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Rechenmaschine mit selbsttätiger Divisionsvorrichtung Die Erfinrhing
betrifft selbsttätig dividierende Rechenmaschinen, in denen ein Differentialgetriebe
die Bewegung der von der Handkurbel oder vom Motor angetriebenen Welle wahlweise
auf eine von zwei Wellen überträgt, von denen die eine die Rechenantriebe; .die
andere den Zählwerktransport oder die Korrekturvorrichtung bewegt.
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Die Divisionsvorrichtung nach der Erfin--du.nn,g .ist einfacher und
leichter sowie billiger herstellbar als ,die bekannten Vorrichtungen dieser Art.
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Der Erfindung ist wesentlich, :daß das Differentialgetriebe von einem
einzigen .im Maschinengestell geführten Sperrglied gesteuert wind, das mit zwei
Gegensperrglieiern der Differentialwellen zusammenarbeitet.
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Sobald dieses Sperrglied mit dem Gegensperrglied der einen Differentialwelle
in Eingriff kommt, tritt es mit dem der anderen Welle außer Eingriff; es ist also
stets eine der beiden Differentialwellen gesperrt, die andere frei. Dieses im Maschinengestell
gelagerte Sperrglied wird einesteils von dem Zehnervorbereitungsdaumen der vorm
obersten Zehnerschaltdaumen angetriebenen Ziffernrolle, andernteils von der Korrekturwelle
beeinlußt. Der Zehnerschaltdaurnen verschiebt das Sperrglied in die Lage, bei der
die Antriebswelle gesperrt und die Korrekturwelle frei ist, während die Korrekturwelle,
falls sie freigegeben ist, stets noch vor Ablauf :einer Drehung .das Sperrglied
wieder in seine entgegengesetzte Endlage zurückschiebt und dadurch sich selbst nach
Ablauf einer Umdrehung wieder sperrt, @so daß im allgemeinen die Korrekturwelle
gesperrt und die Antriebswelle frei ist, während der entgegengesetzte Zustand immer
nur für die Dauer einer Umdrehung bestehen kann.
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De Bewegung der Korrekturwelle wird entweder an :die Korrekturvorrichtung
oder an die Zählwerktransportvorrichtung weitergeleitet. Die Verbindung der Korrekturwelle
mit der einen oder der anderen Vorrichtung wind durch zwei lösbare Kupplungen bewirkt.
Beide Kupplungen werden vom Zehnervorbereitungsdäum:en der vom Zehnerschaltdau,men
bewegten Ziffernscheibe zugleich mit dem das Differentialgetriebe steuernden Sperrglie;l
bewegt, wobei -die Anordnung so gewählt ist, däß die die Transportvorrichtung bewegende
Kupplung nur dann in Eingriff kommen kann, wenn vorher ein von der Korrekturvorrichtung
bewegtes Glied aus ihrem Bewegungsbereich entfernt wurzle.
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In den Zeichnungen ist ein: Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und es zeigen.: Abb. i eine Ansicht der Maschine nach der Erfindung von oben, Abb.
2 eine Seitenansicht, Abb. 3 eine Einzelheit,
Abb. 4 die Korrekturanordnung
von. der Seite gesehen, Abb. 5 eine Einzelheit, Abb. 6 das DifferentialgetriebeimSchnittund
Abb.7 und 8 Ansichten der Gegensperrglieder der D,ifferential-#vellen..
