das Zahnrad
24 auf 3 beteiligt sich ebenfalls nicht an der ach sialen Verschiebung von 3, überträgt
aber eigene Drehungen auf seine Achse 3, wenn diese sich mit ihm kuppelte.
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Ähnlich wie die Achsen 2 sich bei ihrer achsialen Verschiebung mit
dien Achsen i zum Schaltwerk hin kuppeln (durch 32) und bei der Rückverschiebung
,entkuppeln, so kuppeln und entkuppeln sich die Achsen 3 vom zweiten Zählwerk All
bei Achsenverschub und Rückschub mit ihren unverschiebbaren Rädern 2¢ (durch geeignete
Mitnehmervorrichtung). In allen Fällen erfolgt die achsiale Verschiebung von 2 oder
von 3 durch Vermittlung des drehbaren Kopfteiles 15.
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Damit die achsiale Verschiebung aller Dekadenachsen -eines Zählwerkes
vermittelt werden kann durch den einen Exzenter 58, welcher sich mit seinem Kopfteil
15 dreht, ist folgende Anordnung getroffen.
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Parallel zur Achse 14 liegt eine Achse iq.a (Abb. 3 und q.). Diese
verschiebt mittels ihrer Winkelarme 57 die Zä'hlwerksachsen 2 bzw. 3 zwecks Kupplung
und Entkupplung. Die Verbindung der Arme 57 mit den zu verschiebenden Zählwerksachsen
kann auf beliebige und auch bekannte Art erfolgen. Es kann also in Zählwerken durch
14/15 bewirkt werden: für X abwechselnd die Kupplung und Entkupplung mit dem Schaltwerk
oder den Zehnerschaltelementen und für AY die Kupplung und Entkupplung mit dem vorgeordneten
Zählwerk A7 bzw. ebenfalls mit den eigenen Zehnerschaltelementen. Fällt die Kupplung
zwischen A7 und All zusammen mit der Löschung (o-Stellung) von AI, so werden,
wie ersichtlich, durch eine derartige, an und für sich bekannte Übertragungslöschung
die Zahlenwerte von A7 aul All ü'oertragen. Anschließend wird in All auch gleich
automatisch die noch fehlende Zehnerü'liertragung herbeigeführt durch denselben
Masch'nenteil 15, welcher die Kupplung zwischen AI und All und die Löschung
von A7 vermittelt. Zehnerübertragung. Zur Erzielung einer auch bei entgegen.-gesetzter
Drehrichtung gleichmäßig abgestuften und bei der Einerdekade beginnenden Zehnerübertragung
sitzen für jedes Zählwerk auf einer eigenen. - feststehenden - Achse 14 die Zehnerschaltelemente
27, je eines für jede Dekade. Die Achsen i q. stehen quer zu den parallel gelagerten
Zählwerksachsen, nämlich im Quotientenwerk Achse 14, im Zählwerk A( Achse 141, im
Zählwerk All Achse 1411 (A,bb.3 und q.)..
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Die aneinandergereihten Zehnerschaltelemente sitzen auf ihrer feststehenden
Achse 14 lose drehbar und können sich infolgedessen nur drehen, wenn von außen her
eine Kraft sie beeinflußt.
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Nur der Kopfteil 15 jeder feststehenden Achse 14 ist drehbar und gibt
die Arbeitskraft für die Zehnerschaltung allein an das Schaltelement der Einerdekade
ab. Die Weiterleitung der Drehbewegung erfolgt von Schaltelement zu Schaltelement
durch Mitnehmerstifte 13 (Abb. 3).
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Die Mitnehmerstifte 13 (Abb. 3) sind so angeordnet, daß sie,
je nach der Drehrichtung vom Kopfteil 15, die Kurvenübergänge 4.7
(Abb. 5) der Zehnerschaltelemente um die Achse 14 herum in Schraubenlinie mit Links-oder
mit Rechtsgang einstellen und die Zehnerschaltelemente in dieser Gruppierung-mitnehmen.
Nach Drehung in der Pfeilrichtung c steht der Kurvenübergang 47 des Zehnerschaltelementes
der Einerdekadebei+i (wenn in Ruhestellung), der Kurvenübergang 47 der Zehnerdekade
steht bei +2, der der Hunderterdekade bei +3, der der Tausenderdekade bei -f- q.
usw.
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Diese in Abb. q. und 16 dargestellte Lage ist die Anfangs-:oder o-Stellung
der Maschine. Bei beginnender Kurbeldrehung in der Pfeilrichtung c gleitet die Nase
des Hebelarms 57 von ihrem Auflagepunkt x auf dem Exzenter herunter; Hebelarm 57
schwingt dann um i 4a und kuppelt die Achsen 2 mit i bzw. Achsen 3 '(vom Zählwerk
All) mit 2 (vom Zählwerk AI).
