DE516412C - Logarithmischer Rechenapparat - Google Patents

Logarithmischer Rechenapparat

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DE516412C
DE516412C DEF68848D DEF0068848D DE516412C DE 516412 C DE516412 C DE 516412C DE F68848 D DEF68848 D DE F68848D DE F0068848 D DEF0068848 D DE F0068848D DE 516412 C DE516412 C DE 516412C
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Germany
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iii
axle
magnet
drive
conductor
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Expired
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DEF68848D
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English (en)
Inventor
Ernst Stern
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HERBERT FUSS DR
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HERBERT FUSS DR
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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Description

  • Logarithmischer Rechenapparat Gegenstand der Patentschrift 471 113 ist eine logarithmische Rechenvorrichtung mit einzeln oder gemeinsam zu zweien oder mehreren bewegbaren Trägern logarithmischer Teilungen, welche sich dadurch kennzeichnet, daß zur gemeinsamen Bewegung zweier oder mehrerer Teilungsträger elektromagnetische Kupplungen vorgesehen sind.
  • Die vorliegende Erfindung verbessert die Vorrichtungen nach dem Hauptpatent dadurch, daß die Triebkörper für die logarithmischen Teilungsträger auf einer gemeinsamen Achse drehbar angeordnet werden, und daß jeder Triebkörper mit zwei wahlweise einschaltbaren elektromagnetischen Kupplungen versehen wird, von denen die eine den betreffenden Triebkörper mit der drehbaren Achse, die andere mit einem feststehenden Teil, beispielsweise einem Achslaser, fest verbindet. Insbesondere wird jeder Triebkörper mit zwei koaxialen, wahlweise einschaltbaren Glockenelektromagneten, dem Achsmagneten und dem Haltemagneten, versehen, von denen der Achsmagnet mit einem mit der gemeinsamen drehbaren Achse, der Haltemagnet mit einem mit dem Gehäuse fest verbundenen Anker zusammenarbeitet. Durch diese neue Anordnung wird folgender Vorteil erreicht: Sämtliche Triebkörper für die logarithmischen Teilungen können direkt auf einer gemeinsamen drehbaren Achse angeordnet sein. Derjenige bzw. diejenigen Triebkörper, welche während einer Operation verstellt werden soll bzw. verstellt werden sollen, werden durch Unterstromsetzen des Achsmagneten mit der Achse fest verbunden, während bei den anderen Triebkörpern, die an der Bewegung nicht teilnehmen sollen, die Haltemagnete unter Strom gesetzt werden. Wird nun die gemeinsame Achse gedreht, so nehmen an der Bewegung nur diejenigen Teilungsträger teil, welche zur Ausführung der Rechenoperation verstellt werden sollen, während die anderen Teilungsträger unbedingt feststehen, ohne daß eine schleifende Mitnahme stattfinden kann.
  • Diese für das sichere Arbeiten logarithmischer Rechenvorrichtungen der in Frage kommenden Art notwendige Bedingung wird dabei durch außerordentlich einfache konstruktive Mittel erreicht. Dabei hat man es unter Zugrundelegung der oben gekennzeichneten neuen Anordnung in der Hand, die Schaltung so auszubilden, daß beispielsweise durch Drücken eines einzigen Schaltknopfes sämtliche für eine bestimmte Operation erforderlichen Schaltverbindungen hergestellt werden.
  • In den Abbildungen ist eine beispielsweise Ausführungsform der gemäß der Erfindung verbesserten logarithmischen Rechenvorrichtung mit elektromagnetischen Kupplungen dargestellt.