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Das Differentialgetriebe ist (in Abb.6) mittels des Lagerbockes r
an der Platine 2 des Rechenmaschinengehäuses befestigt. Der Antrieb des Differentials,
der auch durch einen Motor erfolgen könnte, erfolgt im gezeichneten durch eine Antriebskurbel
3, welche in einem am Untergestell 6 angeschraubten Kurbelbock 4 mit der Welle 5
gelagert ist. Auf der Welle 5 ist ein. Kegelrad 7 aufgekeilt, welches in
ein Kegelrad 8 eingreift, das seinerseits mit -dem Zahnrad 9 fest verbunden ist,
und mit ihm zusammen ,auf der Hauptantriebswelle 1o lose drehbar ist. Das Zahnrad
9 ,greift in ein durch die Achse 1a mit dem Gehäuse 13 des Differentialgetriebes
fest verbundenes Zahnrad i i ein. Durch die Schlitze 14 des Gehäuses 13 werden die
durch das auf der Welle 15 lose drehbare Mittelstück 16 miteinander verbundenen
Achsen 17 der Umlaufkegelräder r 8 des Differentialgetriebes mitgenommen. Die Umlaufkegelräder
r8 greifen auf der einen Seite in ein Kegelrad r9 ein, welches fest auf der Korrekturwelle
15 sitzt, auf der anderen Seite .in ein Kegelrad 2o, welches .zusammen mit dem Zahnrad
21 eine hohle Vorgelegewelle 2oa bildetx die auf der Korrekturwelle 15 lose drehbar
ist und mittels der Zahnräder 2r und 23 @die Hauptantriebswelle 1o antreibt. Die
Hauptantriebswelle bewegt in üblicher Weise mittels der Kegelradpaare 24.25 die
Staffelwalzenwellen 26. Sobald eine der Wellen i 5 oder 2oa gesperrt wird, läuft
die andere mit der doppelten Drehzahl des Differential, häuses 13. Das Zahnrad
1i hat die doppelte Zähnezahl des Zahnrades 9, so daß trotz des Differentials einer
Umdrehung der Antriebskurbel auch eine Drehung der Welle 15 der 20a entspricht.
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Die Sperrvorrichtung, die die eine oder andere Welle :des Differentialgetriebes
:sperrt, besteht aus einem im Lagerbock i des Differentialgetriebes geführten Sperrschieber
27, den der Zehnervorbereitungsdaumen der vom letzten Zehnerschaltdaumen bewegten
Ziffernscheibe in später beschriebener Weise beeinlußt, und der mit zwei Sperrscheiben
22 und 30 zusammenarbeitet, von denen die erste auf der der Hauptantriebswelle
vorgeschalteten hohlen Vorgelegewelle 2oa, die zweite auf der Korrekturwelle 15
sitzt. In Abb. '6 ist der Schieber 27 so eingestellt, d.aß er mit der Nase 28 in
der Auskerbung 22a der Scheibe 2a die hohle Vorgelegewelle 20a und damit auch die
Hauptantriebswelle 1o sperrt, während die Korrekturwelle 15 frei :ist und infolgedessen
in Umdrehung versetzt wird. Sobald aber die Korrekturwelle umläuft, wird durch die
schräge Nase 29 der auf der Korrekturwelle 15 festsitzenden Sperrscheibe
30 der Sperrschieber 27 an der Schräge 31 so verschoben, .daß er gegen
Ende der ersten Umdrehung der Korrekturwelle mit Nase 32 in die Aussparung 33 der
Scheibe 3o eingreift. Die Korrekturwelle 15 sperrt sich also, sobald sie freigegeben
wird:, selber wieder nach Ablauf einer Umdrehung.
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;Die .Zählwerktransportvorrichtung der Maschine besteht, wie Abb.
i erkennen läßt, aus einer am Zählwerkwagen 52 gelagerten Zahnschiene 49, in deren
Rasten die Scheibe 47 mit zwei Stiften 47a eingreift, so daß jedesmal, wenn
die Scheibe 47 eine halbe Umdrehung macht, der Zählwerksschlitten um den Abstand
zweier :benachbarter Rasten der Zahnschiene weitergeschoben wird. Die Zahnschiene
.ist in den Lagern 5o (Abb.2) mittels der Zapfen 51 schwingbar, sie wird im allgemeinen
durch die Feder 54 mit den Stiften 47a in Eingriff gehalten, kann aber mittels der
Handhabe 53 so verschwenkt werden, daß sie .mit den Stiften 47a außer Eingriff kommt.
