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Rechenmaschine mit einer aus Planetenradgetrieben bestehenden Zehnerübertragungsvorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eineRechenmaschine mit einer Zehnerübertrabgungsvorrichtung
und mit Zehnerübertragungsfedern, beider in an sich bekannter Weise die durch die
Federn bewirkten Zehnerübertragungsimpulse von verhältnismäßig großer Schwingungsgröße
der höheren Stellenwertreihe mittels eines Paares gleichachsig gelagerter Planetenräder
ausgeführt werden: Die vorzugsweise zur Verwendung gelangenden Planetenräder (Differential-Epicycloi:denräder)
besitzen eine verschiedene Anzahl von Zähnen. Die Achse dieser Räder führt hierbei
während einer Zehnerschaltung eine verhältnismäßig große und nach einemKreisbogen
verlaufende ._Ausschwingung aus, wobei die Räder mit anderen Rädern in Eingriff
stehen, @die ebenfalls eine verschiedene Zähneanzahl haben.
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Gemäß der Erfindung ist die Einrichtung so getroffen, daß der von
der Zehnerübertragungsfeder erzeugte Zehnerübertragungs.impuls von verhältnismäßig
großer Schwingungsgröße von der niedrigeren Stellenwertreihe ohne wesentliche Verkleinerung
auf ein Paar in der nächsthöheren Stellenwertreihe befindlichen Planetenräder übertragen
wird, die mit einem Paar mit Innenzahnung versehenen Räder in Eingriff stehen, die
ihrerseits mit dem Zifferrad in ,der nächsthöheren Stellenwertreihe bzw. mit dessen
Antriebsglied in Eingriff stehen.
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Hierdurch wird erreicht, daß eine große, nach einem Kreisbogen verlaufende
Aussehwin;gung der Planetenräder vorhanden ist, die eine sichere und zuverlässige
Einleitung ,der Zehnerschaltung bedingt, wobei diese große Aasschwingung sofort
auf eine sehr kleine und nur einen Bewegungsschritt ausmachende Drehung verringert
wird, ohne daß ein umständliches Reduktionsräderwerk verwendet werden maß, wie ein
solches bei bekannten Zehnerschaltungen ähnlicher Art vorhanden ist.
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In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Zehnerschaltvorrichüung
#beisp.ielsweise dargestellt, und zwar ist Fig. i eine Ansicht der ganzen Rechenmaschine.
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Fig. 2 ist ein Schnitt durch einen Teil der Maschine und veranschaulicht
das Zählwerk und die Zählvorrichtung.
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Fig.3 ist eine in vergrößertem Maßstabe dargestellte Schnittansicht
durch den hinteren Teil der Maschine, und
Fig. 4 ist eine schaubildliche
Ansicht der einzelnen Teile ades Epicycloidenräderwerkes und der Zehnerübertragungsvorrichtung.
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Die Rechenmaschine .ist im wesentlichen von der im Patent 459
767 beschriebenen Bauart, bei der die einzelnen Antriebsvorrichtungen für
das Zählwerk unverschiebbar angeordnet sind, während das Zähl-,verk selbst sowie
die Zehnerübertragungsvori@ichtung in einem quer verschiebbaren und abhebbaren Schlitten
untergebracht sind. Die einzelnen Tasten einer jeden Stellenwertrenhe wirken mittels
eines ,geeigneten Antriebshebels 27 auf einen gezahnten Sektor 34 (Fig. 3 und 4),
dessen Bewegung auf die Zählwerkräder übertragen wird.
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Die Bewegung des Sektors 34 wird auf das in adem verlegbaren .und
abhebbaren Zählwerkschlitten untergebrachte Zählwerk durch Vermittlung :des üblichen
Klinkenschaltradg,etriebes übertragen, -das indem ortsfastenRahmengestell der Maschine
untergebracht und auf einer quer verlaufenden Tragstange oder Welle gelagert .ist.