  • Abb. i zeigt die schematische Ansicht einer Rechenvorrichtung nach der Erfindung. Auf der Grundplatte i sind die drei Lagerstützen 2 für die Achse 3 montiert, welche beispielsweise mittels der Handkurbel 4 gedreht werden kann. Fest mit den Lagerttützen 2 sind die mit der Bohrung des Achslagers konzentrischen Eisen-Scheiben 5 verbunden. Auf der Achse fest angeordnet sind die konzentrischen Eisenplatten 6. Drehbar auf der Achse 3 sind die Triebkörper R, I, 1I, III für die logarithmischen Teilungsträger angeordnet. Als Träger für die logarithmischen Teilungen können entweder die Mantelflächen der zylinderförmigen Triebkörper R; I, 1I, III selbst dienen oder aber diese Triebkörper können zur Bewegung anderer Teilungsträger benutzt werden, beispielsweise dadurch, daß sie mit Stiften in gleichen Abständen versehen sind und zur Bewegung von elastischen, mit logarithmischen Teilungen versehenen Bändern dienen, Die Triebkörper könnten auch Zahnräder tragen und mit Zahnstangen zusammenarbeiten, welche zur Bewegung stabförmiger Teilungsträger dienen u. dgl. mehr. Jeder Triebkörper ist nun mit je einem Halteglockenelektromagneten HR, Hl, HII, Hlll und einem Achsmagneten AR, .9.I, All, <41I1 versehen. Wird der Haltemagnet im Triebkörper unter Strom gesetzt, so hält er elektromagnetisch den betreffenden Triebkörper an dem an dem betreffenden Achslager 2 fest angeordneten Eisenanker 5 fest, so daß der betreffende Triebkörper und demzufolge der mit diesem zusammenarbeitende logarithmische - Teilungsträger gegen Drehungen unbedingt gesichert ist. Wird der Achsmagnet eines Triebkörpers unter Strom gesetzt, so wird dadurch der betreffende Triebkörper mit dem betreffenden, auf "der drehbaren Achse 3 fest angeordneten Eisenanker 6 elektromagnetisch verbunden. Wird die Achse 3 gedreht, so wird der betreffende Triebkörper und demzufolge der betreffende logarithmische Teilungsträger mitgenommen.
  • Denkt man sich beispielsweise mit jedem Triebkörper einen Teilungsträger zusammenirbeitend, welcher eine normale logarithmische Zahlenteilung trägt, so kann beispielsweise ein Produkt aus vier Zahlen a . b . c . d mit einer Rechenvorrichtung gemäß Abb. i folgendernaßen gebildet werden: Sind noch nicht sämtliche Teilungen auf den Infangsstrich i eingestellt, so werden nacheinander die Achsmagnete der Triebkörper R, I, II, III gleichzeitig mit dem Haltemagneten jedes der jeweils übrigen Triebkörper unter Strom gesetzt und jedesmal die Kurbel q. gedreht, bis jeweils an den Teilungsträgern R, I, II, III, der Strich i eingestellt ist. Alsdann werdender AchsmagnetvonR und gleichzeitig die Haltemagnete von I, 1I, III unter Strom gesetzt und an dem Teilungsträger R die Zahl cl eingestellt. Darauf werden die Achsmagnete von R und I und gleichzeitig die Haltemagnete von II und III unter" Ström gesetzt und an I die Zahl b eingestellt. Sodann werden die Achsmagnete von II und R und gleichzeitig die Haltemagnete von I und III unter Strom gesetzt und an dem Teilungsträger II die Zahl c eingestellt: Schließlich werden die Achsmagnete von R und III und die Haltemagnete von I und II unter Ström gesetzt und alsdann an dem Teilungsträger III die Zahl d eingestellt. Bei dem ersten Schritt ist der Teilungsträger von R allein um die Strecke log n verstellt worden. Bei dem zweiten Schritt sind die Teilungsträger I und R beide gleichzeitig um log b, bei dem dritten Schritt II und R beide gleichzeitig um log c, bei dem vierten Schritt III und R beide gleichzeitig um log d verstellt worden, so daß R im ganzen die Verstellung log a + log b + log c + log d erfahren hat und daher das Produkt a b c d angibt. Aus dem Beispiel ist zu sehen, wie man gemäß der Erfindung für besondere Zwecke besonders geeignete logarithmische Rechenvorrichtungen herstellen kann.
