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Selbsttätige Umschaltvorrichtung für den Antriebsmechanismus des Umdrehungszählwerkes
von Rechenmaschinen Bei Rechenmaschinen mit Zehnerübertragung im Umdrehungszählwerk,
dessen Zählrüder nur einen Satz von Ziffern von o bis g aufweisen, ist es erforderlich,
daß beim Rechnen im Sinne einer Multiplikation sowohl als auch im Sinne einer Division
das Umdrehungszählwerk stets im Sinne der Multiplikation gedreht wird. Um dies zu
ermöglichen, sind an den Rechenmaschinen von Hand oder selbsttätig einschaltbare
Wendegetriebe bekannt, durch die die Drehrichtung des Umdrehungszählwerkes gegenüber
der des Einstellwerkes umgekehrt werden kann. Die Anordnungen der ersten Art besitzen
den N acliteil, daß der Rechnende von Hand das Wendegetriebe nach der gewünschten
Rechenart einstellen muß, bevor er die Maschine andreht. Diese Umschaltung von Hand
wird naturgemäß leicht vergessen.
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Die bisher bekannten sogenannten selbsttätigen Umschaltvorrichtungen
besitzen wiederum den !Nachteil, daß bei ihnen meist eine sogenannte Vor schalteng
durch Betätigung der Nullstellung des Umdrehungszählwerkes stattfinden muß. Bei
diesen Maschinen sind besondere Einrichtungen nicht zu vermeiden, welche nur dazu
bestimmt sind, dem Rechnenden anzuzeigen, ob die Nullage des Umdrehungszählwerkes
aus einer Nullstellung der Zifterräderwelle oder aus einer Rückkurbelung auf Null
der einzelnen Zifferräder entstanden ist. Im letzteren Falle muß sodann die Nullstellung
durchgeführt werden. Auch diese Sache wird leicht übersehen, wodurch oft Fehlrechnungen
entstehen.
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Es ist auch bereits eine Umschaltvorrichtung bekannt geworden, bei
der die Nullstellung des Umdrehungszählwerkes durch den Nullstellhandgriff nicht
erforderlich ist, um alle Teile in die Mittellage zurückzuführen. Bei der bekannten
Vorrichtung erfolgt die federnde Rückführung der Schaltteile in die i%Iittellage
beim Einlegen des Kurbelstiftes nach beendeter Rechnung. Diese Vorrichtung kann
jedoch nur an solchen Maschinen angebracht werden, bei denen der federnde Handgriff
als Antriebsoran für den Umschaltmechanismus benutzt' werden kann. Bei vielen Rechenmaschinen
ist dies nicht möglich, da der federnde Stift im Handgriff bereits für eine andere
Funktion, z. B. für die Betätigung der Sperranordnung für die Einstellscheibe im
Einstellwerk, angewandt wird und nicht mehr belastet werden darf.
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Erfindungsgemäß wird die selbsttätige Umschaltvorrichtung für das
Wendegetriebe derart gestaltet, daß jedes Zifferrad des Umdrehungszählwerkes mit
einer Klinke zusammenarbeitet und diese Klinken gemeinsam eine schwingende Wiege
und ein Getriebe bilden, dessen eines Glied dazu dient, die Kupplungsräder zwischen
der Antriebswelle und dem Einzahnrade in der eingerückten Lage festzuhalten und
in richtige Stellung zu bringen. Bei der Einnahme der Nullage sämtlicher Zifferräder
werden die Kupplungsräder
durch das Getriebeglied freigemacht und
durch Federdruck in die neutrale Lage zurückgebracht.
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Die Anordnung bietet außerdem denVorteil, daß sie unter Beibehaltung
der äußeren Form der Maschine und der wesentlichsten Teile derselben ohne Schwierigkeit
eingebaut werden kann.
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Die Wirkungsweise der neuen Vorrichtung wird an Hand eines in der
Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher beschrieben.
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Abs. i stellt einen Durchschnitt durch das Umdrehungszählwerk einer
Odhner Rechenmaschine mit der Zehnerübertragung nach Patent 407 51z und den Zahnrädern
und dem neuen Antriebsmechanismus des Wendegetriebes in einer Nullage dar.
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Abb. 2 stellt eine Vorderansicht des Antriebsmechanismus dar.
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Abb. 3 stellt eine Aufsicht derselben Anordnung mit den Zifferrädern
dar.
