DE518244C - Rechenmaschine, insbesondere nach dem Thomas-System, mit Einrichtung zur selbsttaetigen Multiplikation - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rechenmaschine, insbesondere eine solche nach dem Thomas-System, die mit einer Einrichtung zur selbsttätigen Multiplikation versehen ist, so daß beim Multiplizieren mehrstelliger Zahlen beide Faktoren gleichzeitig im Tastenwerk der Maschine eingestellt werden können, worauf durch Kurbeldrehung von Hand oder durch Betätigung einer Motortaste mittels elektromotorischen Antriebes die für die Durchführung der Multiplikation erforderlichen Operationen selbsttätig erfolgen und nach vollendeter Errechnung die Maschine wieder stillgesetzt wird.

Es sind Rechenmaschinen bekannt, bei denen neben dem Einstellwerk für die Posten oder Multiplikandenziffern ein Einstellwerk für den Multiplikator (Multiplikatorenziffern ι bis 9) angeordnet ist, das mit dem Antrieb in solcher Weise verbunden ist, daß bei jedem einmaligen Umlauf der Antriebswelle bzw. der Kurbel zunächst das Einstellorgan für die Einer des Multiplikators um eine Einheit zurückgeschaltet wird, bis sich dieses Einstellorgan wieder in seiner Anfangslage befindet, worauf bei weiterer Kurbeldrehung ein selbsttätiger Linealtransport um eine Dezimale herbeigeführt wird. Dann wiederholt sich der gleiche Vorgang für das Einstellorgan der zweiten Dezimale des Multiplikators bis zur Anfangslage, worauf 'wieder ein selbsttätiger Linealtransport herbeigeführt wird, bis das letzte eingestellte Einstellglied der Multiplikatorziffern durch die fortgesetzte Drehung der Antriebswelle oder der Kurbel zurückgeschaltet ist, worauf das Lineal bis zum Ende, entsprechend der letzten Stelle des Multiplikatorenwerkes, durchgeschaltet wird und hiernach die Stillsetzung der Maschine selbsttätig erfolgt.

Die vorliegende Erfindung bringt eine neue Lösung zur Durchführung der automatischen Multiplikation mit einem mehrstelligen Multiplikator bei Rechenmaschinen, insbesondere nach dem Thomas-System, wobei auf eine gedrängte Bauart der Maschine sowie auf die Erfordernisse der Praxis besondere Rücksicht genommen wurde.

Die Anordnung des Einstellwerkes für den Multiplikator erfolgte neben dem Tastenein-Stellfeld für die Posten oder die Ziffern des Multiplikanden, um eine einfache Bedienung des Einstellwerkes durch aufeinanderfolgendes Einstellen der beiden Faktoren mit einer Hand, ζ. B. der rechten, zu ermöglichen.

In beispielsweiser Ausführungsform ist der Erfindungsgegenstand in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht.

Abb. ι zeigt einen Grundriß der Rechenmaschine mit Lineal und Einstellwerk für den Multiplikanden und den Multiplikator.

Abb. 2 zeigt eine Vorderansicht der Maschine in der Pfeilrichtung A der Abb. 3.

Abb. 2a zeigt einen Teilausschnitt aus Abb. 2 zur Erläuterung der Federung der Kupplungswelle zwischen Lineal und Schaltschieber.

Abb. 3 zeigt einen Längsschnitt durch die erfindungswesentlichen Antriebsteile der Maschine.

Abb. 4 zeigt im Grundriß und Abb. 5 im Schnitt konstruktive Einzel-•S heiten.

Abb. 6 zeigt die Entkupplung der Hauptantriebswelle von der Motorantriebswelle zum Zwecke des automatischen Linealtransportes.

Gemäß Abb. 1 ist 1 das mit den Tasten 3 ausgerüstete Tastenfeld zur Einstellung der Posten bzw. Ziffern eines Multiplikanden. Die Tasten 3 dienen also bei Addition zur Einstellung der Posten, bei Multiplikation zur Einstellung des Multiplikanden (meist des Faktors mit größerer. Stellenzahl), bei Division zur Einstellung des Divisors. Die vom Tastenfeld 1 gestellten Ziffern können durch das bekannte Kontrollzählwerk 4 abgelesen werden.