Das Schaltradgetriebe weist ein Stirnrad i i i (Fig. 4), welches mit den Zähnen
des Sektors 34 in Eingriff steht, sowie ein Klinkenschaltrad 112 und ein Stiftrad
i 13 auf, mit adern eine Sperrklinke i 15 in üblicher Weise zusammen arbeitet, durch
die eine Zurückdrehung des erwähnten Stiftrades 113 verhindert wird. Um eine zu
weite Vorwärtsdrehung dieses Rades zu verhindern, kommt ferner in üblicher Weise
eine andere Sperrklinke i 16 zur Verwendung (Fig. 3), die mit den Stiftrede 113
zusammen arbeitet. An dem Stiftrede i13 ist ein Stirnrad 114 befestigt, welches
mit einem Rade des Epicycloidenräderwerkes in Eingriff steht. Eine nicht dargestellte
zwischen Klinkenschaltraad 112 und Stiftrad 113 eingeschaltete Schaltklinke dient
dazu, um das Stiftrad 113 und .das Stirnrad 114 nur während :der Aufwärtsbewegung
des Sektors 34 mit dem Klinkenschaltrade i 12 zu kuppeln.
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Das Zählwerk, das .in dem verschiebbaren und abhebbaren Zählwerkschlitten
gelagert ist, besitzt einen Tragrahmen, der aus Seitenplatten, quer verlaufenden
Stangen und einem ,oberen abschließenden Gehäuse iigbesteht.
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Der Zählwerkschlitten ist auf der Stange i2o (Fig.3) verschiebbar
und abhabbar gelagert, die von dem oberen Teil -des ortsfesten Rahmengestells getragen
wird. Der Schlitten ist vorzugsweise breiter als das ortsfeste Gehäuse, um eine
größere Anzahl von Zahlenräder als die Anzahl der Antriebsvorrichtungen (Tastenhebel)
aufzunehmen, so daß eine Maschine von großem Fassungsvermögen zur Anisführung der
Rechenvorgänge entsteht. Bein. Ausführungsbeispiel sind acht Reihen von Antriebsvorrichtungen
und 17 Zahlenräder im verschiebbaren Zählwerkschlitten vorhanden.
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In dem ortsfesten Rahmengestell ,der Maschine sitzt einePlattei2i,
die mit einerReihe von Nuten i22 versehen ist, die die einzelnen Stellungen des
Zählwerkschlittens in dessen Ruhelage bestimmen und mit einem abwärts gerichteten
Verriegelungsarm i23 (Fig.3) zusamrnen wirken, der von dem Schlitten getragen wird
und in eine dieser Nuten eintritt, wenn der Schlitten in seine richtige Arbeitslage
gesenkt worden ist.
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Die Zifferräder 124 (Fig. 3) zur Registrierung .des Resultates sind
drehbar auf Querstangen oder Wellen 126 angebracht, die von dem Rahmengestell ades
Schlittens getragen werden. Ein jedes Zifferrad 124 ist mit einem Antriebsrede 127
verbunden (Fig. 2), das mit einem Stirnrede 128 in Eingriff steht, welches auf einer
parallel angeordneten Querstange 129 gelagert ist. Durch die Übertragungsräder des
im verschiebbaren Schlitten untergebrachten Zählwerkes wird die Bewegung .auf das
Rad 128 übertragen (Fig. 4), wodurch das Zifferrad 124 gedreht wird.
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Die Übertragungsräder des Zählwerkes erhalten ihre Bewegung von den
Rädern 114 des Antri.ebwerkes und übertragen .diese Bewegung auf die Zifferräder
der zugehörigen Stellenreihe. Zu den Übertragungsräderndes Zählwerks gehört eine
Übertragungsvorrichtung, um die Zehner von den niederen Stellenwerten zu den höheren
zu übertragen, jedesmal wenn die Zifferräder von niederem Stellenwert über die Ziffer
9 hinaus gedreht-wer--den. Die übertragende Bewegung in den höheren Stellenwert
-kann hierbei bleichzeitig mit .einer direkten Bewegurg,der Räder :dieses höheren
Stellenwertes durch die zugehörigen Antriebshebel erfolgen, ohne in irgendeiner
Weise die Übertragungsimpulse aufzuzehren. Das von dem Schlitten .getragene Zählwerk
besitzt in jeder Stellenreihe ein Paar nebeneinanderliegender Räder 130 und 131
mit Innen- und Außenverzahnung. Die außenliegen.den Zähne 132 des Rades 130 (Fig.
