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Rechenmaschine Gegenstand der Erfindung ist eine Rechenmaschine von
der allgemeinen Bauart der Thomas-Maschine. Die Erfindung bezweckt, die bei der
Thomas-Maschine erforderlichen Wendegetriebe, die zur Umstellung von einer Rechnungsart
auf die andere dienen, zu beseitigen und dadurch die Maschine zu vereinfachen, zu
verbilligen und die Handhabung des Stellhebels für die Wendegetriebe zu ersparen.
Bekanntlich trägt bei der Thomas-Maschine jede Einstellräderwelle ein Wendegetriebe,
und alle Wendegetriebe müssen beim Übergang von einer Rechnungsart auf die andere
durch einen Stellhebel umgestellt werden.
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Bei der neuen Maschine werden die Staffelwalzen so umgebildet, daß
sie in beiden Drehrichtungen arbeiten können, also in der einen Richtung für Addition
und Multiplikation, in der anderen für Subtraktion und Division. Die Umstellung
von einer Rechnungsart auf die andere erfolgt durch eine Axialverschiebung der Staffelwalzen,
die mit der Umkehr der Drehrichtung der Handkurbel selbsttätig bewirkt «erden kann.
Zum Umstellen der Maschine von einer Rechnungsart auf die andere ist daher nur nötig,
die Drehrichtung der Staffelwalzen umzukehren. Alle weiteren Handhabungen fallen
aus, eben weil die Maschine keine Wendegetriebe mehr hat.
| Der Fortfall der Wendegetriebe ist ein so er- |
| heblicher Fortschritt, daß ihm gegenüber die |
| Ausbildung der Staffelwalzen als Doppel- |
| walzen keinen ernsthaften Nachteil bedeutet. |
| Auf der Zeichnung ist ein Ausführungs- |
| beispiel des Erfindungsgegenstandes darge- |
| stellt. |
| Abb. i ist eine Stirnansicht zweier Staffel- |
| walzen mit ihren Einstellrädern, |
| Abb. 2 ist ein Aufriß der ganzen Maschine, |
| gegen die erste Staffelwalze gesehen, |
| Abb. 3 bis 5 zeigen verschiedene Stellungen |
| der Zehnerübertragung, |
| Abb.6 und 7 sind Abwicklungen der |
| ersten und der zehnten Staffelwalze, |
| Abb. 8 ist ein Diagramm der Zahnscheiben- |
| anordnung aller Staffelwalzen, |
| Abb. 9 und io zeigen zwei zu einem Paar |
| gehörige Zahnscheiben der ersten und fünf- |
| ten Staffelwalze, |
| Abb, i i ist ein Schnitt nach der |
| Linie ii-ii, |
| Abb. 12 ein Schnitt nach der Linie 12-z2 |
| der Abb. 2 in größerem Maßstab, |
| Abb.13 ist der zu Abb.12 gehörige |
| Grundriß. |
| Die zehn Staffelwalzen q., von denen Abb. 2 |
| die erste zeigt, sind aus den in Abb. 9 und |
| io besonders dargestellten Zahnscheiben A- |
| und B, insgesamt 18 Stück, zusammenge- |
stellt und auf Wellen 3 befestigt, die am vorderen Ende unverschiebbar
in einer verschiebbaren Rahmenplatte i2, am hinteren Ende verschiebbar in einer
festen Rahmenplatte 22 gelagert sind. Der Antrieb sämtlicher Walzen erfolgt durch
eine Kette 14, die über an der Vorderseite der Platte 12 auf den Wellen 3 befestigte
Kettenscheiben 13 läuft und durch eine über ihr angeordnete Platte 15 an der Rahmenplatte
12 gegen Ausspringen gesichert ist. Die Nabe jedes Kettenrades bildet zusammen mit
einer Scheibe vor der ersten Zahnscheibe der zugehörigen Staffel-,valze eine in
axialer Richtung starre Verbindung, so daß alle Staffelwalzen die Verschiebung der
Rahmenplatte 12 mitmachen. Die Verschiebung der Rahmenplatte erfolgt durch eine
Welle 22Q, die an der Rahmenplatte 22 gelagert ist, und zwei Hebel 27, die durch
Zugstangen 28 mit der Rahmenplatte 12 gekuppelt sind.
