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Rechenmaschine mit abgekürzter selbsttätiger Multiplikation Bei der
in der Patentschrift 531 178 beschriebenen Rechenmaschine mit selbsttätiger
Multiplikation wird eine abgekürzte Multiplikation durch eine Einrichtung ausgeführt,
die im wesentlichen aus verschieden einstellbaren Anschlagarmen besteht, und zwar
ist bei jeder Zifferrolle des im Schlitten angeordneten Umdrehungszählwerks ein
solcher einstellbarer Anschlagarm angeordnet. Diese Arme kommen in ihre verschiedenen
Lagen, wenn der Multiplikator -an den Zifferrollen des Umdrehungszählwerks eingestellt
wird. Die Anschlagarme wirken während der bei der Multiplikation stattfindenden
Schlittenverschiebung nacheinander mit einem im Maschinengestell gelagerten Stufenanschlag
zusammen und stellen dadurch in jeder Dekade entweder eine positive oder - bei den
Ziffern über »5« - eine seitlich verschobene negative Arbeitslage des Schlittens
her. In der positiven Arbeitslage werden- die Zifferrollen des im Schlitten gelagerten
Resultatwerks addierend vorwärts, in der negativen Arbeitslage zufolge Eingreifens
eines Zwischengetriebes subtrahierend rückwärts geschaltet.
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Der subtrahierende Antrieb der Resultatwerk-Zifferrollen in der negativen
Arbeitslage des Schlittens dient zur abgekürzten Multiplikation, deren Wesen darin
besteht, daß bei Ziffern des Multiplikators über »5«, also z. B. bei der Ziffer
»6«, nicht mit der Ziffer selbst, sondern mit ihrem Komplement zu »io«, also .hier
mit »4«, multipliziert und das- Teilprodukt nicht addiert, sondern subtrahiert wird,
worauf in der nächsthöheren Dekade durch eine positive Umdrehung eine Multiplikation
mnit io erfolgt.
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Die Maschinenwelle läuft stets in gleicher Richtung um, und die Zifferrollen
des Umdrehungszählwerks werden bei gewöhnlicher Multiplikation rückwärts bis auf
Null, bei Division um den Wert des Quotienten, vorwärts, bei abgekürzter Multiplikation
um das Komplement zu »io« vorwärts geschaltet. Dies geschieht durch zwei schwingende
Zählfinger, die stets entgegengesetzte Bewegungen machen und von denen stets nur
einer in das Schaltrad der jeweils gegenüberstehenden Zifferrolle eingreift.
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Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung der beschriebenen Bauart
zu dem Zweck, auch Aufgab., von der Form (a - b # c) so
rechnen zu
können, daß das Produkt (b # c) nicht gesondert berechnet und an der Maschine sichtbar
wird, sondern sogleich bei seiner Bildung von dem Wert (a) subtrahiert wird. Die
Aufgabe ist dadurch gelöst, daß der im Maschinengestell gelagerte Stufenanschlag,
der mit den erwähnten einstellbaren Anschlagarmen des Umdrehungszählwerks
des
Schlittens zusammenwirkt, umschaltbar angeordnet wird, derart, daß seine Stufen
nach der Umschaltung in umgekehrter Weise mit den Anschlagarmen zusammenwirken.
Ferner ist eine Umschaltung 'für die Zählfinger vorgesehen, so daß sie ihre Bewegung
umkehren. Durch diese Umschaltungen ist zugleich erzielt, daß auch die negativen
Multiplikationen verkürzt ausgeführt werden.
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Die Zeichnung veranschaulicht eine Ausführungsform der Erfindung.
Abb. i stellt einen quer durch die Maschinenwelle 42 und den Schlitten G geführten
Schnitt dar, der in Seitenansicht die Antriebsglieder der Zählfinger go, g i und
im Schlitten die verstellbaren Anschlagarme 86 und die mit ihnen zusammenwirkenden
Teile zeigt. Die Abb.2, 2a, 3, 3a zeigen verschiedene Stellungen der Anschlagarme
86. (Die Abb. i bis 3a entsprechen den Abb. 1 bis 3 des Hauptpatentes). Abb. 4 zeigt
in einer Vortderansicht der Maschine die Zählfinger go, g l, während Abb. 5 bis
7 den im Maschinengestell gelagerten umschaltbaren Stufenanschlag zeigen, der mit
den Anschlagarmen 86 zusammenwirkt. (Die Abb.4 bis 7 entsprechen den Abb.4 und 6
des Hauptpatentes.) Die für die Erfindung unwesentlichen Teile .der Maschine sind
zum größten Teil in den Abbildungen fortgelassen, sie sind entsprechend dem Hauptpatent
ausgebildet.