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Während der jetzt folgenden Drehung um 18o° wird die Schaltwerksschaltung
oder die Übertragungslöschung bewirkt, und in derselben Zeit dreht Kopfteil 15 die
Zehnerschaltelemente in der Pfeilrichtung c um ihre Achse 14.
Mit
Beendigung der Schaltwerksschaltung bzw. tlbertragungslöschung hat der Kurvenübergang
47 in der Einerdekade sein Zapfenrad 26 erreicht, und die Zehnerschaltung aller
Zapfenräder beginnt in demselben Moment, wo Arm 57 auf Punkt Y seines Exzenters
auflief und hierdurch die Achsen 3 und 2 entkuppelte.
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Beim übergang zu subjektiven Rechnungen muß, wie bei den bekannten
Monroe-Maschinen, zunächst eine vorläufige Drehung der A,ntriebkurbel der Maschine
um i8o° :erfolgen, ehe mit den eigentlichen Linksdrehungen der Antriebkurbel begonnen
wird. Bei der Ausführung dieser vorläufigen Linksdrehung um i8o° dreht sich der
Kopfteil 15 umgekehrt in Richtung des punktierten Pfeiles d. Nach einer halben Drehung
hat sich der Kurvenübergang 47 in der Einerdel@ade bewegt von+ i nach- i, und entsprechend
haben sich bewegt die folgenden Kurvenübergänge von + 2 nach - 2, von -I- 3 mach
- 3 usw.
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Mit der Handkurbel 8 sind durch Wellen 9, 9,1 und Kegelradverzdhnungen
die drehbaren Kopfteile 15 der Wellen i 4i und i 4H verbunden. Das Zehnerschaltelement
der Einerdekade wird aber bei jeder Umkehrung der Drehrichtung erst mitgenommen,
nachdem Kopfteil 15 bzw. Exzenter 58 sich infolge der vorerwähnten vorläufigen Drehung
um 18o° ebenfalls um i8o° in entgegengesetzter Richtung gedreht haben. Hierdurch
wird der Auflagepunkt des Hebelarms 57 auf dem Exzenter von . X nach
. . Y hin. verlegt (oder umgekehrt).
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Wie aus Abb.4 und 16 ersichtlich, bleibt bei jeder Umkehrdrehung des
Exzenters, z. B. von . X bis . Y, der Hebel 57 angehoben und Zählwerk
und Schaltwerk bleiben getrennt. Sobald der Exzenter über Y hinaus sich rückwärts
weiterdreht, schwingt 57 in der Pfeilrichtung und .. kuppelt die Achsen 2 und i
(also Schaltwerk und Zählwerk oder Zählwerk X und All).
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Auf diese Art wird erreicht, daß bei jeder beliebigen Drehrichtung
zuerst die Schaltwerksschaltung bzw. die Übertragungslöschung und darauf folgend
die Zehnerschaltung herbeigeführt wird.
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Bei dieser Anordnung ist es klar, daß auch bei wechselnder Drehrichtung
das Zehnerschaltelement der Einerdekade mit seiner Schaltung beginnen muß. *Hat
das erste Schaltelement seine Zehnerschaltung ausgeführt, so überträgt es die Arbeitskraft
für die Schaltbewegung (durch Mitnehm@erstift13, Abb.3) auf das Schaltelement der
nächsthöheren Dekade, welches lose auf der feststehenden Achse 14 sitzt. Die weitere
Dreh- i und Zehnerschaltungsbewegung wird fortgepflanzt von Schaltorgan zu Schaltorgan
bis zur letzten Dekade.
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Würden die Zehnerschaltelemente auf einer sich drehenden gemeinsamen
Welle sitzen, wie bei bekannten Maschinen, so wäre bei jeder Drehung der Welle,
und ganz besonders bei Umkehrung der Drehrichtung, die Gefahr vorhanden, daß die
Schaltorgane in höherwertigen Dekaden sich mit ihrer Welle drehen und schon schalten,
ehe ihre Schaltbewegung erfolgen darf.
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Durch die neue feststehende Anordnung der Achse 14 werden alle bekannten
oder neuen Hilfskonstruktionen zur Verhütung von Vorschaltungen entbehrlich. Z e'hners
chaltelement e. Bei der vorliegenden Neukonstruk'ion stehen die unveränderlichen
Kreisbahnen bzw. Bewegungsebenen der Zehnerschaltelemente und die Kreisbahnen ihrer
zu schaltenden Räder 26 (auf den Zählwerksachsen) im Winkel zueinander. Sie stehen
evtl. sogar in dauerndem Eingriff nach Art von Schneckenrad und eingreifender Schneckenwelle.
Im Gegensatz aber auch zu den bekannten, kontinuierlich verlaufenden Kurven von
Schnekkenrad und Schneckenwelle sind die Zehnerschaltelemente neuartig so gestaltet,
wie Abb. 5 dies zeigt.