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Jedesmal beim Übergang von Addition auf Subtraktion oder umgekehrt
muß die Welle 22Q verstellt werden, um die Staffelwalzen axial umzustellen. Diese
Verstellung der Welle 22, kann durch einen Handhebel erfolgen, der in der Zeichnung
nicht dargestellt ist. Sie könnte aber auch selbsttätig von der Handkurbel aus erfolgen,
wenn diese in der entgegengesetzten Drehrichtung gedreht wird. Die hierzu erforderliche
Einrichtung gehört nicht zur Erfindung und wird daher hier nicht weiter beschrieben.
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Auf der Welle 22, sind ferner Hebel 27Q befestigt, die an dem auf
der Welle jeder Staffelwalze verschiebbar gelagerten Hemmscheibensatz 17, 18, i9
angreifen und ihm bei der Verschiebung der Rahmenplatte eine Verschiebung erteilen,
die im Verhältnis der Hebelübersetzung 27 :27Q größer ist als die Verschiebung,
die der Staffelwalze durch die Rahmenplatte 12 erteilt wird. Über jeder Staffelwalze
ist die Welle i für das zugehörige Einstellrad 2 parallel zur Achse der Staffelwalze
gelagert und in der Rahmenplatte 22 gegen axiale Verschiebung festgelegt, während
die Rahmenplatte 12 sich auf dem vorderen Ende der Welle verschieben kann.
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Die Zehnerübertragung ist verschiebbar auf jeder Einstellradwelle
i angeordnet. Eine Nabe H, in die eine Gabel 24 eingreift, trägt eine Sternscheibe
16 und zwei Zahnräder 2o+ und 20 =. Beide Zahnräder haben zehn Zähne. Die Sternscheibe
arbeitet je nach der Stellung der Nabe H mit einem Satz von vier Hemmscheiben, die
Zahnräder 2o -1,-und 2o - arbeiten entsprechend mit zwei Einzahnscheiben 19 -f-
und 19 - zusammen, die auf der Staffelwalzenwelle 3 zu einem geureinsamen Stück
vereinigt sind. Ein Hebel 27, der dem Rahmen 22 angelenkt ist, greift an einen Halsring
zwischen den Einzahnscheiben 19 -L und 19 -.
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An der Hinterkante der Platte 22 ist der Zählwerkrahmen 9 parallel
und quer zur Platte verschiebbar gelagert. In dem Rahmen ist eine Welle 7 gleichachsig
mit den Einstellradwellen i gelagert. Die Welle 7 ist am vorderen Ende durch eine
Platte 32 gestützt und trägt die Produktenzifferscheibe 5 und die Quotientenzifferscheibe
30. Vor der Platte 32 ist eine Scheibe 7" auf der Welle 7 befestigt, die mit einem
Stift 8 in eine von zehn Nuten einer hinten auf jeder Einstellradwelle i befestigten
Scheibe 6 greift und dadurch die Welle 7 mit der Einstellräderwelle i kuppelt, der
sie jeweils gegenübersteht. Auf der Rückseite der Rahmenplatte 22 ist für jede Welle
i ein Hebel 25 mit Rückziehfeder 25' gelagert, der im Grundriß (Abb. 13) die Form
eines Z hat. Das von der Platte 22 abgekröpfte Ende 26 des Hebels 25 ist abgeschrägt
und arbeitet mit einer entsprechenden Schrägfläche am Stift 8 zusammen, so daß es
gehoben wird, wenn der Stift 8 mit der Scheibe 7Q im Uhrzeigersinn gedreht wird.
Das der Platte 22 näherliegende Ende des Hebels 25 greift in einen Schlitz am Ende
eines Gleitstücks 21 ein, das in einem Schlitz am oberen Rand der Platte 22 gleitet.