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Auf der von einem Motor nach Bedarf angetriebenen, stets in gleicher
Richtung unilaufenden Welle 4a (Abb. i und 4) sind, wie auch im Hauptpatent dargestellt,
die stets gemeinsam umlaufenden Schalträder 15" des SchäItwerks S;; aufgereiht,
das in Ausführung der Multiplikation den Multiplikanden in das Resultatwerk Z. des
Schlittens überträgt. Die Übertragung von einem Schaltrad 6" auf die jeweils ihm
gegenüberstehende Zifferrolle 58 des Resultatwerks geschieht in bekannter Art durch
Räderpaare 56 (Abb.4), die lose auf einer allen Räderpaaren gameinsameii Achse 56"
umlaufen. Zu jedem Schaltrad 6" gehört ein Räderpaar 56. (Die in Abb. 4 ersichtlichen
Räder 6 gehören zu einem Schaltwerk S1, dessen Zweck nicht näher beschrieben ist,
da es nicht zur Erfindung gehört. Ein mit der Zifferrolle 58 verbundenes Zahnrad
9a kämmt mit einem Zahnrad 57Q und kann durch,dieses entweder in ein Rad 6" und
zugleich den linken Teil des zugehörigen Radpaares 56 oder, nach seitlicher Verschiebung
-des Schlittens, nur in den rechten Teil des Radpaares 56 eingreifen. Im letzteren
Fall läuft die Zifferrolle 58 entgegengesetzt zum ersteren Fall um zwecks Ausführung
von Subtraktionen.
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Diese seitliche Verschiebung des Schlittens um die Breite des Radpaares
56 aus der positiven (addierenden) in die negative (subtrahieren-de) Stellung (.nach
rechts in Abb. 4) ist kleiner als der Schritt des Schlittens von einer zur arideren
Dekade. (Der Schlitten geht bei der Multiplikation in bekannter Art schrittweise
nach rechts. In Abb. 4 steht der Schlitten nach links verschoben, so daß die Räder
57Q überhaupt außer Eingriff mit den Rädern 6" und 56 sind. Diese Stellung, in der
Räder 57 des im Schlitten gelagerten Umdrehungszählwerks Z1 in Räder 6 des zweiten
Einstellwerkes S1 eingreifen, interessiert für vorliegende Erfindung nicht.) Die
Bestimmung der kleinen und großen Schritte des Schlittens geschieht durch pendelnde
Anschlagarme 86 (Abb. i bis 3a) und urrunde Scheiben 8:2 in der im Hauptpatent beschriebenen
Weise. Diese Arine 86 und Scheiben 82 sind je einer Zifferrolle 58Q des Umdrehungszählwerks
Z1 zugeordnet und wandern also mit .dem Schlitten. Die Arme 86 werden durch Drehen
der Ziff:errollen 58" :des Umdrehungszählwerks unter Vermittlung der Zahnräder 9
und 57 sowie der -auf Ansätze 8 i der Arme 86 drückenden urrunden Scheiben 82 eingestellt
und stehen dann im Weg eines Anschlags 63, 6,3" (Abb. 5 bis 7), der am Ende einer
fest im Maschinengestell gelagerten Stange 47 stufenartig ausgebildet ist. Diese
Stange 47 wirkt gemäß dem Hauptpatent auf einen bei 46 (Abb. 7) drehbaren Hebel
38, der die Ein- und Ausschaltung des Motors regelt. Die Anschlagwirkung der Stange
47 ist nun erfindungsgemäß dadurch veränderlich, daß die eine Stufe 63 als Kopf
eines verschiebbaren Gliedes 47" ausgebildet ist, das durch einen Schieber 47v so
umgelegt werden kann, wie Abb. 5 und 6 veranschaulichen, Die Lage nach Abb. 5 entspricht
der Anordnung nach dem Hauptpatent und wirkt, wie dort an Hand der Abb. 6 beschrieben
ist, d. h. ,das längere Glied 63 hält den nach rechts wandernden Schlitten stets
in positiven (addierenden) Stellungen an, in denen die gewöhnliche Multiplikation
mit den Zahlen i bis 5 stattfindet und der Zählfinger go (Abb. i und 4; vgl. auch
Zählfinger. 17 in Abb.4 des Hauptpatentes) die betreffende Zifferrolle 58"
des Umdrehungszählwerks durch Eingriff in ein Zwischenrad 57 und Vermittlung eines
Rades g (Abb. 1, 4) rückwärts schaltet, so daß diese Rolle auf Null zurückgestellt
wird und alsdann den Schlitten zum Schritt in die nächste Dekade nach rechts freigibt.
