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Zehnerschaltvorrichtung. Die Erfindung bezieht sich auf solche Zehnerschaltvorrichtungen
an Rechenmaschinen, bei denen die Übertragung der Zehnereinheit auf die nächsthöhere
Stelle durch ein zwischen dem Zählrade und dem Schaltgliede dieser Stelle angeordnetes
schwenkbares Zwischenrad erfolgt. Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art wird der
Zwischenradträger in seine» Schwenkstellungen kraftschlüssig gehalten. Um der durch
den KraftschluB, insonderheit bei schneller Bewegung der Schaltglieder, bedingten
Unsicherheit vorzubeugen,
werden gemäß der Erfindung die Schwenkstellungen
der Zwischenräder durch eine Kurvenschlitzführung und eine in diese eingreifende
Rolle, welche den Zwischenradträger und die Zehnerschaltorgane der nächst niederen
Stelle miteinander verbinden, formschlüssig bestimmt.
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Im folgenden sind zwei Ausführungsbeispiele in der Anwendung auf zwei
verschiedene Zählwerksanordnungen beschrieben. Hiervon betrifft die eine eine Zählwerksgruppe,
die aus neun satzweise angeordneten und für additive Rechnungen bestimmten Zählwerken
besteht, während die andere ein für additive und subtraktive Rechnungen bestimmtes
Einzelzählwerk darstellt.
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In der Zeichnung zeigt . Abb. i einen Schnitt nach I-I der Abb. 2
durch zwei untereinander angeordnete Zählwerksgruppen, Abb. 2 eine dazugehörige
Oberansicht, teilweise im Schnitt nach II-II der Abb. i, Abb.3 einen Schnitt nach
III-III der Abb.4 durch zwei untereinander angeordnete Zählwerke für additive und
subtraktive Rechnungen, Abb. 4 eine dazugehörige Oberansicht, teilweise im Schnitt,
Abb. 5 einen Schnitt nach V-V der Abb. 4. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel besteht
jede Zählwerksgruppe aus neun Zählwerken, deren Zählräder 149 (Abb. 2) gleicher
Ordnung nebeneinander auf der verlängerten Nabe i 5o eines für die Zählwerkräder
gleicher Ordnung der betreffenden Gruppe gemeinsamen Schaltrades 154 lose gelagert
sind. Die Schalträder 154 sind lose drehbar in Zwischenwänden 155 des Maschinengestelles
23 angeordnet. Die Zählräder 149 (Abb. i) weisen innen zehn Einschnitte 156 und
außen zehn Sperrlücken 157 sowie einen Zehnerzahn 158 auf. Mit den Einschnitten
156 vermag ein Reiter 159 zusammenzuarbeiten, der in einer Eindrehung 16o einer
lose durch die Schalträder hindurchgeführten Reiterachse 161 unverschiebbar, aber
drehbar gehalten ist und durch einen Längsschlitz 162 (Abb. 2) seiner Schaltradnabe
i5o hindurchragt. Die Reiter 159 sind in einem dem Stellenabstande der einzelnen
Zählräder 149 eines Zählwerkes entsprechenden Abstande der Achse 161 angeordnet,
so daß bei einer Achsialverschiebung der Achse 161 nacheinander jeweils die von
rechts ersten, zweiten dritten usw. Zählräder jeder der auf den einzelnen Naben
15o vereinigten Zählrüdergruppen mit ihren Schalträdern 154 gekuppelt werden. Die
Schalträder 154 stehen durch an einem Träger 163. (Abb. 1, 2) der nächstniederen
Ordnung gelagerte Zahnräder 164, 165 mit der Verzahnung 85 der Schaltglieder 8o
ständig in Eingriff. Durch Wegnahme jedes dritten Zahnes der Schalträder 154 werden
den Sperrlücken 157 ähnliche Sperrlücken 166 gebildet. Mit den Sperrlücken 15- wirkt
eine achsial verschiebbare und durch ein Joch 167 (Abb. 2) mit der Reiterachse aha
starr verbundene Sperrstange 168 zusammen. Die Sperrstange 168 besitzt Aussparungen
169, welche den Durchgang des Zehnerzahnes 158 gestatten und genau gegenüber den
Reitern 159 angeordnet sind, so daß in jeder Stellung der Achse 161 sämtliche Zählräder
149 gegen Drehung gesperrt sind mit Ausnahme desjenigen, das durch den zugehörigen
Reiter mit seinem Schaltrade 154 gekuppelt ist.