Neben dem Tastenfeld 1 ist das Einstellfeld 2 für den Multiplikator (meist Faktor geringerer Stellenzahl) angeordnet, bestehend aus den längs Schlitzen einstellbaren Hebein 5 und dem diesen zugeordneten Kontrollzählwerk 6.

Unterhalb der Einstellhebel 5 sind Bedienungstasten angeordnet, und zwar dient die Taste 7 für die Einschaltung des elektromotorischen Antriebes. Bei kurzem Druck auf dieselbe vollzieht die Antriebswelle eine einzige Umdrehung, eine Handhabung, die bei Addition in Frage kommt. Wird die Taste 7 dauernd nach unten gedrückt, so vollzieht die Antriebswelle so lange Umläufe, bis man die Taste wieder losläßt. Die Tasten 8 und 9 beidseits der Tasten 7 bewirken den Transport des Lineals 15 um je eine Dekade in Richtung der Pfeile auf diesen Tasten. Neben der Taste 8 ist die Taste 10 für die selbsttätige Multiplikation angeordnet. Wird sie mit kurzem Druck niedergedrückt, so bleibt sie bis zur Durchführung der Multiplikation zwangsläufig nach unten gehalten, während sie nach Beendigung selbsttätig ausgelöst wird, womit gleichzeitig die Stillsetzung der Maschine stattfindet.

Es ist dann noch eine weitere Taste 10'

vorgesehen, welche dazu dient, selbsttätig die Multiplikation beliebig unterbrechen zu könnenj z. B. wenn man im Verlauf selbsttätigen Arbeitens der Maschine bei der Multiplikation feststellt, daß man einen falschen Multiplikanden oder Multiplikator im Einstellwerk eingeschaltet hat. Die Taste 10 ist mit der Taste 10' so gekuppelt, daß bei ihrem seitlichen Drücken die Taste 10 ausgelöst wird.

Weiterhin ist dann beim Einstellwerk noch ein Hebel 12 für die Betätigung der selbsttätigen Division und eine Lösetaste 12' zur Unterbrechung vorgesehen. 13 ist die Umsteuertaste mit den dazugehörigen Kontrolltasten 14.

Um die Einrichtung zur selbsttätigen Multiplikation nach der Erfindung zu erläutern, soll als Beispiel der Multiplikation 23786 X 4578 im Tastenfeld 1 durchgeführt werden. Zunächst wird die Zahl 23786 im Tastenfeld r auf den Tasten 3 eingestellt. Dann erfolgt die Einstellung des zweiten Faktors 4578 im Einstellfeld 2 vermittels der Hebel 5, und zwar so, daß die Zahl rechts im Einstellfeld steht, also: 00004578. Durch Eindrücken der Taste 10 beginnt die Maschine zu arbeiten.

Der Einstellhebel 5 (Abb. 3) ist um die Achse 16 drehbar gelagert. Das obere Segment 17 trägt zehn Einkerbungen 18, die vermittels einer Feder den Hebel an der jeweils _go eingestellten Zahl fixieren. Ein in Punkt 19 angelenktes Zahnsegment 20 greift in Trieb 20' ein und betätigt die Kontrollzahlenscheibe 6. Das andere Ende des Hebels 5 ist ebenfalls als Segment 21 ausgebildet und trägt neun Zähne 22, 'die den Zahlen 1 bis 9 entsprechen. Der der Zahl Null entsprechende Zahn ist als Schaltnase 23 ausgebildet und dient dazu, den Transport des Lineals in die nächste Dekade vorzubereiten, was später erläutert werden soll.