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Abb. q. stellt die gegenseitige Lage der Teile des Umschaltgetriebes
dar nach ausgeführter Kurbeldrehung bis zum Moment des Eingriffes des Einzahnes
mit dem Zwischen, rade.
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Abb. 5 stellt die gegenseitige Lage der Gelenke des Umschaltgetriebes
dar nach eingetretener Verstellung des Zifferrades.
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Abb. 6 und 7 stellen ausführliche Vorderansichten der Kupplungsräder
dar.
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Abb. 8, 9 und io stellen Durchschnitte der Kupplungs- bzw. Umschalträder
in den verschiedenen Lagen dar.
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Auf der Achse i für die Zwischenräder des Umdrehungszählwerkes sitzen
Doppelhebel oder Klinken 2 in einer Anzahl entsprechend der Anzahl Zifferräder im
Umdrehungszählwerk. Mit einem Arm greifen diese Doppelarme in eine keilförmige Nut
eines jeden Zifferrades ein. Durch den anderen Arm stehen alle diese Doppelhebel
mittels einer Stange 3 in starrer Verbindung miteinander. Auf der gleichen Achse
i und zu beiden Seiten des Umdrehungszählwerks sind lose drehbar zwei Arme q. und
5 gelagert (Abb. 3). Diese Arme stehen durch die Stange 3 in starrer Verbindung
mit den,Doppelhebeln 2.
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Auf der Achse 6 für die Antriebsräder 7 und 8 des Zehnerübertragungsmechanismus
befindet sich lose gelagert ein doppelt umgebogener Hebel 9 (Abb.6 und 7). Dieser
Hebel 9 steht durch Gelenk i o und die Arme q. und 5 in zwangläufiger Verbindung
mit den Klinken 2. Wegen der erforderlichen Verstellbarkeit des Schlittens sind
die Gelenke io relativ zum Umdrehungszählwerk axial verschiebbar auf der Achse i
i gelagert, dagegen sind sie in ihrer senkrechten Ebene unv eranderlich in den Zapfen
-12 gelagert. Auf der Achse 13 des Einstellwerkes ist ein Kupplungsmechanismus angebracht,
bestehend aus einer unbeweglich mit der Achse verbundenen und mit zwei entgegengesetzt
gerichteten schrägen Aussparungen versehenen Muffe 14, aus zwei mit entsprechenden
Klauen versehenen seitlich verschiebbaren Zahnrädern i5 und 16 und aus Schraubenfedern
17 und 18. Die Zahnräder 15 und 16 stehen durch die Zahnräder 17, 28 und 21 (Abb.2,
3) in ununterbrochenem Eingriff (natürlich jeweils nur mit einer Gruppe dieser Zahnräder)
mit dem Einzahnantriebsrade 22 des Umdrehungszählwerkes.
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Die Verbindung der beiden Kupplungsräder 15 und 16 mit der Muffe 14
zwecks überführung der Drehbewegung von der Achse 13 des Einstellwerkes geschieht
durch einen seitlich verschiebbaren Keil 23. Zwecks genauer Einstellung des Keiles
in die Nullage sowohl wie in die beiden Funktionslagen steht derselbe mittels Kugel
24 und einer Schraubenfeder 25 unter Federdruck. Dementsprechend besitzt der Keil
drei kegelförmige Vertiefungen.
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Eine Schraube 26 dient zur Befestigung der Muffe 14 auf der Achse
und wird gleichzeitig als Stützläger für die Schraubenfeder 25 angewandt. Durch
die schrägen Flächen in den kegelförmigen Vertiefungen des Keiles 23 soll erreicht
werden, daß die erweiterten Enden des Keiles relativ zu den Wänden der zylindrischen
Ausdrehungen 27 der Zahnräder 15 und 16 mit einem gewissen Spiel zu liegen kommen,
um Reibungen an den Wänden und ein evtl. Hängenbleiben an den Schlitzkanten zu verhindern.
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Dem gleichen Zweck der selbsttätigen Regelung der Lage dienen die
Abschrägungen 28 des Hebels 9 (Abb. 6 und 7).
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Angenommen, daß das
Umdrehungszählwerk in allen seinen Schaulöchern auf Null zeigt, so ist die Rechenmaschine
ohne weiteres sowohl für Multiplikationen. als auch für Division bereit. Die gegenseitige
Lage der Teile entspricht dann den Darstellungen in den Abb. 1, 2, 3 und 9.