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Dortselbst bildet zwischen den beiden parallellaufenden Flächen 49
die Fläche 47 einen kurvenartigen und starren Übergang. Ragt der zapfenartige Zahn
.eines Rades 26 in die Bewegungsebene der gemäß Abb.5 gestalteten Endfläche eines
starren Zehnerschaltelemententeiles, so wird das Rad 26 zunächst durch die schräge
Kurvenfläche 47 in Drehung versetzt werden; sobald dies geschehen, stößt aber bereits
der nächstfolgende Zahn des geschalteten zehnzähnigen Rades 26 gegen eine der Endflächen
49, wodurch das Rad sofort zwangläufig wieder zum Stillstand kommt. Da Rad 26 im
Falle einer Zehnerschaltung mit allen. zu schaltenden Teilen seiner Zählwerksachs.e
gekuppelt ist, so tritt noch ,als Nebenwirkung ein, daß nicht nur das Rad 26 durch
ein und dasselbe Zehnerschaltelement geschaltet und zwangläufig wieder zum Stillstand
gebracht wird, sondern alle mitgeschalteten Teile der Zählwerksachse werden gleichzeitig
gegen Trägh!eitsmomente gesichert, ohne daß noch andere Zwischenglieder und Apparateteile
erforderlich wären,, wie dies fast bei allen anderen bekannten Zehnerschaltungen
notwendig ist. Die Drehrichtung des geschalteten Rades 26 oder die Bewegungsrichtung
des Zehnerschaltelementes 47149 welches sich in der Geraden oder um eine
Achse kreisend bewegen kann, ändern nichts an der obigen zwangläufigen Arbeitswirkung.
Über
weitere abweichende Anordnungen der Zehnerschaltelem@ente siehe Schluß der Beschreibung.
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Für die Bauausführung der in Frage stehenden Neukonstruktion sind
auf der Achse 14 an Stelle (der Grundform) der eben beschriebenen Schaltelemente
47149 solche in Ausgestaltung von 27 (Abb. 6 und 7) angeordnet. Die Ausführung ist
im einzelnen die folgende: Auf jeder Zählwerksac'hse sitzt, ebenfalls lose drehbar,
ein Zapfenrad 26; dasselbe greift mit seinen zapfenartigen Zähnen in die Nuten einer
quer darunter oder darüber gelagerten Kurvennutenscheibe 27. Abb. 6 und 7 zeigen
das Zapfenrad 26 und die Kurvennuten.-scheibe 27 von der hohen Kante bzw. von der
Seite. Die Kurvenführung des als Nutenscheibe ausgebildeten Zehnerschaltelementes
27 ist ersichtlich, so daß das Zapfenrad 26 während der Vor- oder Rückwärtsdrehung
(von 27) in jeder Drehrichtung zwangläufig geführt wird bzw. geschaltet wird unter
Fortfall jeder hemmenden Stehfeder. Jedes -Zehnersc'haltelement führt und hält und
schaltet demnach durch seine Kurvennut das Zapfenrad 26 seiner Zählwerksdekade:
Werden, durch Kopfteil 15 beginnend mit dem Schaltelement der Einerdekade,
mit jeder Drehung der Antriebswelle 9 alle Zehnerschalteletnente 27 gedreht, so
werden mit jeder vollen. Umdrehung von Teil 15 in beschriebener Weise alle
zehnzähnigen Zapfenräder 26 unter allen Umständen um einen Zahn geschaltet. Die
Zapfenräder 26 sitzen aber lose drehbar auf ihren Zählwerksa-chsen; infolgedessen
verläuft jede Schaltung, die die Räder 26 erleiden, zunächst wirkungslos für ihre
Zählwerksachse und für die auf dieser angeordnete Zifferntrommel 2o. Eine Zehnerschaltung
der Zifferntrommel 20 erfolgt nur dann, wenn das geschaltete Zapfenrad 26 mit seiner
Zählwerksachse bzw. Zifferntrommel 2o gekuppelt wurde. Die Kupplung kann nur von
der vorhergehenden Dekade aus bewirkt werden, wenn dort ein Übergang von 9 auf o
oder von o auf 9 stattgefunden hat. Kupplungskörper. Die Kupplung zum Zwecke einer
Zehnerschaltung der Zifferntrommel wird auf folgende Art von der jeweils vorhergehenden
niederen Dekade aus bewirkt: Abb. 8 zeigt zwei Zählwerksachsen (zur besseren Übersicht
aus dem Gehäuse herausgenommen und vergrößert). Die Zählwerksachsen gehören zur
Dekade i und zur nächsthöheren Dekade 2. Wie Abb.8 zeigt, sitzt zwischen der Zifferntrommel
20 und dem lose drehbaren Zapfenrad 26 auf jeder Z.ählwerksachse ein Kupplungskörper
25. Kupplungskörper 25 kann auf seiner Zählwerksachse achsial verschoben werden,
@er (25) hat geeignete Greiforgane, welche es ihm gestatten, bei Verschiebung gegen
das Zapfenrad 26 'hin, sich mit diesem zu kuppeln. Bei dieser Anordnung ist der
Kupplungskörper 25 mit der ZifferntromMel2o so verbunden, daß 25 und 2o alle Drehungen
gemeinsam machen. .Das Zapfenrad 26 muß hiernach, wenn es mit 26 gekuppelt wurde,
seine Drehungen auf die Zifferntrommel 20 übertragen. Der Kupplungskörper 25 kömnte
in Umkehrung seiner Bewegung auch ständig mit dem Zapfenrad 26 in Verbindung stehen,
es muß 25 dann gegen Zifferntrommel 2o hin verschoben werden, um sich mit 20 zu
kuppeln oder zu entkuppeln. Selbstverständlich würde bei dieser umgekehrten Bewegung
der Kupplungskörper 25 auch die blinden. Zehnerschaltungen von 26 mitmachen müssen.