Die Taste 10 wirkt beim Niedergehen auf das um den Punkt 24 drehbare Hebelsystem 2$, 26, 27, auf dessen Wirkungsweise noch zurückgekommen werden soll. An dem Hebel 25 befindet sich ein Stift 43, über den ein Hebel 44, der um den Punkt 45 drehbar gelagert ist, mit seiner Nase 46 einschnappt, so daß er das Hebelsystem während des Arbeitens der Maschine in seiner Lage festhält. Das untere Ende des Hebels 44 besitzt eine Nase 47, die zum Ausrücken des Hebels für die Stillsetzung der Maschine dient. Die Taste 10 ruht außerdem mit ihrem unteren Stirnende auf einem Arm der schwingenden Steuerwelle 30. Diese steht durch die in Lagern 32, 32' gelagerte schwingende Welle mit einer gleichfalls schwingenden Schaltwelle 33 in Verbindung. Letztere drückt beim Niedergang die Kupplung 34 mit dem von Motor aus angetriebenen Schneckengetriebe ein·

Mit der Antriebswelle 36 steht die an der Vorderseite der Maschine gelagerte Vierkantwelle 37 durch die Welle 38 und die Kegelräder 39, 39' in Verbindung und macht mit dieser die gleichen Umdrehungen. Auf Vierkantwelle 37, verschiebbar gelagert, sitzt ein Exzenter 40, welches einen Arm 41 steuert. Dieser ist in einem Schieber 42 geführt, der auf einer Vierkantschiene 43 parallel mit dem Exzenter 40 gleitet.

Für das vorliegende Rechenbeispiel würde sich nun folgender Vorgang abspielen: Die Zahl 23786 ist zunächst mit der Zahl 8 zu multiplizieren. Der erste Einstellhebel S ist !5 also auf die Zahl 8 eingestellt worden, der Schieber 42 befindet sich in der Einerstellung, so daß sich der durch den Exzenter 40 gesteuerte Hebel 41 mit dem Segment 21 des Hebels 5 in einer Ebene befindet. Dem Hebel 41 steht der achte Zahn, 22, des Segments 21 gegenüber. Sobald die Maschine in Tätigkeit tritt, wird der Hebel 5 durch Einwirkung des Armes 41 auf das Zahnsegment 21 bei jeder Umdrehung um einen Zahn bzw. um eine Zahl zurückgeschaltet, bis er schließlich nach der achten Umdrehung in seine Endstellung (Nullage) gelangt.

In diesem Augenblick drückt die Schaltnase 23 auf das abgerundete Ende eines Puffers 48, der seinerseits auf den schrägen Verbindungssteg 29 des U-förmigen Bügels bzw. Hebels 26 wirkt. Dabei ist noch zu beachten, daß durch das Niederdrücken des Hebelsystems 25, 26, 27 und die Verbindungsfläche 29 des Hebels 26 der Puffer 48 in die Bahn der Schaltnase 23 gebracht worden ist fin der Zeichnung ist die Ruhelage dargestellt). Sobald also der Puffer 48 durch die Schaltnase 23 eingedrückt wird, dreht sich Hebel 26 um den Drehpunkt 28 und bewirkt seinerseits durch den Verbindungshebel 27, daß der in dem Drehpunkt 49 gelagerte Hebel 50 ausgeschwenkt wird. Der Hebel 50 besitzt eine Sperrnase 51, die beim Ausschwenken den unter Federdruck stehenden Puffer 52 freigibt, der in bekannter Weise den Mechanismus für den Linealtransport auslöst, so daß das Lineal in die nächste Dekade springt. Der Puffer 52 kehrt dabei in seine Ruhelage zurück, der Hebel 50 springt wieder ein, so daß der Puffer 48 wieder in seine Arbeitsstellung kommt.