.4) stehen in Eingriff mit dein Stirnrede 128, und .die äußeren Zähne 133 des rechts
liegenden Rades 131 -kämmen mit dem Stirnrede 114 der Sperradvorrichtung. Das Rad
131 sitzt lose auf einer kurzen Welle 134, .die von einer Tragplatte des Schlittengestelles
getragen wird, und das links liegende Rad 130 ist lose auf einem kurzen Wellenstumpf
135 gelagert, welcher durch die Nabe 136 des Rades 130
und die Nabe 137 ides
Rades 131 hindurchgeht und selbst drehbar in einer Bohrung 138 des ortsfesten Wellenstumpfes
134 gelagert ist. Die Anzahl der äußeren Zähnedes kades 131 ist verschieden von
oder Anzahl -der äußeren Zähne des Rades Q O; so kann beispielsweise
das
Rad 131 36 Außenzähne und das Rad 13o 4o Außenzähne besitzen. Die Anzahl der Innenzähne
139 des Rades 131 ist ebenfalls verschieden von der der Innenzähne 14o des
Rades 130; so kann beispielsweise das Rad 131 44 Innenzähne 139 und das Rad
130 40 Innenzähne i4o besitzen. Der kurze Wellenstumpf 135 verläuft konzentrisch
zur Umdrehungsachse der Räder i 3o .und I31 und bildet selbst einen Träger für ein
Paar differentialer Epicycloidentriebe 141 und I42. Der Trieb 141, der zu dem Rade
131 gehört, steht mit den Innenzähnen 139 in Eingriff, und der Trieb 142, der dem
Rade 13o entspricht, kämmt mit den Innenzähnen 140. Die Triebe 141, 142 sind miteinander
verbunden und um eine gemeinsame Achse 143 drehbar, die exzentrisch zur Umdrehungsachse
135 der Räder 130 und 131 verläuft. So kann beispielsweise der Trieb 141
22 Zähne und der Trieb 142 18 Zähne besitzen. Die beschriebenen Räder sind so bemessen,
daß das Rad 130
für jede vollständige Umdrehung des Stirnrades 127 und des
Zifferrades 12,4 eine .halbe Umdrehung ausführt.
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Die Epicycloidenbewegung der Triebpaare 141, 142 wird dazu benutzt,
:dem mit Innen-und Außenzähnen versehenen Rade 13o eine weitere Bewegung um einen
Schritt zu erteilen, wenn eine Zehnerübertragung stattfindet, d. h. wenn das Zifferrad
von nächstniederem Stellenwerte über @die Strecke zwischen 9 und o gedreht wird.
Die linke Fläche eines jeden Rades 130 ist mit Armen 145 (Fig. 4) versehen,
und an einem hervorragenden Zapfen 146 dieser Arme greift .das eine Ende ,der Übertragungsfeder
147 an, die die Nabe 136 des Rades 130 umfaßt. Das andere Ende ,der Übertragungsfeder
147 ist an einem Zapfen 148 befestigt, der aus einem Sternrad 149 hervorragt, welches
an dem rechten Ende eines Wellenstumpfes 135 .des Differentialtriebpaars von nächsthöherem
Stellenwert sitzt und starr mit ihm verbunden ist. Das Sternrad 149 trägt eine Scheibe
i 5o, deren geflanschterUmfangsrand 151 mit einem Paar diametral gegenüberliegender
einwärts ragender Vorsprünge 152 versehen ist. Die Scheibe i5o bildet ein Auslöserad
für die Zehnerübertragung in den nächsthöheren Stellenwert, jedesmal wenn eine Übertragung
von einem niedrigeren Stellenwert vorgenommen wird. Aus .dem Sternrad 149 des Auslöserades
i 5o springt in diametral gegenüberliegendenRichtungen ein Paar Anschläge 153 vor,
von denen zuerst der eine und darauf der aridere das Auslöserad i5o an einer Drehung
und die Differentialtriebe 141, 142 von nächsthöherem Stellenwert an einer Epicycloidenbewegung
durch Zusammenwirken mit einer unter Federwirkung stehenden Klinke 154 (Fig. 4)
verhindert, die auf einer Querstange 155 gelagert ist, -die ihrerseits von dem Wagen
getragen wird. Am freien Ende dieser Klinke 154 ragt eine Rolle 16o hervor, .die
niedergedrückt wird, um das freie Ende der Klinke 154 zu senken, wodurch der an
dieser Klinke sitzende Anschlaglappen 157 außer Eingriff ,sitzende dem Anschlag
153 gebracht wird, so .daß das Auslöserad 15o freigegeben wird, wenn eine
Zehnerübertragung von einem niedrigeren zu dem nächsthöheren Stellenwerte stattfindet.
