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Nullstellvorrichtung für drehbare Einstellglieder in Rechenmaschinen,
insbesondere Sprossenradmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf Rechenmaschinen
mit drehbaren, einstellbaren Gliedern zur Betätigung der Ziffernräder in den verschiedenen
Zählwerken. Die bekanntesten Rechenmaschinen dieser Art sind die Sprossenradmaschinen,
bei welchen die in radialer oder axialer Richtung verschiebbaren Sprossen oder Zähne
mittels je einer Kurvenscheibe oder eines Einstellringes eingestellt werden und
bei deren mittels einer Handkurbel bewirkten Drehung die eingestellte Zahl auf die
Ziffernräder der Zählwerke übertragen wird.
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Bei derartigen Maschinen erfolgte bisher die Nullstellung der die
Ziffernräder betätigenden Glieder, welche meistens mit den Einstellgliedern identisch
oder damit zusammengebaut sind, oder auch der besonderen Einstellglieder, wenn solche
vorhanden waren, zwangsläufig mittels mechanischer Einrichtungen, die mittels einer
Flügelmutter, eines Hebels o. dgl. von der Hand gedreht wurden und dabei die EiÜstellglieder
in ihre Nullage oder Ausgangsstellung zurückführten. Dabei wurden sämtliche Glieder
gleichzeitig zurückgeführt, weshalb die Nullstellung einen großen Kraftaufwand erforderte.
Diese Vorrichtungen haben jedoch gewisse Mängel, indem sie schwer-sind und ein großes
Raumbedürfnis haben und deshalb den Bau von kleinen, leicht tragbaren Maschinen
erschwerten oder unmöglich machten. Außerdem ist bei der Verwendung solcher Nullstellvorrichtungeg
die Ausführung der Nullstellung mit einem starken Geräusch verbunden infolge des
gleichzeitigen Stoßes der metallischen Nullstellvorrichtung gegen die Metallteile
mehrerer nullzustellender Glieder.
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Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu beseitigen und eine sichere,
leichte und möglichst geräuschlose Nullstellung der drehbaren Einstellglieder unter
Verwendung einer gedrängten Bauart zu bewirken. Die Erfindung besteht darin, daß
für die Nullstellung ein keilförmiges Glied verwendet wird, welches in axialer Richtung
im Verhältnis zu diesen Einstellgliedern bewegt wird und dabei mit seiner Spitze
durch entsprechende 'Ausschnitte in den Einstellgliedern eingeführt wird
und durch Anschlag gegen die eine oder andere der Kanten jedes Ausschnittes das
entsprechende Einstellglied auf Null stellt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten Zeichnungen
veranschaulicht, und zwar zeigt: Abb. z eineVorderansicht, teilweise im Schnitt,
von einem Sprossenradrotor mit Nullstellvorrichtung gemäß der Erfindung während
des Einstellvorganges.
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Äbb. 2 zeigt den wesentlichen (mittleren)
Teil von
Abb. z von oben gesehen, wobei die oberen Teile der Sprossenräder entfernt sind.
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Abb. 3 zeigt die Vorderansicht nach Abb. i während des Nullstellvorganges.
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Abb.4 ist ein Querschnitt nach der Linie IV-IV in Abb. i durch den
Sprossenradrotor und zeigt insbesondere ein Sprossenrad in Seitenansicht.
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Abb.5 zeigt eine Seitenansicht nach der Linie V-V in Abb. i, und zwar
den Kurvenanschlag zur Umsteuerung des Sperrhebels für die Verriegelung der Sprossenräder
während der Rechenoperationen.
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In der Zeichnung ist i eine im Maschinengestell gelagerte Welle, welche
z. B. mittels einer Handkurbel (nicht gezeigt) über das Zahnradgetriebe 2 drehbar
ist. Auf dieser Welle ist ein Schlitten 3 verschiebbar, aber im Verhältnis zur Welle
i nicht drehbar gelagert. Dieser Schlitten trägt den Sprossenradrotor, welcher in
bekannter Weise aus einer Anzahl mit dem Schlitten starr verbundener, die Sprossen
tra= Bender Räder 4 und einer gleich großen Anzahl Kurvenscheiben 5 zur Einstellung
dieser Sprossen besteht. Die Einstellung der Sprossen durch die Kurvennut 6 (Abb.
4) erfolgt in der gezeigten Ausführung in zwei Richtungen, und die Sprossenräder
werden der Reihe nach von links nach rechts in Abb. i bis 3 z. B. durch ein Tastensystem
eingestellt und dabei jeweils um einen Schritt nach links bewegt, damit nach erfolgter
Einstellung eines Sprossenrades das nächste Sprossenrad in die Lage vor das Tastensystem
bewegt wird. Ein derartiges Einstellwerk ist im Patent 535 576 beschrieben und braucht
deshalb hier nicht im einzelnen erläutert zu werden.