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Der Kupplungskörper 25 hat eine Ringnut; in diese greift ein Führungsstift
des Hebelarmes 28 (Abb.8 und 9). Der Hebelarm 28 ist um seinen Fußpunkt 12 drehbar
gelagert. Er schleift mit seiner doppelseitig abgeschrägten Nase 33 auf dem Rande
der Zifferntrommel 2o der vorhergehenden niederen Dekade oder auf -einer Scheibe
an Stelle der Zifferntrommel 2o. Aus Abb.8 und und Patentanspruch- 13 ist
ohne weiteres ersichtlich, daß der Hebelarm 28 bei jedem Übergang von, 9 auf o oder
von o auf 9 durch Einwirkung der Nasen 33 und 36 um seinen Drehpunkt 12 geschwenkt
wird. An dieser Bewegung nimmt teil der Führungsstift, welcher in die Ringnut von
25 hineinragt. Infolgedessen wird bei jedem Übergang von 9 auf o oder von o auf
9 in der vorhergehenden niederen. Dekade der Kupplungskörper 25 in der nächsthöheren
Dekade ac'hsial verschoben, ohne daß die Dekadenachse, auf welcher der Kupplungskörper
sitzt, auf dessen Stellung oder Bewegung irgendwelchen Einfluß ausüben kann.
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Um die Zehnerübertragung außer Betrieb zu setzen während der Kupplung
und Betätigung des Schaltwerkes, wurde das Zapfenrad 26, welches normalerweise seine
Drehebene nicht verschieben darf, so angeordnet, daß es zwar lose drehbar auf seiner
Zählwerksac'hse sitzt, aber zwangläufig die achsiale Verschiebung der Zählwerksachse
mitmacht. Hierdurch wurde erreicht, was schon zu Anfang bei der achsialen Bewegung
der Zählwerksac'hsen 2 und 3 beschrieben wurde, nämlich Dieselbe ac'hsiale Verschiebung,
welche die Zählwerksachsen 2 nach vorn mit dem Schaltwerk (Abb. 3 und 4) kuppelt,
verschiebt gleichzeilig (Abb. 8) das Zapfenrad 26 in derselben Richtung, in der
der Kupplungskörper
25 sich bewegt, um Zapfenrad 26 mit der Zifferntrommel
2o zu kuppeln. Solange also die Zählwerksachsen zum Schaltwerk h_n (gekuppelt) verschoben
sind und bei einem Zehnerübergang ein Kupplungskörper 25 sich gegen sein zu kuppelndes
Zapfenrad 26 hin bewegte, können diese zusammengehörigen TeLe sich nicht berühren,
- Mit Entkupplung des Schaltwerkes kehrt aber (zugleich mit der Zählwerksachse 2)
das Zapfenrad 26 in seine normale Drehebene zurück und kuppelt sich jetzt erst mit
dem schon endgütig geschalteten Kupp:ungskörper 25:. Das hiernach passierende Zehnerschaltelement
27 schaltet das Zapfenrad 26 und die mitgekuppelte Zifferntrommel 2o, worauf auf
geeignete Art automatisch .entkuppelt wird. Alle Zählwerksachsen 2 bzw. das Zählwerk
AI sind dann wieder frei und getrennt von den Zehnerächaltelementen.
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Die aus den angeführten Gründen notwendige Verschiebung des Zapfenrades
26 kommt nur in Frage für die Anzeigewerke AI und All. Im Quotientenzählwerk wechselt
das Zapfenrad 26 seine Drehebene nicht, es fallen hier Kupplung mit dem Zapfenrad
und Schaltung desselben Zapfenrades durch das einschlägige Zehnerschaltelement und
somit Kupplung und Zehnerschaltung der Zifferntrommel 2o seitlich fast zusammen.