  • Die Schaltung kann zweckmäßigerweise nach dem in Abb. 2 dargestellten Schema ausgeführt werden. Mittels des Druckknopfes 7 wird zunächst die ganze Vorrichtung an die nicht dargestellte Batterie durch den Schalter 8 angeschlossen bzw. von der Batterie abgeschaltet, wie aus der Schemazeichnung ohne weiteres zu ersehen ist. Beispielsweise an der negativen Klemme der Batterie ist die Leitung g angeschlossen, von welcher die Zweige io, 1i, 12, 13 abgehen. Diese Zweige führen über Schleifring =4', i5', 16' 17' zu dem die einen Pole von Achsmagneten und Haltemagneten eines jeden Triebkörpers R, I, II, III verbindenden Leiterstück 15, 16, 17, 18. Der zweite Pol des Haltemagneten HR ist durch das Leiterstück ig über den Schleifring 2o mit dem Leiter ai verbunden, welcher mittels der Zweige 22, 23, 24 zu je einer Kontaktfeder 25, 26, 27 der Schalter I', II', III' führt. Der zweite Pol des Achsmagneten AR ist durch den Leiter 28 über Schleifring 29, Leiter 3o mit den Kontaktfedern 31, 32, 33, 34 der Schalter R', I", 1I", III" verbünden. Der zweite Pol der Haltemagnete HI, HIl, HIII ist durch die Leiter 35. 36, 37 über die Schleifringe 38, 39, 40, die Leiter 41, 42, 43 mit den Kontaktfedern 44, 45, 46 der Schalter I", II", III" verbunden. Die zweiten Pole der Achsmagnete A1, A11, A111 stehen durch die Leiter 47, 48, 49 über die Schleifringe 50, 51, 52 und die Leiter 53, 54, 55 mit den Kontaktfedern 56, 57, 58 der Schalter I', II', III' in Verbindung. Die Schalter R', I' und I", Il' und II", III' und 11I" enthalten noch die Kontaktfedern bzw. 59, 6o', 61', 6o", 61", 62', 63', 62", 63", 64', 65', 64", 65". Ferner sind I' und I", II' und IV', III' und 11I" noch mit den Kontaktfedern 66' und 66" bzw. 67' und 67", 68' und 68" versehen. Der positive Pol der Batterie steht über den Schalter 8 mit dem Leiter 69 in Verbindung. Die Kontaktfeder 59 des Schalters R' steht mit dem Leiter 69 durch den Leiter 70 in Verbindung. An den Leiter 69 sind durch die Leiter 71, 72, 73 die Kontaktfedern 6o', 62', 64' angeschlossen, welche über die Leiter 74, 75 bzw. 76, 77 bzw. 78, 79 mit den Kontaktfedern 61', 61" bzw. 63', 63" bzw. 65', 65" verbunden sind. Ferner sind noch die Kontaktfedern 66', 6o" bzw. 67', 62" bzw. 68', 64" durch die Leiter 8o, 81, 82 miteinander verbunden, und endlich sind die Kontaktfedern 56, 66" bzw. 57, 67" bzw. 58, 68" durch die Leiter 83, 84, 85 miteinander verbunden.
  • Die Wirkungsweise ist nun folgende: Wird der Schaltknopf R' hineingedrückt, wie es die Abb. 2 zeigt, so legt sich Kontaktfeder 59 gegen 31 und stellt damit leitende Verbindung des Pluspols der Batterie über Leitung 30, Schleifring 29, Leitung 28, Achsmagneten AR , Leitung 15, Schleifring 14 mit dem negativen Pol der Batterie her. Ferner wird der positive Pol der Batterie über Leitung 69, 71, Leitung 74, Feder 61', 66', Leitung 8o, Feder 6o", Feder 44, Leiter 41, Schleifring 38, Leiter 35, Haltemagneten HI, Leiter 16, Schleifring 15', Leiter ii, Leiter 9 mit dem negativen Pol der Batterie verbunden. In entsprechender Weise sind auch die Haltemagnete H11, HIII an die Batterie angeschlossen, während die Achsmagnete AI, A11, A111 und Haltmagnet HR stromlos sind.
  • Wird also bei hereingedrücktem Knopf R' die in der Schaltskizze in Abb. 2 nicht dargestellte gemeinsame Achse gedreht, so wird der Triebkörper R allein durch seinen Achsmagneten AR mitgenommen, während die Triebkörper I, II, III durch deren Haltemagnete HI, H11, H111 festgehalten werden.