Dies tritt bei jeder halben Umdrehung .des Rades 130 von nächstniedrigerem Stellenwerte
zu der Zeit ein, wenn .das zu diesem niedrigeren Stellenwerte gehörige Zifferrad
sich über die Strecke zwischen 9 und o bewegt. Von den Armen 145 des Rades 130 ragt
ferner ein Paar Steuernocken 161 hervor, die mit Bezug auf das Rad diametral gegenüber
angeordnet sind und von denen der eine oder andere die Rolle 16o der Klinke 154
von nächsthöherem Stellenwerte in dem Augenblick -der Freigabe der übertragungsvorrichtung
erfassen und niederdrücken kann. Während des Arbeitens der Maschine dient das mit
inneren .und äußeren Zähnen versehene Rad 130 von jeweils niedrigerem Stellenwert
dazu, die Übertragungsfeder 147 aufzuwinden, so daß auf das Auslöserad 15o von nächsthöherem
Stellenwert ein eine Zehnerübertragung herbeiführender Impuls übertragen wird. Die
Übertragungsfeder 147 wird während einer jeden halben Umdrehung des Rades 13o zwischen
den Zeitpunkten der durch die Steuernocken 161 erfolgendenÜ.bertragungsfreigaben
.aufgewunden. Zu dem Zeitpunkt der Übertragungsfreigabe hat die Übertragungsfeder
147 genügend Kraft in sich aufgespeichert, um .das zu dem nächsthöheren Stellenwert
gehörige Auslöserad 150
zu drehen, an dem die Übertragungsfeder ebenfalls
angreift, und hierdurch wird infolge .der Drehung des Wellenstumpfes 135 eine Epicycloidenbewegung
des Paares der Differentialtriebe 141, 142 von nächsthöherem Stellenwerte bewirkt.
Durch ,diese Epicycloidenbewegung der Triebe 144 142 in der nächsthöherem Stellenreihe
wird wegen der unterschiedlichen Anzahl der Zähne in den Trieben selbst lind in
den inneren und äußeren Zahnkränzen, mit denen ;die erwähnten Triebe zusammenarbeiten,
dem Rade i3o von höherem Stellenwerte eine ausreichende Bewegung übertragen, um
das Zifferrad von nächsthöherem Stellenwerte um einen zusätzlichen Ziffernabstand
zu bewegen, :der für die Übertragung notwendig ist. Wenn die Freigabe .durch den
Steuernocken 161 erfolgt, wird die zurückhaltende Klinke durch ihre Feder 156 in
die Normallage zurückgeführt, um mit demjenigen Ansatz 153 in Eingriff zu
treten,
der gegenüber dem eben freigegebenen liegt, bis die nächste Übertragung .stattfindet.
Bis die Klinke 154 sich in ihre Normalstellung zurückbewegt hat, wird das Auslöserad
i5o an der Vollendung seiner vollen halben Umdrehung durch einen der nach innen
ragenden Vorsprünge ist verhindert. Dieser Vorsprung tritt mit dem Anschlag i 57
der Klinke in Eingriff. Sobald die Klinke rs4 durch ihre Feder 156 in die Normallage
zurückgebracht worden ist, in der ihr Anschlag 157 wieder in der Bahndes
folgenden Ansatzes 153 desAuslöserades 150 liegt, gibt auch der Anschlag
157 den Vorsprung 152 des Auslöserades i5o wieder frei, so daß der letztere seine
Drehung unter dem Einflusse der Feder 147 vollenden kann.