(Nähe,-res hierüber folgt später.) Um bei der sieh oft wiederholenden Längsverschiebung
der Zählwerksachsen 2 jedes entbehrliche tote Gewicht zu vermeiden, machen nur diejenigen
Teile die achsiale Verschiebung mit, welche mit Hilfe derselben eine besondere Aufgabe
zu lösen haben, nämlich i. die Greifscheiben 32 (Abb.3 und ¢) (Kupplung von Ar mit
dem Schaltwerk Sch), 2. die Zapfenräder 26 (zur Verhinderung einer frühzei igen
Zehnerschaltung und anschließend zur Vermittlung der Zehnerschaltung), 3. die beliebig
gestalteten Mitnehmer am vorderen Teil der Achse 3 (zur Kupplung der Achsen 3 mit
ihren Stirnrädern 24 und weiterhin zur Kupplung mit dem Anzeigewerk M), 4. Stellringe
u. dgl. kleine nebensächliche Teile.
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Die Zifferntrommeln 2o und die Stirnräder 23 und 24 machen zwar die
Drehungen ihrer Achsen immer oder zeitweilig mit, bleiben dagegen unter allen Umständen
unbeeinflußt von deren Längsverschiebungen. Die Si@:herung der Zifferntrommel 2o
usw. gegen achsiale Verschiebung kann auf beliebigem Wege erfolgen, z. B. durch
:einfache Führungsgabel- 6o (Abb. 4) oder auf andere geeignete Art. Die an sieh
bekannten und beliebig gestaltbaren Mitnehmerscheiben 32 sitzen an den einander
zugekehrten Kopfenden der zu kuppelnden Achsen i und 2; sie müss°n bei jeder Kurbeldrehung
genau gegeneinander Fassen. Infolgedessen erfordern sie allerhöchste Präzision der
achsialen Lagerung und der Schlitteneinstellung beim Dekadenwec'hsel. Um die hier
zutage tretenden technischen Schwierigkeiten zu beheben, erhalten gemäß Abb. 15
die Greifscheiken 32 am Kopfende der Schlittenachsen r eine zentrische Bohrung i
i und die mit ihren Greifscheiben 32 starr verbundenen Zählwerksachsen 2 einen entsprechenden
Zapfen 12 mit etwas konischer Spitze. Durch diese Konizität der Zap:en werden beim
Zusammenrücken und Kuppeln der Achsen i und 2 kleine achsiale Differenzen ausgeglichen
und besei.igt. Entkupplung. A,bb. 9 und i o zeigen eine andere Ausführungsform für
die Entkupplung des Körpers 25 und des Rades 26.
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Es wird zunächst (Abb.9) an Stelle der fortfallenden Sicherung 34
der Hebel 28 unter die Einwirkung einer (sonst nicht vorhandenen) Feder 35 gebracht,
Gleitet Nase 36 an Hebelarrnnase 33 vorbei, so wird Hebel 28 die Muffe 25 verschieben;
stehen hierbei die Nasen sich gegenüber, Spitze gegen Spitze, so ist Körper 25 so
weit vorgeschoben, daß der Führungsstift 5 5 (Abb. i o) -noch mit seinem vorderen
Ende in dem erweiterten Teil der Führungsbohrung 56 sich befindet. In diesem Moment
setzt die Arbeitskraft für die Ze'hnerüb.ertragung ein. und dreht 25 in der Pfeilrichtung
a so weit zur Seite, daß die Spitze von 5 5 hinter dem Erweiterungsansatz von 56
steht. Nachdem die Nase 36 an der Nase 33 (Abb.9) vorbeigeglitten, will Körper 25
unter Zugwirkung der Feder 35 in der Pfeilrichtung b (Abb. io) zurück; da aber der
Führungsstift 55 während der Zehnerübertragung h:n.er den Erweiterungsansatz von
56 gepreßt wird (A,bb.io), so kann die Kraft in der Pfeilrichtung b nicht eher zur
Wirkung und 25 nicht eher in seine nichtkuppelnde Stellung zurückgelangen, als bis
mit beendeter Zehnerschaltung die Preßwirkung in Pfeilrichtung a aufgehoben wird.
Quotientenz.ählwerk. Die Me'hrza'hl der im praktischen Gebrauch befindlichen Rechenmaschinen
haben Quotientenzählwerke, bei denen nur in der jeweils eingestellten Dekade die
Drehungen der Antriebswelle durch Schaltung eines Ziffernrades gezählt werden.
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Es gibt Umdrehungszählwerke, welche neben obiger Ziffernradschaltung
für die :eingestellte
Dekade auch noch eine besondere Zehnerübertragung
haben.