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Während der Verschiebung der Reiterachse aha und der Sperrstange 168,
die zu drei verschiedenen Zeiten erfolgen kann, wie unten beschrieben ist, werden
die Zählräder 149 und Schalträder 154 übereinstimmend durch einen Richtbalken i7o
ausgerichtet (Abb. 1, 2). Die Richtbalken i7o sind durch Arme auf Wellen 171 befestigt,
die drehbar im Maschinengestell gelagert sind und gleichzeitig verschwenkt werden.
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Der Träger 163 der Zwischenräder 164, 165 ist gleichachsig mit der
Reiterachse aha an den Zwischenwänden 155 gelagert (Abb. 2). Er weist einen Kurvenschlitz
184 (Abb. i) auf, in den eine Rolle 185 eines lose auf der Welle 186 drehbaren,
bügelförmigen Schwingstückes 187 eingreift. Das Schwingstück 187 ist mit einem Zehnergegenzahn
188, der quer an den neun Zählrädern 149 der betreffenden Ordnung entlangläuft,
und mit einer Verzahnung 189 versehen, welche in ein auf der festen Welle igo drehbar
gelagertes Zahnrad igi eingreift. An einem Zapfen 192 eines mit dem Zahnrade igi
verbundenen Armes 193 ist ein Lenker 194 angelenkt, der am unteren Ende durch einen
Zapfen 195 mit einem auf der Welle 196 drehbaren Bügel 197 verbunden ist. Eine Feder
198, die mit dem einen Ende in einem Schlitz der Welle 196, mit dem anderen Ende
an dem Zapfen 195 angreift, sucht den Bügel 197 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinne
(Abb. i) zu drehen, wobei sich, solange keine Zehnerschaltung erfolgt, der Lenker
194 mit einer Anschlagfläche igg an die Welle igo anlegt.
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Auf der Welle 196 sind Rückstellarme Zoo starr befestigt, welche mit
Stiften 205 der Schwingstücke 187 zusammenwirken. Die Wellen 196 hängen mit
dem Maschinenantrieb zusammen und werden von diesem zwecks Rückführung der verstellten
Zehnerschaltteile gleichzeitig gedreht. .
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In der Ruhestellung der Maschine befindet sich die Reiterachse 161
in ihrer rechten End-
Stellung (Abb. 2), in welcher die Reiter 159
außer Eingriff mit den Zählrädern 149 und in Eingriff mit den Schalträdern 154 sind.
Soll auf eines der Zählwerke ein Betrag geschaltet «-erden, so behält die Reiterachse
während der abwärts erfolgenden Einstellbewegung der Schaltglieder 8o ihre Ruhestellung
bei, so daß die .Schalträder 154 vermittels der Zwischenräder 164, 165 im Sinne
des Uhrzeigers (Abb. I) leer gedreht werden. Vor Beginn der Schaltbewegung (Aufwärtsbewegung)
der Schaltglieder 8o erfolgt die Achsialcerschiebung der Reiterachsen gemäß der
eingestellten Zählwerkstaste, so daß die Zählräder 149 des betreffenden Zählwerkes
mit ihren Schalträdern 154 durch die Reiter 159 gekuppelt sind. Waren bei der Einstellbewegung
der Schaltglieder sämtliche Zählräder 149 durch die Sperrstange 168 gesperrt, so
sind jetzt die Zählräder, welche mit den Schalträdern 154 gekuppelt sind, durch
die Lücken 169 der Sperrstange 168 freigegeben. Bei der Schaltbewegung der Schaltglieder
werden die gekuppelten Zählräder 149 um den von den Betragstasten eingestellten
Betrag entgegengesetzt dem Uhrzeigersinne gedreht.