Außerdem hat die Maschine Einrichtungen, durch die in -der Nullage der Antriebswelle
die Wendegetriebe -des Resultat- und Umdrehungszählwerks außer Eingriff gebracht
werden. Das Zählwerk ist daher, wenn die Zahnschiene 49 mit den Stiften 47a außer
Eingriff gebracht wird, und der Antrieb in der Nullage stellt, frei nach beiden
Seiten verschiebbar. Der- Antrieb -der Scheibe :z7 erfolgt von der Tränsportwelle
15 aus und wind )später beschrieben.
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VonderKorrektu.rvorrichtung ;derMaschine, durch die, falls der Divisor
ieinmai mehr vom Dividenden abgezogen wurde als er darin enthalten .ist, die Wendegetriebe
des Resultat-und Umdrehungszählwerks für die Datier einer Umdrehung der Antriebswelle
1o auf umgekehrten Drehsinn der Zählwerke umgeschaltet werden, durch die also bei
dieser Umdrehung im. Resultatwerk die einmal zuviel erfolgte Subtraktion und im
Umdrehungs-Zählwerk die zuviel angezeigte Umdrehung rückgängig gemacht wird, ist
in der Zeichnung (Abb. 4 und 5) nur der Korrekturhebe'.. 7o dargestellt, der mittels
der Kurve 71 am Stift 72 den die Rechnungsart (Addition, Multiplikation, Subtraktion,
Divxslon) einstellenden Umschalthebel 73 .bewegt. Das Einrücken der Korrekturvorrichtung
geschieht von der Korrekturwelle 15 in später zu beschreibender Weise mittels des
-am Korrekturhebel 7o angelenkten Hebels 74, der im allgemeinen von der Feder 75
in der in Abb. 4. gezeichneten Lagegehalten wird.
Der Antrieb der
Transport- und der Korrekturvorrichtung geschieht durch die Korrekturwelle 15 wie
folgt. Durch das auf der Korrekturwelle 15 sitzende Kardangelenk 34. (Abb. 1) wird
die Welle 35, welche durch das Lager 36 gehalten wird, gedreht und mit ihr das auf
ihr festsitzende Kegelrad 37 und das mit drei Rollen 39a, 39b, 39` versehene große
Kegelrad 38 (Abb. 1 bis 5), das lose drehbar auf der Welle 40 sitzt, und in dessen
eine Nabenstirnfläche Kupplungszähne 4.1 eingearbeitet sind.
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Die Rollen 39a, 39b, 39` bilden zusammen mit dem .am Korrekturhebel
7o ang.elenkten Hebel 74 die die Korrekturvorrichtung bewegende erste Kupplung.
Die Kupplungszähne 41 wirken mit dem auf der Welle q.o 1ä ngsverischieblichen, aber
undrehbaren Mitnehmerstück 4.2 zusammen und bilden mit diesem die die Zählwerktransportvorriehtung
bewegende zweite Kupplung. Beide Kupplungen werden vom Zehnervorbereitungsd:aumen
der durch den obersten Zehnerschaltdattmen bewegten Ziffernscheibe beeinflußt, wie
nachfolgend beschrieben.
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Geht in der vom obersten Zehnerschaltdauinen angetriebenen Zählwerkstelle
die Ziffernscheibe von o auf 9 oder umgekehrt, so betätigt der Zehnervorbereitungsdau.men
55 (Abb. a) dieser Ziffernscheibe den Schieber 56, .der den Bügel 57 versch:wenkt,
so daß dessen Nase 58 den Wink elhebe:l 59 an der Nase 6o freigibt. Durch die Feder
61 wird dann der Hebel 59 um den Lagerpunkt 62 gechwenkt. Dadurch werden gleichzeitig
zwei Schaltvorgänge ausgelöst. Einmal wird durch die am Hebel 59 angelenkte
und iin Haltestück 67 .geführte Stoßstange 64. der das Differentialgetriebe steuernde
Schieber 27 bewegt, indem @die in ihrer Längsachse verschobene Stoßstange 64. mit
der seitlichen Schrägfläche 65 (Abb. 3) auf die am Ende :Ies Schiebers 27 vorgesehene
Schrägfläche 66 wirkt. Zum andern wird durch die am Ende des senkrechten Armes des
Winkelhebels 59 vorgesehene seitlich abgebogene Gabel 63
(Abb. 1, 2, 3) das
Kupplungsstück 4.a zum Kegelrad 38 hin verschoben. Jedoch kann das Kupplungsstück
4.2 vorläufig nicht bis zum Eingriff mit den Kupplungszähnen ¢z des Kegelrades 38
verschoben werden, weil der Bund 76 (Abb. 4.) des Kupplungsstückes 42 von der Klinke
77 des am Korrekturhebel 70 angebrachten Hebels 74. festgehalten wird. Der Hebel
74 aber wird durch das Kupplungsstück .4a um einen geringen Betrag verschoben, so
daß er mit ,seinem seitlich abgebogenen Ende 74.b (Abb. 5) in die Bahn der
Rollen 39a, 39b, 39c am Kegelrad 38 gelangt. Da zugleich mit dein Kupplungsstück
42 der Sperrschieber 27 des Differentialgetriebes so verschoben wird, daß jetzt
die Korrekturwelle frei ist, so beginnt im gleichen Augenblick, in welchem der H.dbe174.