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Die vorliegende Neukonstruktion besitzt als vorteilhafte Vereinfachung
nur eine Zehnerübertragung, welche aber zweifach verwendbar ist, nämlich in der
eingestellten Dekade als Zählwerk für die Kurbeldrehungen und in folgenden höheren
Dekaden als Zehnerschaltvorrichtung des Umdrehungszäh:wcrhes. Der Zusammenhang ist--fo'.gender:
In der Regel müssen alle Quotientenzählwerke über einem feststehenden Antriebsrad
oder Antriebsglied verschiebbar angeordnet sein, damit das von der Antriebswelle
bei jeder Kurbeldrehung betä:igte Antriebsglied oder Rad immer in der Quotientenzä,hlwerksdekade
eingreifen und antreibend wirken kann, in der die Kurbeldrehungen gezählt werden
sollen. Bei der Zehnerschaltvorrichtung nach Anspruch i bis 3 wird der Antrieb für
alle Zehnerschaltelemente von dem Kopfende 15 der feststehenden Achse 14 aus bewirkt.
Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben: i. das sowieso sich drehende Zehnerschaltelement
in der eingesteaten Dekade mit seiner zugehörigen Zifferntrommel 2o zu kuppeln (durch
Schaltung des zugehör'gen Kupplungskörpers 25), so daß die Zifferntrommel bei jeder
Kurbeldrehung geschaltet wird und in dieser Dekade als Zähler für die Kurbelumdrehungen
arbeitet, 2. kann auch in einem feststehenden Quotientenzählwerk jede gewünschte
Dekade so eingeschaltet werden, daß dort die Kurbeldrehungen gezählt werden, ohne
daß das ganze Zählwerk über einem feststehenden Antriebsglied verschoben werden
muß; wie dies bisher im allgemeinen üblich war.
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Um jede beliebige Dekade des feststehen,-den (oder auch seitlich verschiebbaren)
Quotientenzählwerks unter die Einwirkung des zugehörigen Zehnerschaltelementes zu
bringen, könnte z. B. der Kupplungskörper 25 (Abb-. 9) anstatt von der näehstn':ederen
Dekade (welche in diesem Falle außer Betrieb steht) durch eine von anderer Seite
betätigte Vorrichtung 28 geschaltet werden. Eine Ausführungsform hierfür zeigt Abb.
1 i, zum Teil auch Abb. 3.
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Auf der Zählwerksachse 2 sitzt wieder der Kupplungskörper 25. In seine
Ringnut 38 greift wieder mittels Führungsstiftes statt des Armes 28 ein Winkelarm
28', der sich um Punkt 4o drehen kann. Am anderen Ende von 28' ist ein Stempel 41
gelenkig befestigt, der mit seinem -Zapfen 42 aus einer Gleitfläche 43 hervorragt.
Wird auf den Zapfen 42 ein leichter Druck ausgeübt, so schwingt Winkelarm 28' um
Punkt 4o und schiebt den Kupplungskörper 25 auf der Achse 2 in die punktierte Stellung,
d. hi. der Kupplungskörper kuppelt seine Zifferntrommel 2o dauernd mit dem Zapfenrad
26, so daß beide (2o und 26) bei jeder Kurbeldrehung durch ihr Zehnerschaltelement
2; geschaltet werden. Die mitgekuppelte Zifferntrommel 2o in der e:n;estellten Dekade
wird infolgedessen a:le Kurbeldrehungen zählen (als Zähler für die Kurbeldrehungen
arbeite-n).
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Abb.12 zeigt zu dieser Ausführungsform, von oben gesehen, die Gleitbahn
43 und die Zapfen 42a, U, C, d, e entsprechend den Dekaden von i bis ioooo (42a
unter der Druckrolle 46, s. auch Abb. 4).
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Wird auf der Gleitbahn 43 das Hauptzählwerk verschoben oder die Vorrichtung,
welche die dekadische Einstellung zwischen dem, Schaltwerk und den zu betätigenden
Zählwerksdekaden (wie allgemein bekannt) vermittelt, so kann mittels einer verschiebbar--n
Druckrolle 46 gleichzeitig und selbsttätig auch derjenige Zapfen 42 niedergedrückt
werden, welcher zu der einzuschaltenden Dekade, z. B. in einem feststehenden Quotlentenzählwerk,
gehört.
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Beim Wechsel der Dekadeneinstellung gleitet die Druckrolle 46 weiter,
gibt den Druckzapfen 42 der tbisher eingeschalteten Quotientenzählwerksdekade frei,
und Winkel 28' und Körper 25 kehren unter Wirkung der Feder 45 (Abb. i i) in ihre
Anfangsstellung zurück.
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Die konstruktiven Vorteile sind folgende: i. Bei der dekadischen Einstellung
des Hauptzählwerkes (die sowieso erfolgen muß) kann durch Anordnung einer Druckroae
oder eines sonst geeignet ausgestalteten Organs die Wechselkupplung auch eines feststehenden
Quotientenzähhverkes herbeigeführt werden mit allen hierdurch bedingten baulichen
Vorteilen; 2. bei einem seitlich verschiebbaren oder auch feststehenden Quotientenzählw.erk
dient die (sowieso) vorhandene Zehnerschaltvorrichtung laut Anspruch i a) in Nebenwirkung
als Zähler für die Kurbeldrehung en, b) in Hauptwirkung als reine Zehnerscitaltvorrichtung.