Beispielsweise sind in Abb.5 die Stellungen der Anschlagarme 86 angedeutet, die
dem Multiplikator 1o928 entsprechen (vgl. Hauptpatent Abb.6). Bei der Ziffer o wird
der Schlitten nicht aufgehalten, weil der betreffende Arm 86 frei an der Anschlagstange
47 vorbeigeht, wie die Abbildung unmittelbar
erkennen läßt. Bei
der Stellung -des beweglichen Gliedes 63 nach Abb. 5 hält die kürzere Stufe
63, der Anschlagstange 47 den Schlitten stets in negativen (subtrahierenden)
Stellungen an, in denen abgelzürzteMultiplilzation mit. den Ziffern 6 bis g stattfindet
und der "Zählfinger 9i (Abb. 4; vgl. Zählfinger 15 in Abb. 4 ,des Hauptpatentes)
die Zifferrolle 58,
vorwärts schaltet, so daß diese uin,das Komplement der
Ziffer bis auf Null weiterläuft. In Abb.2 und 3 -sind die Stellungen der Teile 86,
63, 63a für positive Multiplikation dargestellt, und zwar Abb. 3 für die
Multiplikatorziffern i bis 5 und A:bb. 2 für Multiplikatorziffern 6 bis g.
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Bei der Stellung des beweglichen Gliedes 63 gemäß Abb. 6 kehren sich
diese Wirkungen um, d. 1i. die längere Stufe 63 wirkt im Bereich der Ziffern 6 bis
9 (Abb.2a), die kürzere Stufe 63a im Bereich der Ziffern i bis 5 (Abb.3a). Das Resultatwerk
des Schlittens addiert jetzt also bei der Produktbildung nicht mehr bei den Zahlen
i bis 5, sondern subtrahiert. Man kann auch sagen, es »addiert ein negatives Produkt«,
entsprechend der Gleichung (a -f- (- b c) ), wobei c < 6 die Multiplikatorziffer
sei. Dies wird rechnerisch zu (a- b c), wie beabsichtigt. Der gewöhnlichen (positiven)
Multiplikation entsprichtd:erAusdruck k (a+ (+b c) ), wo wieder c < 6
die Multiplikatorziffer sei. Der abgekürzten Multiplikation bei den Zahlen 6 bis
9 entspricht der Ausdruck: (a + io b) - b -
(io-c), wo c > 5 die Multiplikatorziffer
ist, somit ist jetzt Ausdruck der abgekürzten negativen Multiplikation: (a+(-iob)
+b-(i o - c), was wiederum richtig (a - b - c)
ergibt.
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Zugleich mit dem Stellungswechsel des Gliedes 63 muß ein Wechsel im
Abarbeitungssinn der Zifferrollen des Umdrehungszählwerks stattfinden. Erfindungsgemäß
wird der richtige Zifferrollenantrieb, nämlich nun in den beiden Anschlagstufen
63, 63a umgekehrt wie früher, dadurch erreicht, daß durch einen Hebel 92 (Abb. i,
4) die Zählfinger go, gi umgeschaltet werden. Dieser Hebel ist um Punkt 93 drehbar
und verschiebt gleichzeitig durch seine Verlängerung 87 (Abb. i) und den Gleitschuh
94 den Schieber 47b, der die Anschlagstufen 63, 63a umschaltet. In Abb. i ist die
geänderte Stellung des Hebels 92 bei 92, angedeutet. Die beigesetzten Zeichen -f-
und - deuten die beiden Lagen des Gliedes 63 an.
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Die Umschaltung der Zählfinger geschieht im einzelnen durch die nachstehend
beschriebene Vorrichtung. Auf der Maschinenwelle 42 ist ein Exzenter 64 befestigt,
das die beiden Zählfinger 9o, 9.1 trägt. Diese decken sich in Abb. i. Sie sind in
der Längsrichtung mit Schlitzen gia, b (Abb. 2) versehen, in welche Stifte 95, 96
(Abb. 4) seitlich eingerückt werden können, derart, @daß, wenn ein Stift 96 in den
zwischen Exzenter und Fingerspitze gelegenen Schlitz gib des einen Zählfingers eingreift,
der Stift 95 in den anderen, jenseits des Exzenters liegenden, Schlitz gia des anderen
Zählfingers eingreift. Dies hat zur Folge, d:aß die Spitzen beider Zählfinger beim
Umlauf des Exzenters entgegengesetzt schwingende Bewegungen ausführen und dadurch
der eine die Zifferrolle 58" des Umdrehungszählwerkes Zi, sofern er in sie eingreift,
vorwärts schaltet und der andere die Zifferrölle, sofern .er in sie eingreift, rückwärts
schaltet. Die Stift,--95,96 (Abb. 4) sind nun an einem hufeisenförmigen Schaltorgan
97 befestigt, das am Maschinengestell zwischen beiden Zählfingern um eine ortsfeste
Achse 98 (Abb. i) .drehbar ist. Seitliche Zinken. 70 des Schaltorgans 97 umfassen
den Schalthebel 92 derart, daß beim LTmlegen des letzteren der Teil 97 um seine
Achse- 98
geschwenkt wird. Dadurch wird der Stifteingriff der Zählfinger umgeschaltet.
-Durch das Umlegen des Hebels 92 -in die Stellung 92, (Abb. i) wird daher das Umschalten
der Zählfinger für die negative Multiplikation ausgeführt.