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Soll eine Division ausgeführt werden und die Kurbel infolgedessen
negativ gedreht werden, so bedeutet dies, daß das Wechselrad 16 mit der Achse 13
verkeilt werden muß und daß das Wechselrad 15 frei laufen muß. Dies geschieht, wie
aus den Abb. 6 und 8 ersichtlich, dadurch, daß das Zahnrad 15 aus der Muffe 1:1
seitlich herausgetrieben wird. Während dieser Bewegung zieht das Zahnrad 15 den
Keil 23 mit sich und führt dadurch das andere (linke) Ende des Keiles in eine Nut
des Zahnrades 16 ein, wodurch die Verbindung
zwischen Achse 13 und
Zahnrad 16 gesichert wird.
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Während dieser Arbeit des Kupplungsmechänismus findet keine Änderung
in der Stellung des Getriebes 2, 1 o, " -,vie in der Abb. 4. dargestellt ist, statt,
da der Einzahn 22 noch nicht in Eingriff mit den Zifferrändern des Umdrehungszählwerkes
gekommen ist.
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Erst wenn durch weitere Drehung der Kurbel der Einzahn zu kämmen beginnt,
wie in Abb. 5 dargestellt, beginnt auch die kinematische Kette 2, io, 9 sich zu
drehen mit dem Resultat, daß sich der Hebel 9 mit seinem oberen Ende, wie in Abb.
7 dargestellt, gegen die Zahnräder 16 und 1 5 legt, das erstere gegen Verstellung
sichernd und das zweite außerdem noch auf richtiges Spiel gegen Muffe 1.1 einstellend.
Gleichzeitig wird, wie in Abb. io dargestellt, der Keil 23 durch die -Federkraft
25 auf richtiges Spiel gegen das Zahnrad 15 eingestellt.
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Die Drehung der Kurbel kann jetzt in beliebiger Richtung fortgesetzt
werden, wobei immer nur Wechselrad 16 in Verbindung mit der Achse 13 verbleibt.
Erst wenn alle Zifferräder entweder durch Lösung oder durch Auskurbelung wieder
die Nullage eingenommen haben und die Klinken 2, (Abb. i) unter Einwirkung der Feder
29 in allen Rädern wieder in ihre Rast zurückgefallen sind, wird auch der Hebel
9 aus den Zahnrädern-i5 und -16 herausgehoben, wobei sofort die Schraubenfeder 17
in Wirkung tritt und den Keil 23 in die neutrale oder Nullage zurückbringt, wonach
eine neue Rechnung in beliebiger Richtung ausgeführt werden kann. Zahlenbeispiel
für die Multiplikation z. B. 89 X 5. Nach Einsetzung des Multiplikanden 89 im Einstellwerk
muß die Kurbel fünfmal in Plusrichtung gedreht werden. Hierbei wird eins der Zifferräder
im Umdrehungszählwerk um fünf Teilungen gedreht. Sobald die Kurbel positiv angetrieben
wird, dreht sich auch die Achse 13 des Einstellwerkes entweder in gleicher oder
in entgegengesetzter Richtung, je nachdem, ob die Drehung direkt oder mittels einer
Zahnradübersetzung stattfindet. N immt man zwischen Kurbelwelle und Einstellwerk
eine Zahnradübersetzung 1:i an, so würde die Achse für das Einstellwerk eine Drehung
in @lillilsrichtung, also entgegengesetzt dem Pfeile nach Abb. 6 ausführen. Die
Muffe 14. treibt dann durch die schräge Ebene ihrer linken Aussparung das Zahnrad
16 nach links. Dieses zieht dabei auch den Keil 23 (Abb. 9) mit sich nach links,
wodurch das Zahnrad 15 (Abb.6) mit der Achse des Einstellwerks verkeilt wird. Dieser
Arbeitsvorgang geschieht, bevor die Einzähnscheibe 22 (Abb. i, 4) in Eingriff mit
dem Z.ifferrade gekommen ist. Sobald das Zifferrad sich zu bewegen beginnt, findet
eine Winkelverstellung des Triebes :2 und 9 (Abb. 5) statt, wodurch die beiden Zahnräder
15 und 16 (Abb. 7) in den vorhin umgestellten Lagen festgehalten werden. Die Maschine
ist hierdurch huf Multiplikation eingeschaltet. .