Der Hebel 50 besitzt eine Sperrnase 51, die beim Ausschwenken den unter Federdruck stehenden Puffer 52 freigibt, so daß derselbe mit seinem anderen, kegelförmig ausgebildeten Ende 67 in den Doppelkonus 68 des auf der Motorantriebswelle 69 sitzenden Schaltrades 71 eingreift und dieses nach unten drückt. Dadurch wird das Schaltrad 71 in den Bereich eines der gabelförmigen Enden 72, 73 (Abb. 6) des Hebels 74 gebracht, und dieser bei der Drehung der Welle 69 und dadurch auch des Schaltrades71 nach rechts ausgeschwenkt, so daß er den mit ihm in Verbindung stehenden Hebel 75 umlegt. Dieser erfaßt dabei das umgekröpfte Ende 76 des U-förmigen Bügels yy eines um den Punkt 78 drehbaren Winkelhebels 79, der mit seinen beiden anderen Enden 8o, 81 in Nuten der auf der Maschinenantriebswelle 36 bzw. der Linealtransportwelle 82 sitzenden Kegelräder 83, 84 eingreift, so daß eine Umkupplung des auf der Motorantriebswelle 69 sitzenden Kegelrades 85 von der Maschinenantriebswelle 36, mit der es normalerweise verbunden ist, auf die Linealtransportwelle 82 erfolgt und damit der Linealtransport in bekannter Weise vollzogen wird. Eine unterhalb des Schaltrades 71 auf der Motorantriebswelle 69 sitzende Kurve 86 zieht dabei kurz vor vollendeter Umdrehung der Motorantriebswelle 69 den Puffer 52 wieder auf, so daß das durch eine Feder in der Mittellage gehaltene Schaltrad 71 wieder in diese zurückkehrt. Gleichzeitig wird durch einen auf der Linealtransportwelle 82 sitzenden Nocken das Hebelsystem 74' 75> 79 iⁿ seine Ruhelage zurückgebracht und damit auch wieder die Motorantriebswelle mit der Maschinenantriebswelle gekuppelt. Es ist noch zu erwähnen, daß der gabelförmige Hebel 74 so gekröpft ist, daß das Schaltrad 71 in seiner Mittellage zwischen den beiden Hebelenden 72, 73 frei hindurchgehen kann. Wird das Schaltrad 71 in der vorher beschriebenen Weise zum Zwecke des Linealtransportes für die automatische Multiplikation durch den Puffer 52 nach unten gedrückt, so greift dasselbe das Hebelende 72 an und drückt dieses nach rechts. Das andere Hebelende 73 kommt zur Wirkung, sobald das Schaltrad 71, z.B. für die automatische Division, durch einen zweiten Puffer, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist, nach oben gedruckt wird, wobei der Transport des Lineals in umgekehrter Richtung erfolgt.

Mit dem Transport des Lineals in die zweite Dekade ist gleichzeitig der Schieber 42 und damit auch Exzenter 40 und Hebel 41 ' vor den zweiten Einstellhebel gerückt, der in dem angeführten Beispiel auf die Zahl 7 eingestellt ist. Die Verschiebung des Schiebers42 geschieht dabei auf folgende Weise: An dem Schieber 42 (vgl. Abb. 2) ist eine Zarinstange 53 befestigt, die auf der Vierkantschiene 43 gleitet und unter Zwischenschaltung eines Rades 54 mit dem Zahnrad 55 in Eingriff steht. Letzteres ist auf einer Welle 56 befestigt, die an ihrem anderen Ende ■— an der Rückseite der Maschine — das Zahnrad 57 trägt, das unter Zwischenschaltung des Zahnrades 58 in die am Lineal 15 befestigte Zahn-