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Auf der Welle i sind zwei Scheiben 7 und 8 (Abb. i) befestigt, und
zwischen ihnen ist eine der Welle i parallele Schiene g befestigt, so daß diese
Schiene mit den Scheiben 7 und 8 und der Welle i eine starre Einheit bildet. Ein
Sperrlineal io ist in einem Bügel ii an dieser Schiene derart verschiebbar gelagert,
daß es sich nur axial bewegen kann. Dieses Lineal io hat einen höheren Teil, der
bei 12 abgesetzt ist und ist in diesem letztgenannten Teil mittels Nieten 13 mit
einem Nullstellglied 14 verbunden, welches aus einer keilförmigen Spitze 15 (Abb.
2) mit zwei schrägen Kanten besteht, die in einen Teil mit parallelen Seiten übergeht.
Wie aus Abb. 4 ersichtlich ist, kann das Glied 1q. im Querschnitt gekrümmt sein,
und zwar ist es mit der Welle i und den Sprossenrädern 4, 5 konzentrisch gekrümmt.
Das Glied 14 ist also zusammen mit dem Sperrlineal io um ein bestimmtes Maß axial
verschiebbar, wobei das Glied 14 auf der unteren Seite der Schiene g gleitet.
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Die nicht verschiebbare Schiene g ist mit einer langen axialen Aussparung
16 (Abb. a und 3) versehen, in welcher der niedrigere Teil des Sperrlineals io gleiten
kann. Quer über diese Aussparung 16 erstreckt sich ein Stift 17, auf dem ein Sperrarm
18 drehbar gelagert ist, welcher in seinem höheren Teil i811 dieselbe Form wie das
Sperrlinial io hat und gewissermaßen eine Fortsetzung desselben bilden kann. Das
äußere, in Abb. i linke Ende dieses Sperrarms befindet sich unmittelbar rechts vom
Absatz 12. -Die axial gerichteten Teile g, 1o, 14 und 18 erstrecken sich durch Aussparungen
in den Rädern 4 und den Kurvenscheiben 5. Weil diese Teile g, =o, 14 und 18, wie
aus dem vorstehenden ersichtlich, keine Drehungen im Verhältnis zur Welle i auszuführen
brauchen, können die Aussparungen durch-die Räder 4 einfach eine dem Querschnitt
der Teile g, 1o, 14 und 18 entsprechende Form haben. Die Kurvenscheiben 5 müssen
aber zwecks Einstellung der Sprossen um die Welle i (und den Schlitten 3) drehbar
sein, so daß die Ausschnitte ig in den Kurvenscheiben 5 die in Abb. 4 gezeigte Gestalt
besitzen müssen. Am äußeren, kreisförmigen Rand des Ausschnittes ig sind zehn Einschnitte
2o vorgesehen, deren Winkelabstände voneinander genau den. Winkelabständen der zehn
Einstelllagen (für die Ziffern o, i, 2, 3 ... g) der Kurvenscheibe 5 entsprechen.
Der Ausschnitt ig hat im wesentlichen die Gestalt eines Kreisringsektors, deren
Mittelpunktwinkel demjenigen des Gliedes 14 ungefähr gleich ist. Gegenüber den Seitenrändern
dieses Gliedes 14 sind Anschläge 11i von den Kurvenscheiben 5 abgebogen (Abb. 2).
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Auf dem Keil 14 ist ein Umstellbügel22 befestigt, welcher dazu dient,
bei seiner Bewegung nach links den Sperrarm 18 derart zu kippen, daß der Teil 1811
gesenkt wird. Dieser Bügel 22 führt auch (ähnlich wie der Bügel ii) die zusammengenieteten
Teile io und 14 an der Schiene g.
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Das rechte Ende 18b des Sperrarms 18 erstreckt sich durch Ausschnitte
im Glied 14 und in der Scheibe 8 (Abb. i bis 3) und liegt mit seiner oberen Kante
gegen eine Kurve, die an einem am Maschinengestell befestigten Arm 23 angebracht
ist (Abb. 5). In der Ausgangsstellung der Welle i, d. h. wenn die nicht gezeigte
Handkurbel in ihrer Ausgangsstellung ist, worin die Kurbel mit einem Ausrückstift
gesperrt ist, befindet sich der Teil 18b, wie aus Abb. 5 ersichtlich ist, gegenüber
dem von der Welle i am weitesten entfernten Teil der Kurve des Armes 23 und wird
bei der vorwärts oder rückwärts erfolgenden Drehbewegung von den Ansätzen 24 niedergedrückt,
wenn er nicht schon bei einer vorhergehenden Drehung der Handkurbel niedergedrückt
wurde. Sowohl in niedergedrückter (Abb. i) wie in hochgedrückter Lage (Abb. 3) wird
der Teil 186 und damit der ganze Sperrarm 18 durch ein Federgesperre 25
in
der Schiene 9, mit welchem eine Schneide am Teil =8b zusammenwirkt, festgehalten.