Die Gabel 24 für die Nabe H ist am Vorderende des Schiebers 21 befestigt, eine Feder
23 ist zwischen die Gabel und die Rahmenplatte eingelegt und sucht den Schieber
21 nach vorne zu schieben. Ansätze 21' am hinteren Ende der Schieber begrenzen die
Vorwärtsbewegung. Eine Schiene 29 hat eine Hakenleiste, die die sämtlichen Gabeln
24 nach hinten schieben kann.
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Jede Staffelwalze ist aus achtzehn Zahnscheiben A, B zusammengestellt,
die neun Zahnscheibenpaare bilden. Jedes Zahnscheibenpaar hat eine Scheibe für Addition,
eine zweite für Subtraktion. Die Additionsscheiben sind mit A, die Subtraktionsscheiben
mit B bezeichnet. In Abb.2 sind am unteren Rand der Staffelwalze die Zähne der A-Scheiben
mit -[- i bis + 9 bezeichnet. Zwischen ihnen liegen die nicht bezeichneten B-Scheiben.
In der dargestellten Lage des Einstellrades 2 arbeitet dieses mit der sechsten A-Scheibe
zusammen, ist also auf Addition eingestellt. Für die Subtraktion wird die Staffelwalze
durch Verschiebung des Rahmens 12 unter dem Einstellrad 2 verschoben, bis das Rad
mit der zugehörigen sechsten B-Scheibe in Eingriff steht.
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Alle Scheiben haben dieselbe Verzahnung, so daß sie in Massenfertigung
aus Blechringen ausgestanzt werden können.
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Es ist bei Thomas-Maschinen bekannt, die Verzahnung der Staffelwalzen
radial zu versetzen,
so daß beispielsweise die Zahnscheiben der
ersten und zweiten Walze sofort nach Beginn der Drehung auf ihre Einstellräder einwirken,
während die Verzahnung der folgenden Walzen zur Verzahnung der ersten so versetzt
ist, daß sie erst zur Wirkung kommt, nachdem die Staffelwalzen sich um einen gewissen
Winkel gedreht haben. Dies bezweckt, den Bewegungswiderstand der .Maschine zu verringern.
Beim Erfindungsgegenstand ist eine ähnliche Versetzung der Verzahnungen durchgeführt,
wie Abb.8 zeigt. Als Beispiel ist in Abb. 9 das hinterste Scheibenpaar der ersten,
in Abb. io das hinterste Scheibenpaar der fünften Staffelwalze dargestellt. Die
Zähne + i bis +9 der A-Scheibe und die Zähne der - i bis -9 der B-Scheibe sind bei
der Walze I um i8o° oder um den Winkel W - 0 zueinander versetzt, während die A-
und B-Scheiben der fünften Staffelwalze einen Winkel W mit der Senkrechten einschließen,
der etwa d.5° beträgt. Der Winkel W ist der Winkel, den der durch den Zahn +i oder
den Zahn - i gehende Halbmesser der A- oder B-Scheibe mit der senkrechten Mittelachse
der Staffelwalze einschließt. Der Winkel, den die beiden zu den Zähnen + i. -i gehörenden
Halbmesser eines Scheibenpaars einschließen, ist also 2 W.
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Die Wellen 3 sind am Sitze der Zahnscheiben prismatisch, beispielsweise
quadratisch, ausgebildet, und passende Löcher 34 sind in den Scheiben so angebracht,
daß die Scheiben durch einfaches Aufstecken selbsttätig in die richtige Lage zueinander
gebracht werden. Jede Scheibe hat zwei Löcher 35, durch die Stifte gesteckt werden,
um so die sämtlichen Scheiben einer Walze fest miteinander zu verbinden. Die Stifte
werden an den Enden umgenietet, um die Scheiben dauernd zu verbinden. Die Lage der
Prismenlöcher 34 oder der Löcher 35 zur Verzahnung, in der Regel zu ihrem ersten
Zahn, bestimmt die Stellung der Scheiben in der Staffelwalze. Die Scheiben können
mit Bezeichnungen versehen werden, die ihre gegenseitige Lage erkennen lassen.