stange 59 eingreift. Wird also das Lineal 15 verschoben, so wird auch durch die Zahnstange 5g vermittels der Zahnräder 58, 57, 55, 54 die Zahnstange 53 und damit auch der Schieber 42 verschoben, und zwar derart, daß seine Stellung den Einstellhebeln gegenüber immer der jeweiligen Stellung des Lineals entspricht. Die Zahnräder 57, 58 sind an einer Platine 61 an der Rückseite des Untergestelles der Maschine gelagert und müssen mit der Zahnstange 59 in Eingriff bleiben, auch dann, wenn das Lineal zur Verschiebung in die nächste Dekade angehoben wird. Dies wird dadurch erreicht, daß das Zahnrad 58 auf einem Butzen 63 gelagert ist, der sich mit einem rechteckigen Ausschnitt auf dem an der feststehenden Platine 61 befestigten Vierkant 62 nach oben oder unten verschieben läßt. Das hintere Ende der Welle 56 ao (Abb. 3) mit dem Zahnrad 57 ist in einem Schlitz der Platine 61 geführt und wird durch eine Feder 60 nach oben gehalten, so daß also die Zahnräder 57, 58 gegen die Zahnstange 59 gedrückt werden und mit dieser in Eingriff «5 bleiben müssen, wenn das Lineal angehoben wird. Das Zahnrad 57 sitzt außerdem lose auf der Welle 56 und ist mit dieser durch eine Zahnkupplung 64 (Abb. 3) verbunden, deren Verwendungszweck später erläutert werden soll.

Wie vorstehend beschrieben, ist also Schieber 42 beim Verschieben des Lineals vor den zweiten Einstellhebel S gelangt. Da die Zahl 7 eingestellt war, erfolgen sieben Umdrehungen, worauf die Schaltnase 23 wiederum den Linealtransport steuert und sich in der dritten und vierten Stelle derselbe Vorgang sinngemäß wiederholt. Damit ist die Multiplikation an und für sich durchgeführt. Von der fünften bis achten Stelle sind im vorliegenden Beispiele die Hebel auf Null stehengeblieben. Die Schaltnasen23 liegen also bereits im Bereich der Puffers 48. Wenn nun das Lineal nach Beendigung der vier Umdrehungen in der vierten Dekade weiterspringt, stößt der Puffer 48 von der Seite an die Schaltnase 23 des fünften Einstellhebels und schaltet sofort den Linealtransport; der Vorgang wiederholt sich bis zur achten Dekade, die schließlich den ,Transport zur neunten Dekade einschaltet. Der Puffer findet hier keinen Widerstand mehr, ein weiterer Transport des Lineals findet also nicht mehr statt, und die Maschine würde zunächst leer weiterlaufen. An dem Schieber 42 befindet sich nun ein Stift 65 (Abb. 3), der die Nase 47 des Hebels 44 erfaßt und diesen in seine Ruhestellung zurücklegt. Damit wird auch die Taste 10 ausgelöst durch Feder 70, der Motor wird entkuppelt und der Stromkreis unterbrochen, so daß die Maschine zum Stillstand kommt. Das Hebelsystem 25, 26, 27 kommt in die Ruhelage und damit auch der Puffer 48 aus dem Bereich der Schaltnasen 23, so daß sich das Lineal frei hin und her bewegen läßt.

Der Zweck der auf der Achse 56 befindlichen, mit dem Zahnrad 57 in Verbindung stehenden Zahnkupplung (Abb. 3) bedarf noch einer besonderen Erläuterung. Das Lineal 15, das auf Rollen läuft, läßt sich nach Entfernen einer Sicherung ohne weiteres nach rechts herausziehen und entfernen. Beim Wiedereinsetzen des Lineals würde es große Schwierigkeiten bereiten, die Zahnstange 59 mit dem Zahnrad 58 wieder in den richtigen Eingriff zu bringen, weil ja der Schieber 42 immer der jeweiligen Lineallage entsprechend in der richtigen Dekade stehen muß. Die Zahnkupplung 64 gestattet es, das Lineal ohne jede Rücksicht auf diesen Eingriff einzusetzen und durch einen einfachen Handgriff den Schieber 42 wieder in die richtige Stellung zu bringen. Es ist nur erforderlich, das Lineal, nachdem es wieder eingeführt ist, einmal nach links und dann nach rechts bis in die äußerste Lage zu bringen. Der Schieber 42, der sich zunächst an einer beliebigen Stelle befand, wird dabei je nach seiner Lage an der linken oder rechten Begrenzung anstoßen, ehe das Lineal seine Endstellung erreicht hat. Sowie dies eintritt, rutscht das Zahnrad 57 über die Zahnkupplung 64, gegen die es durch eine entsprechend starke Feder 66 (Abb. 2a) gedrückt wird, hinweg, bis das Lineal in der Endstellung angelangt ist. Die Kupplung springt wieder ein, und der Schieber 42 bewegt sich jetzt mit dem Lineal im richtigen Verhältnis. Da der Widerstand, der beim Auslösen des Puffers 48 entsteht, nur gering ist, bedarf es keiner übermäßigen Anspannung der Feder, um ein sicheres Eingreifen der Kupplung 64 während des Arbeitens der Maschine zu gewährleisten.