  • Wird einer der anderen Knöpfe, beispielsweise I' hineingedrückt, so springt zufolge einer in Abb.2 schematisch angedeuteten, an sich bekannten Vorrichtung der Knopf R' heraus, so daß die Verbindung zwischen den Kontaktfedern 31, 59 gelöst wird. Durch das Hineindrücken des Knopfes I' werden die Kontaktfedern 56, 6o' und 61', 25 miteinander in Verbindung gebracht. Durch diese Verbindung wird zunächst der positive Pol der Batterie über Leitung 69, Leiter 71, Feder 6o', Feder 56, Leiter 53, Schleifring 5o, Leiter 47, Achsmagneten A1, Leiter 16, Schleifring 15', Leiter ii, 9 mit dem negativen Pol der Batterie verbunden. Durch die Verbindung der Kontaktfedern 61' mit 25 ist der positive Pol der Batterie über Leitung 69, Leiter 71, 74, Feder 61', Feder 25, Leiter 22, Leiter 2i, HaltemagnetenHR, Leiter 15, Schleifring 14', Leiter io, Leiter 9 mit dem negativen Pol der Batterie verbunden. Ferner steht der positive Pol der Batterie über Schalter 8, Leiter 69, Leiter 72, Leiter 76, Kontaktfeder 63', Feder 67', Leiter 81, Feder 62", Feder 45, Leiter 42, Schleifring 39, Leiter 36, Haltemagneten H11, Leiter 17, Schleifring 16', Leiter 12, Leiter 9 mit dem negativen Pol der Batterie in Verbindung. In entsprechender Weise ist auch der Haltemagnet H111 an die Batterie leitend angeschlossen.
  • Wird also Knopf I' hineingedrückt, so erhält Achsmagnet A1 sowie die Haltemagnete HR, H11, H111 Strom, während AR, HI, A11, A111 stromlos sind. Bei Drehung der Achse (3) wird also Triebkörper I mitgenommen, Triebkörper R, II, III dagegen festgehalten. Wird I" gedrückt, wobei wie sonst alle übrigen Kontaktknöpfe in Ruhelage zurückspringen, so werden die Kontaktfedern 6o", 61" mit 66", 32 verbunden, während der Kontakt zwischen 6o" und 44 gelöst wird. Es steht alsdann der positive Pol der Batterie über Schalter 8, Leiter 69, Leiter 71, Leiter 74, Feder 61', Feder 66', Leiter 8o, Feder 6o", Feder 66", Leiter 83, Leiter 53, Schleifring 5o, Leiter 47, Achsmagneten AI, Leiter 16, Schleifring 15', Leiter i1, Leiter 9 mit dem negativen Pol der Batterie in Verbindung. Ferner steht der positive Pol der Batterie über Schalter 8, Leiter 69, Leiter 71, 74, 75, Feder 61", Feder 32, Leiter 3o, Schleifring 29, Leiter 28, Achsmagneten AR, Leiter 15, Schleifring 14' Leiter io, Leiter 9 mit dem negativen Pol der Batterie in Verbindung. Ferner steht der positive Pol der Batterie über Schalter 8, Leiter 69, Leiter 72, Leiter 76, Feder 63', Feder 67' Leiter 81, Feder 62", Feder 45, Leiter 42, Schleifring 39, Leiter 36, Haltemagneten H11, Leiter 17, Schleifring 16', Leiter 12, Leiter 9 mit dem negativen Pol der Batterie in Verbindung. Ganz entsprechend ist Haltemagnet HIII mit den beiden Polen der Batterie verbunden.
  • Ist also I" hineingedrückt, so stehen die Achsmagnete AR und A1 sowie die Haltemagnete Hii und HIII unter Strom, während die Haltemagnete HR und HI und die Achsmagnete Ali und Alll stromlos sind. Es werden also bei Drehung der Achse (3) die Triebkörper R und I gemeinsam bewegt, während die Triebkörper II und III festgehalten werden.
  • Ganz entsprechende Schaltungen werden hergestellt durch Hineindrücken der Knöpfe II und II" bzw. III' und III".