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Die Hemmung, die das Überschleudern der Einstellräder 2 verhindert,
ist ähnlich ausgeführt wie bei der Thomas-Maschine. Die Steuerscheibe _i6 arbeitet
für beide Drehrichtungen. Die beiden Hemmscheiben 17 sind, wie Abb. i i zeigt, am
Umfang so weit ausgeschnitten, daß die Sternscheibe 16 während der Abwicklung von
neun Zähnen sich frei drehen kann. Bei der Übertragung eines Zehners vergrößert
sich jedoch die Abwicklung um einen weiteren Zahn. Hierfür sind die beiden Hemmscheiben
18 vorgesehen, deren Ausschnitt entsprechend dem zusätzlichen Zahn erweitert ist.
Wenn neun Zähne abgewickelt sind, tritt ein zehnter Zahn in Tätigkeit, der das Einstellrad
2 und damit die Zifferscheibe 5 um einen Zahn entsprechend einer Ziffer weiterschaltet.
Die Einrichtung, die gemäß der Erfindung zu diesem Zweck vorgesehen ist, gleicht
im Prinzip der der Thomas-Maschine, ist aber in, Interesse der Einfachheit baulich
anders ausgebildet.
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Abb. 2 zeigt die Teile in Additionsstellung ohne Zehnerübertragung.
Die Hülse H ist durch ihren Hebel 25 gesperrt, die Hemmscheibe 17 + für neun Zähne
steht der Sternscheibe 16 gegenüber. Die Zähne i9 + und 19 - wirken auf die Zahnräder
2o + und 20 - nicht ein.
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Abb.3 zeigt eine Subtraktionsstellung ohne Zehnerübertragung. Die
Staffelwalzen sind nach rechts verschoben, so daß jetzt die negative Zahnscheibe
6 anstatt der positiven dem Einstellrad gegenübertritt. Die Bewegung überträgt sich
in vergrößertem Maßstabe auf den Satz 17, 18, i9, so daß die Sternscheibe 16 der
Hemmscheibe 17-gegenübertritt. Die Einzahnscheiben 2o + und 2o - sind nach wie vor
außer Eingriff mit den Zahnscheiben 19 + und 19 -.
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Abb.:I zeigt die Zehnerübertragung in Additionsstellung. Der Stift
8 der Scheibe 7Q hat den zugehörigen Hebel 25 aus der Nut des Schiebers 21 ausgeworfen,
so daß die Feder 23 den Schieber so weit verschieben kann, wie es die Anschläge
21' am Ende des Schiebers gestatten. Die Sternscheibe 16 kommt dadurch der Zusatzhemmscheibe
i8 + gegenüber, während das Zahnrad 2o + in Eingriff mit der Scheibe i9 + gelangt.
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Die Scheibe i 9 - und das Zahnrad 2ostehen nicht in Eingriff.
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Für die Subtraktionsstellung (Abb. 5) wird durch Verstellung der Rahmenplatte
12 die Hemmscheibe 18 - der Sternscheibe 16 gegenübergestellt, die Scheiben i9 -
und das Zahnrad 2o - stehen in Eingriff, die Scheibe i9 + und das Zahnrad 2o + sind
außer Eingriff.
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Die Maschine wird zweckmäßig so ausgebildet, daß die Teile sich normalerweise
in der der häufiger vorkommenden Rechnung, also der Addition, entsprechenden Lage
befinden und zur 'Vornahme der minder häufigen- Operation aus dieser Lage gebracht
werden. Wie beschrieben, erfolgt die Umstellung durch Axialverschiebung der Staffelwalzen
um die Dicke einer Scheibe, während deren der Hemmscheibensatz 17, 18, i9 eine durch
die Hebelübersetzung 27 :27Q vergrößerte Bewegung ausführt. Die Übertragung der
Zehner erfolgt während einer UmdrehungderAntriebskurbel. Sobald dienächste
Kurbeldrehung
beginnt, müssen sämtliche Naben H durch die Schiene 29 in die Normallage zurückgeführt
sein.