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Zur Schlußbeschreibung bleibt noch übrig die Übertragung der Zahlenwerte
aus dem vorgeordneten Anzeigewerk Al auf das nächstfolgende Anzeigewerk All durch
Löschung (o-Stellung) des Zählwerkes A7. Dieser an und für sich ganz bekannte Vorgang
wird bei der vorliegenden Erfindung in neuer Weise vereinigt mit der Zehnerübertragung,
welche sowieso im Anzeigewerk All erforderlich ist. Es wird nämlich für die Drehbewegung
des Kopfteiles 15,1, welcher die Zehnerübertragung in A(l bewirkt, gleichzeitig
auch noch die Übertragungslöschung in Af vermittelt. Eine einfache Ausführungsform
ist folgende:
Abb. 3 und 4.. Die Zahnstangen 8o und 81, welche die
Löschung des Quotientenz.ählwerkes Q und des Zählwerkes ,Al in beliebiger und auch
in bekann:er Art bewirken, tragen an ihren Enden je einen Mitnehmerstift 8o' bzw.
81' (Abb. 3 -und q.). Der um Punkt 84 drehbare Hebel 83 (A,bb.3 und q.) steht
mit seinem nach oben gebogenen Ende 82 hinter den Mitnehmerstiten 8o' und 81'. Wird
der Hebelarm 83 um Punkt 8.1 in der Pfeilrichtung geschwenkt, so stößt sein aufrecht
stehendes Ende 82 gegen die übereinandergelagenen Mitnehmerstifte 8o' und 81' (Abb.3
und q.) und nimmt diese S.ifte und die dazugehörigen Zahn- oder Löschstangen So
und 81 in der Pfeilrichtung mit (Abb. 3),
wodurch in AI und in Q alle Zählwerke
auf o zurückgeführt (gelöscht) werden.
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Der Hebelarm 83 stützt sich durch eine Laufrolle 8,5 auf einen Kurvenring
86, der starr (oder durch Getriebe) mit dem drehbaren Kopfteil 1511 der Achse 1411
verbunden ist. Wird auf den drehbaren Teil 1511 eine Kurbel 14 aufgesetzt, so kann
mittels dieser auch der Kurvenring 86 gedreht werden.
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Während der ersten halben Umdrehung des Kopfteiles 1511 kommen die
Zehnersc'naltelemente in All nicht zur Betätigung. Während dieser ersten 'halben
Umdrehung aber wird die Laufrolle 85 mit ihrem Hebelarm 83 durch den Kurvenring
86 in der Pfeilrichtung zur Seite gedrückt, wodurch, wie vorher beschrieben, die
Löschung des Anzeigewerkes A7 herbeigeführt wird.
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Wie schon früher beschrieben ist, werden nämlich mit beginnender Kurbeldrehung
bzw. Drehung von 1511 die Anzeigewerke A1 und AY (achsiale Verschiebung der Zählwerksachsen)
gekuppelt. Während der Rückführung der Zahlenwerte in AJ auf o, werden diese Zahlenwerte
somit auf das gekuppelte A:nzeigewerk All übertragen. Mit Beendigung der ersten
halben Kurbeldrehung erfo'gt d:e Entkupplung von A( und All. Gleichzeitig
setzt mit der zweiten halben Kurbeldrehung die Zehnerübertragung im Anzeigewerk
All ein. Während der Vollendung der Zehnerübertragung in A71 kehrte die Laufrolle
85 (dem Kurvenring 86 folgend) in ihre Anfangsstellung zurück und entsprechend natürlich
auch Arm 82/83 bzw. die Löschstangen 8o und 81.
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Da 82 hinter den Stiften 8o' und 81' steht, so wird durch die beschriebene
Vorrichtung nicht verhindert, daß sowohl die Löschstange 8o wie auch die Löschstange
81, wie üblich und bekannt, einzeln be"ätigt werden können, wenn für die Zwecke
einer Zwischenberechnung das Zählwerk Q oder A7 einzeln gelöscht, d.h. auf o zurückgestellt
werden sollen. Der zusammenhängende volle Arbeitsgang j der Maschine ist folgender:
i. Die Ziffern in allen Schaulochreihen werden auf beliebige Art auf o eingestellt
(bekannt).
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2. Es erfolgt die Einstellung der zu addierenden !oder zu multiplizierenden
usw. Zahl im Schaltwerk durch die Tastatur, was auch als bekannt vorausgesetzt werden
kann.
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3. Einstellung der Dekade, in welcher gearbeitet werden soll, durch
seitliche Verschiebung des Schaltschlittens T (auf den Schienen i i und 12) bis
zur gewünschten Dekade (auch bekannt).