Dieses Federgesperre ist so stark, daß der Teil 18 nur durch den Bügel 22 oder die
Anschläge 24 ausgelöstwerdenkann, nicht aber durch gelegentliche, im Betrieb vorkommende
Stöße o. dgl.
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Eine Rückführungsfeder 26 (Abb. a) ist zwischen der Scheibe 8 und
dem Nullstellkeil 14 vorgesehen, um letzteren nach erfolgter Nullstellung in seine
Ausgangslage zurückzuführen.
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Wie aus Abb. 2 ersichtlich ist, ragt das rechte Ende des Keiles 14
an einer Seite bei 27 durch eine Aussparung in der Scheibe 8 hindurch und wirkt
mit einem am Zapfen 28 drehbar gelagerten Arm 29 zusammen, welcher mittels eines
darauf angebrachtem. Stiftes 30 und der Kurve 31 bei der Schwenkung des Nullstellhebels
32 nach links geschoben werden kann; der Nullstellhebel 32 ist im Maschinengestell
drehbar gelagert und trägt die Kurve 31.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt: Die
Abb. i und ,-7 zeigen die Teile während der Einstellbewegung. Diejenige Kurvenscheibe
5, welche sich unmittelbar rechts vom Absatz 12 am Sperrlineal =o befindet, ist
frei, weil das linke Ende =8a des Sperrarms 18 infolge der vorher erfolgten Nullstellbewegung
heruntergedrückt ist (Abb.3) und somit nicht in die Einschnitte 2o eingreift und
kann von Hand oder durch das Tastenwerk eingestellt werden. Es ist zu beachten,
daß die Spitze 15 des Keiles 14 um eine Kurvenscheibenbreite nach rechts von Absatz
i2 entfernt ist, so daß dieser Keil nicht die Einstellung der genannten Kurvenscheibe
5 hindert. Nach erfolgter Einstellung dieser Kurvenscheibe bewegt sich in bekannter
Weise der ganze Sprossenradrotor, d. h. der Schlitten 3 mit den Sprossenrädern 4,
5, um einen Schritt nach links, so daß der Absatz 12 seitlich in den entsprechenden
Einschnitt 2o (Abb. 4) eintritt und das Sperrlineal =o so diese Kurvenscheibe in
der eingestellten Lage verriegelt. Bei dieser Schrittbewegung wird die nächste Kurvenscheibe
5 in die Einstellage unmittelbar rechts vom Absatz 12 gebracht und kann eingestellt
werden u. s. f. Die auf dem Sperrlineal =o jeweils befindlichen Sprossenräder (Kurvenscheiben)
sind also eingestellt und in der eingestellten Lage verriegelt, während die auf
dem- Sperrarm 18 befindlichen noch nicht eingestellt worden sind.
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Während der Rechenoperationen, welche bekanntlich durch Umdrehung
der Welle i in der einen oder anderen Richtung und durch Verschiebung des Schlittens
3 mit dem Sprossenradrotor in der einen oder anderen Richtung auf der Welle z erfolgen,
müssen auch die letztgenannten, rechts vom Absatz i2 befindlichen Kurvenscheiben
in ihrer Lage (Nullage) verriegelt sein. Die Kurvenscheiben, welche sich an den
parallelen Seiten des Gliedes 14 befinden, sind stets verriegelt, wie ein Blick
auf Abb. 2 und 4 zeigt, weil die Ansätze 21 von beiden Seiten gegen das Glied 14
anliegen und so die betreffenden Kurvenscheiben in der mittleren Stellung (Nullage)
halten. Die drei Kurvenscheiben, welche sich unmittelbar rechts vom Absatz i2 gegenüber
dem keilförmigen Teil 15
befinden, sind aber frei und müssen besonders gesperrt
werden. Dies erfolgt dadurch, daß der Teil =8b durch die Anschläge 24 heruntergedrückt
wird, sobald bei Beginn der Rechenoperation die Welle i und damit der Teil =8b gedreht
wird. In dieser Lage wird der Teil 18 vom Federgesperre 2,5 verriegelt. Das
andere Ende =8a wird hochgekippl und greift - in den der Nullage entsprechenden
Einschnitt 2o der genannten drei Kurvenscheiben 5 ein und verriegelt diese (Abb.
i.). Das Sperrlineal io und der Teil =8a des Sperrarms 18 nebst den parallelen Seitenrändern
des Gliedes 14 bilden also eine zusammenhängende Vorrichtung, welche sämtliche Kurvenscheiben
5 in ihren Lagen verriegelt, sowohl bei der Drehung der Welle i mit dem Schlitten
3 wie bei der axialen Verschiebung dieses Schlittens auf der Welle i.