in die Bahn der Rollen 39d, 39b, 39c gelangt ist, das Kegelrad 38 sich zu drehen,
und zwar, da das Kegelrad 37 das Kegelrad 38 unter dem Übersetzungsverhältnis 1
:3 antreibt, und :die Korrekturwelle 15 nur für eine Umdrehung frei bleibt, um 1/3
Umdrehung. Somit legt sich die Rolle 39c unter das Ende 7,:1P des Hebels 7.4 und
hebt den Hebel 74. und den Korrekturhebel 70 ,an, wodurch die nicht gezeichneten
Wendegetriebe des Resultat- und Umdrehungszählwerks umgeschaltet werden. Da das
Kegelrad 38 nur 1f3 Umdrehung macht, kommt die Rolle 39c zur Ruhe, nachdem sie die
bisherige Lage der Rolle 39"
(siehe Abb. 5) erreicht hat. Der Korrekturhebel
verbleibt daher vorläufig in angehobener Lage.
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Beim Anheben des Hebels 74_ kommt zwar die Klinke 7; mit dem Bund
76 am Kupplungsstück 4.2 außer Eingriff, noch ehe das Kegelrad 38 -die 1/3 Umdrehung
vollenidet hat, so daß noch während der Drehbewegung das Kupplungsstück 42 :sich
mit seinen Kupplungszähnen gegen die Kupplungszähne 4.1 des Kegelrades 38 legt.
Trotzdem erfolgt eine Drehung der Welle q.o nicht, weil sowohl am Kupplungsstück
q.2 als auch am Kegelrad 38 nur drei Kupplungszähne vorgesehen sind, und sich die
Kupplungszähne Kopf auf Kopf legen, wenn das Kupplungsstück 4.2 erst freigegeben
wird, nachdem das Kegelrad 38 bereits um einen gewissen Betrag gedreht worden war.
Eine Drehung der Welle 4:0 könnte deshalb nur dann erfolgen, wenn das Kegelrad 38
um mehr als 1f3 Umdrehung beweget würde. Der Hebel 74 kann, nachdem die Klinke 77
mit ,dem Bund 76 außer Eingriff kam, von der Feder 75 nicht wieder von der Rolle
39a abgezogen werden, weil sich der vorspringende Rand 7q.b (Abb. q. und 5) der
seitlichen Abbiegung 74" hinter den Kopf der Rolle 39c legt. Erst wenn bei weiterer
Drehung des großen Kegelrades 38 die Rolle 39c vom Ende 74.a des Hebels 74. abläuft,
schwingt der Hebel 74 in die in Abb.4. gezeichnete Lage zurück, .so daß erstdann
die Korrekturvorrichtung in ihre Ausgangslage zurückgehen kann.
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Der Hebel 59 bleibt während dieser das Einrücken der Korrekturvorrichtung
bewirkenden 'Umdrehung der Welle 15 in seiner nach abwärts geschwenkten Lage stehen,
so daß auch die Kupplung 4.1, 4.2 in der eingenommenen Lage und die Stoßstange 64.
in ihrer verschobenen Lage verharrt. Wie schon vorher gesagt, wird gegen Ende der
Umdrehung der Welle 15 der Schieber 27 durch ,die Nase 29 der Sperrscheibe
30 wieder zurückgeschoben.