  • Durch die beschriebene Schaltung ist mar also in die Lage versetzt, entweder durch Hineindrücken der Knöpfe R' oder I' oder Il' oder III' den Triebkörper R oder I oder II oder III und die zugehörigen Teilungsträger für sich allein zu bewegen oder aber durch Hineindrücken der Knöpfe I" bzw. II" bzw. IM' die Triebkörper R und I bzw. R und II bzw. R und III je mit dem zugehörigen Teilungsträger gemeinsam zu bewegen, wobei gleichzeitig jeweils diejenigen Triebkörper und Teilungsträger, welche an der Bewegung nicht teilnehmen sollen, unbedingt sicher festgehalten werden.
  • Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß sich eine Rechenvorrichtung gemäß der Erfindung mit einer der beschriebenen, entsprechenden Schaltung ganz besonders zur Ausführung von verwickelten Rechenoperationen eignet, bei welchen die Produkte und Quotienten von zwei und mehr Faktoren in mannigfacher Weise zu bilden sind. Wie bereits in der Beschreibung zum Hauptpatent dargelegt, eignet sich eine solche Rechenvorrichtung ganz besonders dann, wenn es sich um die Auswertung von Formeln handelt, bei welchen die verschiedenen Elemente längere Reihen von Zahlen durchlaufen.
  • Ein näheres Eingehen hierauf sowie auf die manigfachen anderen Ausführungsformen, die dem Erfindungsgegenstand selbstverständlich gegeben werden können, erübrigt sich.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. LogarithmischeRechenvorrichtung nach Patent 471 113, bei welcher die Teilungsträger durch um gemeinsame Achse drehbare Triebkörper verstelle werden, gekennzeichnet durch je zwei wahlweise einschaltbare elektromagnetische Kupplungen (5, 6 bzw. HR, AR USW-) für die Triebkörper (R, I, II, III), von denen die (6 bzw. AR, A_) eine den betreffenden Triebkörper mit der drehbaren Achse (3), die andere (5 bzw. Hl, HII usw.) mit einem feststehenden Teil, beispielsweise einem Achslager (a), fest verbindet.
  2. 2. Logarithmische Rechenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Triebkörper mit zwei koaxialen, wahlweise einschaltbaren Glockenelektromagneten (HR, Ar usw.), dem Achsmagneten (AR) und dem Haltemagneten (HR), versehen ist, von denen der Achsmagnet mit einem mit der gemeinsamen drehbaren Achse (3), der Haltemagnet mit einem mit dem Gehäuse fest verbundenen Anker zusammenarbeitet.
  3. 3. LogarithmischeRechenvorrichtungnach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für einzelne Triebkörper (I, II, III) Mehrfachschalter mit zwei Schaltstellungen (I', I"; II'"II"; III; III") vorgesehen sind, deren Kontakte durch Leitungen, Überbrückungen und Schleifringe mit den Wicklungen der Achs- und Haltemagnete (AR , HR, A,-, HI, AII. HIS Alrl, HllI) der Triebkörper (R, I, 1I, 11I) derart verbunden sind; daß in der einen Schaltstellung (I') die Haltemagnete (HR; H11, Hlll) aller übrigen Triebkörper (R, II, III), in der anderen Schaltstellung (i") der Achsmagnet (AR) eines ausgewählten (R) und die Haltemagnete (HIr Hlll) der übrigen Triebkörper (II, III) unter - Strom gesetzt sind und daß in beiden Schaltstellungen der Achsmagnet (AI) des betreffenden Triebkörpers (I) Ström erhält. q.. Logarithmische Rechenvorrichtung nach Anspruch 3; gekennzeichnet durch einen Mehrfachschalter (R') mit einer Schaltstellung für einen ausgewählten Triebkörper (R), dessen Kontakte durch Leitungen, Überbrückungen und Schleifringe mit den Spulen der Achs- und Haltemagnete der Triebkörper derart verbunden sind, daß in der Schaltstellung der Achsmagnet (AR) des ausgewählten Triebkörpers (R) sowie die Haltemagnete (HI, H11, HIII) aller übrigen Triebkörper (I, II, III) unter Strom gesetzt sind, während der Haltemagnet (HR) des ausgewählten Triebkörpers (R) und die Achsmagnete (AI, All, AIII) der übrigen Triebkörper (I, II, III) stromlos sind.
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