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In der Ausgangsstellung nehmen die Zehnerschaltteile die Stellung
wie bei dem oberen Zählwerke der Abb. i ein. Die Verbindungslinie der Zapfen 192,
195 liegt rechts von der Wellenmitte I9o, wodurch sich der Anschlag 199 unter der
Wirkung der Feder 198 an die Welle I9o anlegt und die Rolle 185 sich in dem linken,
konzentrisch zu der Welle 186 verlaufenden Teile des Schlitzes 184 befindet. Hierdurch
werden die Zwischenräder 164, 165 in ihrer oberen Endlage gehalten.
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Tritt bei der Schaltung in einem der Zählräder -149 ein Übergang von
9 auf o auf, so gelangt der Zehnerzahn 158 des betreffenden Zählrades an den Gegenzahn
188 und drückt ihn in die beim unteren Zählwerk der Abb. I gezeichnete Lage. Hierbei
wird das Schwingstück 187 ausgeschwungen und dreht den Arm 193 unter Vermittlung
der Verzahnungen 189, I91 entgegen der Wirkung der Feder 198 so weit, daß die Verbindungslinie
der Zapfen 192, 195 links von der Welle igo zu liegen kommt, so daß das Schwingstück
187 seine durch den Zehnerzahn 158 eingeleitete Drehbewegung im Sinne des Uhrzeigers
vollenden kann und sich die Rolle 185 in den konzentrisch zu der Welle 186 verlaufenden
rechten Teil des Schlitzes 184 einlegt. Bei der Bewegung der Rolle 185 von dem linken
in den rechten Teil des Schlitzes 184 erhält der Träger 163 eine Drehbewegung entgegengesetzt
dem Sinne des Uhrzeigers, wodurch die Zwischenräder 164, 165 in ihre untere Endstellung
überführt werden. Während sich das Rad 164 auf der Stange 8o abrollt, bewirkt das
Rad 165 eine zusätzliche Drehung des Schaltrades 154 der nächsthöheren Ordnung um
eine Einheit, gleichgültig ob das Schaltglied 8o feststeht oder noch in der Schaltbewegung
begriffen ist. Hiermit ist die Zehnerschaltung vollzogen, bei der, wie ersichtlich,
die Vorbereitung und der Vollzug mit der Betragsschaltung zusammenfallen.
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Die Rückstellung der verstellten Zehnerschaltglieder 187, 188, 163
und 193; 194, 197 erfolgt im ersten Teile des nächsten Maschinenganges vor der Einstellbewegung
der Schaltglieder. Zu dieser Zeit befinden sich die Reiterachsen 161 wieder in ihren
rechten Endstellungen, in welchen die Zählräder 149 durch die Sperrstangen 168 gesperrt
sind. Hierbei greifen die Arme Zoo an den Stiften 205 an und bringen die
Schwingstücke 187, die Arme 193, den Lenker 194 und den Bügel 197 in ihre bei dem
oberen Zählwerke der Abb. i dargestellte Ausgangslage zurück. Zu Beginn der nächsten
Schaltbewegung des Schaltwerkes sind die Federn 198 gespannt, so daß eine neue Zehnerschaltung
in der beschriebenen Weise erfolgen kann.
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Wie bei der vorstehend beschriebenen Zähl-. Werksgruppe sind bei dem
Zählwerke für additive und subtraktive Rechnungen (Abb. 3, 4 und 5) Schalträder
214 vorgesehen, die durch an Trägern 163 der nächstniederen Stelle gelagerte Zwischenräder
164, 165 mit den Schaltgliedern 8o ständig in Eingriff stehen. Auf den Naben 215
der Schalträder 214 sind Kegelräder 216, 217 lose drehbar gelagert, die durch Stifte
218 starr befestigt die Zählräder (Addierräder 219 und Subtrahierräder 220) tragen.