Trotzdem die Stoßstange 64 in
der verschobenen Lage verbleibt, kann der Schieber 27 unbehindert zurückgehen, dem-i
die Stoßstange 64 wird um ein so betrechtliches Maß verschoben, daß dei- die Schrägfläche
66 tragende schmale Vorsprung des Schiebers 27 an dem nach abwärts gerichteten,
die Schrägfläche 65 tragenden Ansatz der Stoßstange 64 auf der Rückseite frei vorbeitreten
kann.
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Nach Vollendung der Drehung der Welle 15 ist die Korrekturwelle eingerückt,
.der Hebel 59 und die Stoßstange 64 verbleiben in ihrer verschobenen Lage, die Korrekturwelle
15 ist wieder gesperrt, und die Antriebswelle io ist wieder freigegeben. Die Welle
io beginnt zu rotieren. Während der ersten halben Umdrehung der Welle io wird der
in der Tastatur eingestellte Divisor ins Resultatzählwerk übertragen und zu den
obersten Stellen des Dividenden hinzuaddiert. Während der zweiten halben Umdrehung
kommt die Zehnerübertragungsvorrichtung zur Wirkung, und zwar .erfolg .die Zehnerübertragung
zunächst in der untersten, rechts liegenden Stelle des Resultatzählwerks, schreitet
dann nach links hin von Stelle zu Stelle durch das Zähhverk fort und .erfolgt zuletzt,
also erst ganz zum Schluß der Umdrehung, in der obersten Zählwerkstelle.
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Kurz vor oder gleichzeitig ,mit dem Wirksamwerden des 7ehnervorbereitungsdaumen.s
der obersten Zählwerkstelle hebt der Stift 79 der Scheibe 8o, die mit der Welle
io umläuft, :den Hebel 59 am Lappen 8i an, wodurch die Schubstange 64 wieder in
ihre Ausgangslage zurückgeht. Der die Schrägfläche 65 tragende, nach abwärts gerichtet--
Vorsprung der Stoßstange 64 hat auf der Rückseite eine Schräge, @so @daß dieser
Vorsprung beim Zurückgehen der Stößstange über :das Ende des Schiebers 27 hinübergleitet
und sich durch Feder- oder Gewichtswirkung mit ihrer Schrägfläche 65 wieder vor
die Schrägfläche 66 des Schiebers 27 setzt. Die Stoßstange 64 wird dabei vorübergehend
angehoben, was möglich ist, da der Schlitz im Führungsteil 67 entsprechend bemessen
ist.
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Unmittelbar nach oder gleichzeitig mit dem Anheben des Hebels 59 wird
der oberste Zehnervorbereitungsdaumen wirksam, so d:aß .der Hebel 59 sofort
wieder freigegeben und die Stoßstange 64 sowie der Schieber von neuem verschoben
werden. Die Antriebswelle i o wird somit verriegelt, und die freigegebene Welle
15 beginnt zu laufen. Dieses Mal wird die Wagentransportvorrichtung mit der Welle
15 gekuppelt, da die Korrekturvorrichtung eingerückt ist und die außerhalb des Bewegungsbereiches
des Kupplungsstückes 42 liegende Klinke 77 ein Einrücken der Kupplung 41, 42 zuläßt.
Dadurch wird die Korrekturwella 15, d @ie wiederum zugleich mit der Auslösung der
Verschiebung des Kupplungsstückes 42 vom Sperrschieber 27 freigegeben wurde, mit
der Welle 4o verbunden, so d.aßdiese Welle über die Kegelräder 44,45 (Abb. 2) und
die Welle 46 die Scheibe 47 des Zählwerktransportes antreibt. Die Kegelräder 44
und 45 sind im Verhältnis 2 : 3 übersetzt, so @daß bei 1j3 Umdrehung des Kegelrades
38 und der Welle 4o die Scheibe 47 eine halbe Umdrehung macht und das Zählwerk
um eine Stelle verschoben wird. Während des Wagentransportes wird das Kegelrad 38
gedreht, die Rolle 39c, die die Korrekturvorrichtung einrückt, läuft daher von der
seitlichen Abbiegung 7411 des Hebels 74 ab, wodurch die Korrekturvorrichtung wieder
ausgerückt ist.