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Soll nach erfolgter Rechnung die Nullstellung erfolgen, wird der Hebel
322 von Hand geschwenkt, so daß er die Kurve 31 mitschwenkt und dadurch den
Arm 29 entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung (Abb. 2) dreht. Dieser Arm schiebt
dabei den 1"TTullstellkeil 14 nach links um eine Strecke, welche dem Abstand von
drei Sprossenrädern entspricht. Bei der Verschiebung des Gliedes 14 wird gleichzeitig
der damit starr verbundene Umstellbüge122 nach links (Abb. i und 2) verschoben,
so daß er das linke Ende =8a des Sperrarms 18 gegen die Wirkung des Federgesperres
25 niederdrückt. Gleichzeitig wird der ganze Sprossenradrotor mit dem Schlitten
3 ausgelöst und nach seiner rechten Endlage (z. B. durch Federwirkung) zurückgeführt,
wie dies beispielsweise im genannten Patent 535 576 ausführlich beschrieben ist.
Bei dieser teils durch die Verschiebung des Keiles 14 nach links teils durch die
Zurückführung des Sprossenradrotors nach rechts bewirkte Relativbewegung des Sprossenradrotors
im Verhältnis zum Nullstellkeil 14, 15 dringt die Spitze dieses Keiles in
die Ausschnitte =g der Kurvenscheiben 5 ein, und an den nicht auf Null stehenden
Kurvenscheiben kommt einer der beiden Anschläge 21 zum Anschlag gegen die entsprechende
schräge Kante des Keiles 15, so daß die Kurvenscheibe 5 in die Nullage zurückgeführt
wird und in dieser Lage durch die parallelen Seiten des Gliedes 14 gehalten wird.
Diese Lage ist in Abb. 3 gezeigt. Wenn sämtliche Kurvenscheiben auf Null gestellt
sind und mit ihren Anschlägen 21 gegen die parallelen Seiten des Gliedes 14 anliegen,
geht der Arm 29
zurück, und unter der Einwirkung der Feder 26 wird
dann das Glied 14 mit dem Sperrlineal io um drei Sprossenradbreiten nach rechts
zurückgeführt, so daß die erste (äußerste linke) Kurvenscheibe sich unmittelbar
rechts vom Absatz 12 befindet. Der Teil 18a des Sperrarms 18 bleibt unter dem Einfluß
des Federgesperres 25 niedergedrückt. Die Einzeleinstellung der Kurvenscheiben 5
kann dann wieder in der oben geschilderten Weise erfolgen.
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Sofort beim Beginn der Nullstellbewegung kann der Sprossenradrotor
und somit auch die Handkurbel der Rechenmaschine durch eine bekannte Einrichtung
gesperrt werden, und diese Sperrung bleibt bestehen, bis die Nullstellung beendigt
ist.
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Es ist ohne weiteres einleuchtend, daß die erfindungsgemäße Einrichtung
nicht nur für in zwei Richtungen einstellbare Einstellglieder, wie dargestellt,
verwendet werden kann, sondern sie kann auch zur Nullstellung von nur in einer Richtung
einstellbaren Gliedern, wie z. B. die Sprossenräder in den üblichen Odhner-Maschinen,
gebraucht werden. In diesem Falle braucht der Keil 15 nur eine einzige schräge Karte
zu haben.
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Die erfindungsgemäße Nullstellvorrichtung kann auch in dem Falle verwendet
werden, daß der Sprossenradrotor, wie bei den meisten bekannten Sprossenradmaschinen
üblich ist, nicht axial verschiebbar ist, wobei aber die Zählwerke in einem verschiebbaren
Schlitten angebracht sind. Die Relativbewegung zwischen den Einstellgliedern und
dem Nullstellkeil muß dabei ausschließlich durch Verschiebung des letzteren bewirkt
werden, weshalb seine Bewegungsbahn erheblich länger wird als im dargestellten Ausführungsbeispiel.
Die Einstellung und Verriegelung der Einstellglieder in der eingestellten Lage kann
in irgendwelcher bekannten Weise erfolgen.