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q.. Nunmehr erfolgt die Kurbeldrehung. Mit Beginn dieser Kurbeldrehung
beginnt auch der Kopfteil 151 im Zählwerk A7 seine Drehung, und zwar im gleichen
Verhältnis wie die Antriebswelle 9.
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Durch Vermittlung von 151 (Exzenter 58, Hebel 57 usw.) schieben sieh
die Achsen 2 in A;7 von ihren Zehnerschaltelementen 27: ab (genauer gesagt vom Kupplungskörper
25 ab) und gegen die Achsen i lein, bis die Greifscheiben 32 sieh berühren, so daß
i und 2 zu einer Achse gekuppelt sind. Schaltwerk Sch
und Zählwerk A,7 sind
dann gekuppelt. Bei fortschreitender Kurbeldrehung erfolgt die Schaltung des Zählwerkes
M durch das Schaltwerk. Sobald 151 um mehr als i8o° gedreht wird, vermittelt dieser
Maschinenteil (Exzenter 58, Arm 57 usw.) die achsiale Rückverschiebung von 2 (Entkupplung
der Greifplatten 32 usw. bzw. Entkupplung von Schaltwerk Sch und Zählwerk A7). Mit
der Rückverschiebung von 2 rücken die auf diesen Achsen sitzenden Zapfenräder 26
wieder zurück zu ihren Kupplungskörpern 25. Ist während der Schaltwerksschaltung
einer der Kupplungskörper 25 (Übergang von 9 auf o) vorgeschaltet worden, so kuppelt
in dieser Dekade das Zapfenrad 26 sich bei seiner Rückkehr mit 25 und der zugehörigen
Zifferntrommel 2o. Während der zweiten halben Drehung betätigt 151 alle Ze nerschaltelemente
27, wie eingehend beschrieben, und die Zehnerübertragung in -A7 findet statt.
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5. Die gewünschten Zwischenresultate sind hiernach erschienen in den
Schaulochreihen von Q und von Ail.
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6. Anstatt jetzt das erzielte Zwischenresultat, wie bekannt, zuerst
in Q und dann in A7 zu löschen, kann 7. der Kopftei11511 in A,il (durch Kurbel
¢q.) einmal gedreht werden. Durch diese Drehung werden.
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a) Zählwerke All und A# gekuppelt, b) die Zählwerke Q und Al
gelöscht, c) die Zahlenwerte von Al während der Löschung in das Zählwerk.Afl übertragen;
d) schließlich werden auch noch durch Vermittlung
desselben Kopfteils
1511 in XI automatisch die Zehner übertragen.
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B. Der Arbeitsgang der Maschine kann hiernach von neuem beginnen.
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9. Soll aber das Zwischenresultat in Ar abgezogen werden von einem
Betrage, der in .VI vorhanden ist, so wird die Kurbel in Ml einmal. in entgegengesetzter
Richtung (also z. B. linksherum) gedreht. -Durch die Linksdrehung kann auf beliebige
und bekannte Art ein Wenderädergetriebe zwischen A7 und AII auf entgegengesetzten
Gang geschaltet und betätigt werden. Die notwendige entgegengesetzte Zehnerübertragung
in All erfolgt aber infolge der Neukonstruktion bei entgegengesetzter Drehung mit
entgegengesetzter Wirkung, wie eingehend beschrieben.
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io. Soll das Anzeigewerk All nicht benutzt werden, so läßt man es
unberührt stehen, da .sowohl das Quotientenzählwerk als auch das Anzeigewerk AI,
wie beschrieben, selbständig gelöscht werden können.
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Andere Ausführung der Zehnerschaltelemente. Die Zehnerschalt@elemente
47/49 brauchen keineswegs auf einer gemeinsamen Achse 14/15 angeordnet zu
sein, sie können auch in einer Geraden sich bewegen, wie Abb. 5 und 13 dies andeuten.
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Die Zehnerschalt@elemente 47/49 laut Abb. 13 z. B., sind so angeordnet,
daß sie in der Geraden (Pfeilridhtung) sich bewegen. Die Arbeitskraft wird auch
hier zunächst auf das Schaltelement tt der Einerdekäde übertragen. Hat a sein Zapfenrad
26 geschaltet, so stößt es gegen das Schaltelement b in der Zehnerdekade. Entsprechend
abgestuft erfolgen die Zehnerschaltungen in den anschließenden höheren Dekaden
b, c, d usw. Auf ,geeignetem Wege kann: Rückführung der Zehnerschaltelemente
in die Anfangsstellung erfolgen. Die Zehnerschaltelemente können auch um mehrere
parallel gelagerte Achsen 14 rotieren (Abb. 14). In allen Fällen müssen die Zapfenräder
26 aber so gelagert sein, daß die Drehebene der Zapfenräder im Winkel steht zur
Bewegungsebene der Zehnerschaltelemente, die dann in allen Fällen, wie beschrieben,
arbeiten.