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Nach eingetretenem Wagentransport wiederholt sich der gleiche Vorgang
in der nächstniederen Stelle des Zählwerks.
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Zur Ausführung einer Division wird -die Maschine wie folgt ;.gehandhabt.
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Im Resultatwerk wird der Dividend eingestellt, im Einstellwerk ,unter
.den obersten Stellen des Dividenden der Divisor. Der Umschalthebel 73 wird auf
»Subtr.-Div.« eingestellt. Darauf setzt mori durch Drehen der Kurbel 3 die Maschine
in Betrieb. Der Schieber 27 ist @zu Beginn .der Rechnung @so eingestellt, daß die
Antriebswelle io frei, die Korrekturwelle 15 gesperrt ist, es wird :daher zunächst
:die Antriebswelle in Bewegung gesetzt, und zwar wird, da .der Schieber 27 erst
dann verschoben wird, wenn die vom obersten Zehnerschalbdaumen angetriebene Ziffernscheibe
von o auf 9 geht, der Divisor so lange vom Dividenden abgezogen,, bis eben dieser
oberste Zehnerschaltdaumen zur Wirkung kommt, das ist in dem Augenblick .der Fall,
indem der Divisor einmal mehr vom Dividenden abgezogen wird, als er tatsächlich
im Dividenden enthalten .isst. In diesem Augenblick wird der Hebel 59 freigegeben,
wodurch der Schieber 27, Kupplungsstück 42 und Hebel 7 4 verschoben werden. Es wird
infolgedessen die Antriebswelle gesperrt, die Korrekturwelle freigegeben und der
Hebel 74 mittels .der Klinke 77 in die Bahn der Rollen 39a, 39b, 39` gedrängt. Die
Korrekturvorrichtung wird somit umgeschaltet.
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Nach einer Umdrehung (der Korrekturwelle (gleich '/3 Umdrehung des
großen Kegelrades 38) wind die Korrekturwelle wieder gesperrt und die Antriebswelle
wieder frei. Es erfolgt Zaher, @da durch die Korrekturvorrichtung die Wendegetriebe
des Resultat- .und Umdrehungszählwerks umgeschaltet sind, eine einnalige Addition
des Divisors zur z Dividenden tnd gleichzeitig eine Rückdrehung der jeweils
angetriebenen
Ziffernrolle des Umdrehungszählwerks derart, daß sich der angezeigte Ziffernwert
um eins vermindert. Bei der einmaligen Addition des Divisors zum Dividenden wird
das vom obersten Zehnerschaltdaumen .angetriebene, vorher von o auf 9 ,gedrehte
Ziffernrad wieder von 9 auf o zurückbewegt, dadurch wird abermals oder Hebel
59 freigegeben, wobei jetzt, da die Klinke 77 außerhalb des Bewegungsbereiches
des Bundes 76 liegt, das Kupplungsstück 42 schon vor Beginn der Drehung .des Kegelrades
38 mit den Kupplungszähnen 41 an dessen Nabe in Eingriff kommt, so daß jetzt, da
gleichzeitig mit dem Kupplungsstück 42 der Sperrschieber 27 am Differentialgetriebe
verschoben wurde und die Korrekturwelle zu laufen beginnt, die Welle 40, um 1-/"
Umdrehung weiterbewegt wird und der Zählwerktransport erfolgt. Gleichzeitig läuft
die Ralle 39c von dem Ende 74b des Hebels 74 ab, so daß die Korrekturvorrichtung
in ihre Ausgangslage zurückgeht. Alle Teile der Divisionsvorrichtung befinden sich
jetzt wieder in der gleichen Stellung wie zu Beginn der Rechnung. Dasselbe Spiel
wiederholt sich, bis die Division vollständig durchgeführt ist.