Die Addier- und Subtrahierräder_ 2I9, 22o besitzen innen zehn Ausschnitte 221 (Abb.3),
mit denen durch Schlitze 222 der Schglträdernaben 215 ragende Reiter 223 zusammenwirken.
Die Reiter 223 sind in Eindrehungen der Reiterachse 224 (Abb. 3) drehbar gehalten.
Durch Verschiebung der Reiterachse 224 können sie entweder mit den Addier- oder
mit den Subtrahierrädern in Eingriff gebracht oder in eine Leerstellung übergeführt
werden, in welcher sie mit den Zählrädern nicht in -Eingriff sind. Die beiden Kegelräder
216, 217 stehen durch ein Wenderad 226 (Abb. 3, 4, 5), das an einer auf einer Stange
227 undrehbar sitzenden Hülse 228 gelagert ist, ständig miteinander in Eingriff.
An ihrem Umfang besitzen die Addier- und Subtrahierräder 219, 22o sowie die Schalträder
214 Sperrlücken 229, mit welchen ein auf der Welle 171 befestigter Sperrbalken 170
zusammenwirken kann. Die Sperrbalken 170 für den Rechner und Hilfsrechner besitzen
Ausschnitte 230
(Abb. 3), um in der Sperrstellung der Sperr-
Balken
die freie Drehung der Kegelräder 216, :217 nicht zu behindern. Das Addierrad
2 i 9 weist einen Zehnerzahn _231 (in Abb. 3 punktiert gezeichnet) und das Subtrahierrad
22o einen Zehnerzahn 232 (Abb. 3) auf. Von dem Zehnergegenzahn abgesehen, sind die
Einzelteile der Zehnerschaltvorrichtung wie oben beschrieben ausgeführt und ebenso
bezeichnet. Irn vorliegenden Falle ist der Zehnergegenzahn 233 (Abb. 3, 4) nicht
mit dem Schwingstücke 187 starr verbunden. Er umgreift vielmehr mit einer Ausnehmung
234 einen Quersteg 235 des Schwingstückes 187, ist also undrehbar, aber verschiebbar
mit dem Schwingstücke verbunden. Seine seitliche Lage wird durch die Welle 236 der
Schwingstücke bestimmt, auf der er zwischen Stellringen 237 (Abb. ,4) drehbar gehalten
wird. Die Welle 236 ist durch einen Ausleger 238 (Abb. 4.) mit der Reiterachse 224
starr v Uunder er #, so daß er die achsialen Verschiebungen der letzteren mitmacht.
Der Zehnergegenzahn 233 ist gegenüber den Reitern 223 angeordnet. Ist daher eines
der Zählräder 2i9, 22o durch den Reiter 223 mit dem Schaltrade 214 gekuppelt, so
steht auch der Zehnergegenzahn 233 in seiner Ebene.
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Wenn ein Addier- und Subtrahierradpaar 2i9, 22o. auf Null eingestellt
ist, so befindet sich der Zehnerzahn 23i des Addierrades gerade über den Zehnergegenzahn
233, während der Zehnerzahn 232 des Subtrahier.rades die Stellung nach der Abb.
3 (oberes Zählwerk) einnimmt.
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Zum leichteren Verständnis der Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung
denke man sich mit den Addierrädern Zig Zähl-.ollen starr verbunden, die durch am
Gehäuse feste Schauöffnungen ablesbar seien und deren Ziffern bei additiver Drehung
der Addierräder in additivem Sinne steigen. Dann erhellt, daß' bei Kupplung der
Addierräder 2i9 mit den Schalträdern 2i4 die Schaltung und Zehnerschaltung wie bei
dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel vor sich geht. Hierbei machen
die Subtrahierräder 22o die Drehungen der Addierräder 2i9 infolge der Anordnung
der Wenderäder 226 in entgegengesetztem Sinne mit. Sind dagegen die Subtrahierräder
22o mit den Schalträdern 214 gekuppelt, so erfolgt die Schaltung und Zehnerschaltung
der gedachten Zählrollen im entgegengesetzten Sinne wie vorher, also subtraktiv.