Claims (5)

105 Patentansprüche:

i. Rechenmaschine mit einem feststehenden, aus drehbaren Zahnbogen mit Handgriffen gebildeten Einstellwerk für einen mehrstelligen Multiplikator, bei welchem die Multiplikatoreinstellzahnbogen durch ein zusammen mit dem Zählwerkschlitten schrittweise von Dezimalstelle zu Dezimalstelle weiterrückendes Schaltorgan nacheinander auf Null gebracht werden und nach jedesmaliger Nullstellung eines Zahnbogens der Antrieb so umgestellt wird, daß der Zählwerkschlitten mit dem Schaltorgan selbsttätig um eine Stelle weiterrückt, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltörgan für die seitlich nicht verschiebbaren Multiplikatoreinstellzahn-

bogen (17, 21, 22) als seitlich verschiebbare Schaltklinke (41) ausgebildet ist, die in einem auf einer Gleitstange (43) gleitenden Schieber (42) geführt ist und von einem Exzenter (40) angetrieben wird, das auf einer Vierkantwelle (37) gleitet, die vom Maschinenantrieb aus in Umdrehung versetzt wird, während die seitliche Verschiebung des Schiebers (42) und des Exzenters (40) von der Einerstelle des Multiplikatoreinstellwerkes zu den höheren Stellen nach jedesmaliger Nullstellung eines Zahnbogens (17, 21, 22) vom Zählwerkschlitten aus durch Zahnradübersetzung (59, 58, 57, 54, 37) bewirkt wird.

2. Rechenmaschine mit Einrichtung zur selbsttätigen Multiplikation nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß, um den Eingriff der Getrieberäder (54,

55. 57. 58) mit der Zahnstange (53) des Schiebers (42) und der Zahnstange (59) des Lineals auch in der angehobenen Stellung des Lineals aufrechtzuerhalten, die Welle (56) des Zahnrades (55) unter Wirkung einer Feder (60) gleitend in einem Schlitz der hinteren Platine (61) des Rechenmaschinengestelles geführt ist.

3. Rechenmaschine mit Einrichtung zur selbsttätigen Multiplikation nach An-Spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks selbsttätigen Linealtransports nach Rückschaltung eines Multiplikatoreinstellzahnbogens in seine Anfangslage dieser Zahnbogen mit einem Nullanschlag (23) versehen ist, der in der Anfangsstellung des Zahnbogens gegen eine Stoßstange (48) im Schieber (42) stößt und mittels dieser einen Schwenkbügel (26) ausschwenkt, durch welchen das Sperrglied (50) der Umschaltkupplung vom Zählwerkantrieb auf Linealantrieb ausgelöst wird.

4. Rechenmaschine mit Einrichtung zur selbsttätigen Multiplikation nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks selbsttätiger Stillsetzung des Antriebswerkes nach durchgeführter Multiplikation und nach Erreichung der Endstellung des Lineals der Schieber (42) mittels eines an ihm vorgesehenen Stiftes (65) einen Fanghebel (46) der 'den Motorantrieb einrückenden Taste (10) auslöst, so daß diese in ihre Ruhestellung,

z. B. durch Feder (70), zurückkehrt und den Antrieb ausschaltet.

5. Rechenmaschine mit Einrichtung zur selbsttätigen Multiplikation nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungswelle (56) zwischen Lineal (15) und Schaltschieber (42) mit dem Übertragungszahnrad (57) durch eine nachgiebige Kupplung (64) gekuppelt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen