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Rechenmaschine Neben den bisher am meisten zur Anwendung gekommenen
Rechenmaschinen, bei denen die Zählglieder, z. B. Ziffernrollen, zu: Aufnahme voneinander
versdhiedener Werte mit gleicher Geschuvindigkent, aber während versc'hiiederner
Zeitdauer angebri6ben werden (dies ist ä. B. der Ea!ll ;bei Staffelwalzen-, Sprossenrad-,
Schaltkliniken- und ähnlichen Antrieben), sind auch Rechenmaschinen bekanntgeworden,
deren Zählglieder zwecks Eintragung verschieden großer Werte mit verschiedener Geschwindigkeit
bewegt werden. Die Erfindung bezieht sich auf Rechenmaschinen der zweitgenannten
Art. Sie bieten die Möglichkeit)- bei der Eintragung einer Mehrzahl von Werten .die
Zählglieder mit ihren Antriebsorganen in ständigem Eingriff zu halten, wodurch u.
a. schlagartige Antriebe und Aufenthalte, ferner :die Gefahr des Überschleuderns
und da:durch erforderliche Sicherheitsmaßnahmen weitgehend vermieden werden, so
daß die Rechengeschwindigkeit wesentlich :erhöht werden kann. Bekannte Maschinen
der letztbenannten Bauart sind aiber noch unvollkommen. Abgesehen davon, daß an
die Präzision der entsprechend der Wertziffern abgestuften übersetzungs:verhältnisse,
die z. B. bei einer bekannten Maschine durch Innenverzahnungen verschiedener Zähnezahl
je Ziffernwert erzielt werden, höchste Anforderungen gestellt werden müssen, benötigen
sie für jede neu hinzutretende Wertstelle neun neueÜbersetzungsverza'hnungen. Auch
ist eine Erhöhung der Antriebsgeschwindigkeit bei derartigen Zahnradübersetzungsgetrieaben
wegen der damit verbundenen Vergrößerung des Betriebsgeräusches nur bedingt -durchführbar.
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Bei der Rechenmaschine nach der Erfindung werden im Gegensatz .dazu
die nach Maßgabe der Wertigkeit der einzutragenden Rechnungsgrößen mit unterschiedlicher
Antriebsgescli
-wi.ndiglceit an-r_utreib,iideti Zählglieder durch
Schraubengetriebe, z. B. Schnekkenradgetriebe finit unterschiedlicher Steigung,
angetrieben. Hierdurch werden neben den bereits genannten eine Reilte weiterer wesentlicher
Vorteile gegenüber Zahntriebwerken erzielt -wie insbesondere fast völlige Ge. räuschlosigkeit
des Antriebs, Vermeid schwingender oder sonstwie ihre Bewegun@-srichtung ändern
der Teile und damit die Mög= l.ichkeit zu fast unbegrenzter Erhöhung fier Antriebsgüschwindigkeit,
ferner geringer Raumbedarf des Rechenwerkes bei großer Einfachheit und Übersichtlichkeit.
Insbesondere kann einer beliebigen Anzahl von Wertstellen ein gemeinsamer Satz von
Schraubengetrieben zugeorrhiet werden, die walilweis: durch Betätigen von je Wertstelle
vorgesehenen Einstellgliedern, z. B. Tasten, auf die Zählglieder zur Einwirkung
kommen, beispielsweie über eine Mehrzahl von Trieh-«-ollen, d:ie beim Antrieb der
Maschine über die Schratthengetriebe finit verschiedenen, je einem Ziffernwert .entsprechenden
Geschwindigkeiten gedreht werden, und Kupplungsmittel, durch die die Zählglieder
mehrerer Wertstellen einzeln in.it jeder dieser Triebwellen wahlweise kuppelbar
sind.
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Für Maschinen, die Rechnungen im Dezimalsystem durchführen sollen,
ist vor7u@gsweise vorgesehen, neun Tri-ehwellen parallel zueinander in einer Ebene
anzuordnen, die vermittels auf gemeinsamer Hauptantriebswelle sitzender Sclineclcen
mit entsprechend den Werten i bis 9 a#ilagestuft.en Steigungen in, etwa,durch ein
Wendegetriebe, w=ahlweise tunkehrbarer (additiver oder subtraktiver) Drehrichtung
angetrieben werden.
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Die Anl:upplutig der Zählglieder an die Triebwellen kann vorteilhaft
über wahlweise finit einer der Triebwellen hupp.elbare Kurbeltriebe erfolgen, z.
B. so. claß je Wertstelle zwei um 9o° versetzte Parallelkurbeltriebe mit senkrecht
zu den Triebwellen verlaufenden Pleuelstangen vorgesehen sind, die durch an den
hreuz:ungspunkten angeordnete, durch Tasten bewegte Kupplungsglieder wahlweise mit
jeweils einer der Triebwellen gekuppelt werden können und ihre Be,#z-.egung auf
die Zihlglie@d.er übertragen.
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DieZehne-rübertra,gung kann bei Maschinen der angegebenen Art zweckmäßig
über Getriebe mit Differentialwirkung erfolgen, die es gestatten, Ller Werteintragsbewegung
der Zählglieder eine Zelinersclialtbewe-,uiig tiiimittelbar zu überlagern.
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Die Abbildungen zeigen eine beispielsweise Ausführung einer Rechenmaschine
gemäß der Erfindung, und zwar zeigt Abb. i Einstell- und Wer-tübertragungsorgane
einer Dekade in Seitenansicht,
| Abb. 2 Teile der Einstell- und L`bertra- |
| gungsvorriclitung in Ansicht von V;nrit, |
| Abb. 3 den der Wertübertragung dienen- |
| den Parallelkurbeltrieb einer Dekade. |
| _@bb. d. eine Draufsicht ailf das Rechen- |
| werk der 'Maschine, |
| @".- Abb. 5 bis j ein Rastgetriebe in verschie- |
| @ilNen Ansichten bzw. Stellungen, |
| ;lt@b. ö eine' Seitenansicht des mit -unter- |
| sch ie:dlicher Steigung ausgeführten Schrau- |
| bengetriebes. |
| Die Rechenmaschine des @usführungsb@i- |
| spiels wird (was für die Erfindung aber nicht |
| wesentlich ist) motorisch angetrieben, und |
| zwar treibt der 'Motor AI (Abb. .M) Tiber |
| Schneca@e und Schnechenra:d eine Welle 1, cfi- |
| @ |
| über ein später zu beschreibendes Rastgetriebe |
| eine Welle 2 in Bewegung setzt. Welle |
| treibt eine Hauptantriebswelle 1a an, und |
| zwar über ein Wendegetriebe 22. <las die |
| Drehrichtung rler Hauptantriebswelle zwecks |
| Durchführung a;#tcütiver oder subtrahtiver |
| Reclrnuii-,-ii wahlweite umzukehren gestattet. |
| Auf der Hauptantriebswelle 12 der Rechen- |
| innschine sind neun Schnecken i i befestigt, |
| deren jede eine andere Steigung hat, und zwar |
| so, daß die in Alb. d. oberste die größte und |
| die unterste der Schnecken die kleinste Stei- |
| gtIng hat, während die Steigungen iler rlazwi- |
| schenliegenden Schnecken von oben nach |
| unten abnehmend gleichmäßig abgestuft siii:#,1. |
| Je:le der Schnecken i i treibt über ein zug#- |
| höriges Sclineclcenra#r1 9 eine Trieb@#v-ell eelle io |
| an. Die Steigungen der Schnecken i i und |
| die Anzahl der Zähne der Schneckenräder 9 |
| sind so gewählt, daß bei einmaliger Umdre- |
| hung der Hauptantriebswelle 12 f1_ie Trieb- |
| wellen io zu gleicher Zeit Drehungen ausfuh- |
| ren, die den Zahlen«-erten i bis g priportioiill |
| sind, indetn die in Abb. d. oberste der Trieb- |
| wellen sich mit der größten, die unterste sich |
| finit der geringsten Geschwiu-figkeit dreht. |
| Die Triebwellen io verkörpern also durch die |
| ihnen bei eintnaiiger L'mdrehtin- der rIaupt- |
| antriebswelle 12 .mitgeteilten Drehl;eschwin- |
| diglceiten und damit Drehwinkel (liie Grund- |
| zahlen des dekadischen Zahlensvsteins. |
| Die Ziffernrollen des Resultatwerkes det- |
| Rechenma.sc.hine sind bei 1lultipl@kations- |
| ocl.erl)ivisionsmaschiinen auf einem verschieb- |
| baren Schlitten auf einer parallel zu den |
| Triebwellen io liegenden Welle aufgereiht |
| und in Abb. i mit 21 bezeichnet. jede dieser |
| Zifternrollen 21 kann zwecks ein- oder mehr- |
| nialiger Eintragung eines cler Werte i bis 9 |
| über einen ihr zugeordneten, senkrecht zu elen |
| Triebwellen io verlaufenden Bewegungs-1'ber- |
| tragungsstrang wahlweise mit einer der neun |
| Triebwellen io gekuppelt werden. Es ist er- |
| sichtlich, daß über den nur ein:nial vorhan- |
| denen Satz von neun Schnecken ii mit zuge- |
hörigen Schneckenrädern g durch ,;:eignete Wahl der Längen .der
Triebwellen io beliebig viele Dekaden ihren Antrieb erhalten können.
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Im vorliegenden Beispiel wird die Ankupplung .der Ziffernrolle 21
einer Dekade an eine der Triebwellen io über Parallelkurbeltriebe in folgender Weise
bewirkt: Soll in die Ziffernrolle 21 der betrachteten Dekade (Abb. i) ein Wert,
etwa der Wert 5, ein oder mehrere 21lale eingetragen werden, so-wird die,diesem
Wert entsprechende Taste T in der der betrefende-n Dekade zugeordneten Tastenreihe
niedergedrückt. Hierdurch wird ein lose drehbares, breites Zahnrad 20 bis zum Eingriff
in zwei Zahnräder iS und ig niedergesenkt (Abb. i und 2), von denen das .eine (18)
mit der unter der betxeffenden Taste befindlichen Triebwelle io fest verbunden ist,
während das andere (ig) auf dieser lose drehbar ist. Unterhalb der Triebwellen.
io ist für jede D.eka;de eine Reihe von neun den einzelnen Triebiwellen zugeordneten
Räderpaaren 15, 16 in einem senkrecht zu den Triebwellen verlaufenden Steg 14 gelagert.
Die Räder 15 und 16 jedes Paares sitzen fest auf ge;meinsamer Achse und stellen
zwei uin go° gegeneinander versetzte Kurbein dar, .an deren Kurbelzapfen Pleuelstangen
17 (vgl. auch Abb. 3) angelenkt sind. Das eine Rad 16 jedes der Räderpaare ist als
Zahnrad ausgebildet und steht in Eingriff mit dem bereits erwähnten, auf der Triebwelle
io lose drehbaren-Zahnrad ig. jedes der einer Dekade zug Cr eordneten Räderpaare
15, 16 arbeitet mit einem Räderpaar 18, ig auf einer der neun Triebwellen io zusammen.
Durch Niederdrücken einer der Tasten T werden durch das breite Zahnrad 2o die Zahnräder
18 und ig der in ider betreffenden Dekade ausgewählten Triebwelle miteinander gekuppelt,
wodurch der ParalIelkurbeltrieb der betrachteten D:eka:de an diese-Triebwelle angekuppelt
ist und die Drehungen .dieser Triebwelle durch de Bewegung .der Pleuelstangen 17
einlerfi Zahnrad 16a übermittelt werden, :das seinerseits Über ein Zahnrad 16v ,di:e
21 dieser Dekade afitreibt. Da hierbei alle Übrigen Räderpaare 15, 16 und damit
auch die Räder ig der betrachteten Dekade leer mitlaufen, muß Vorsorge getroffen
werden, daß niemals zwei Tasten in .der gleichen Dekadenreihe gleichzeitig niedergedruckt
werden können.
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je nachdem, welche der Tri!eb@vellen io an die Ziffernrolle 21 einer
Dekade durch Niederdrücken einer der an den Krenztingsstel-Ien zwischen Triebwelle
und Parallelkurbeltrieben angeordneten Taste T angekuppelt wind, wird also .diese
Ziffernmolle mit verschiedener Geschwindigkeit gedreht, und zwar um so schneller,
je größer der einzutragende Wert ist. Die Drehung jeder Ziffernrolle dauert
während der vollständigen Umdrehung der Hauptantriebswelle 12 an, derart, daß bei
einer Umdrehung .der Hauptantriebswelle diz Ziffernrollen Drehungen von (je nach
der niedergedrückten Taste) 1/1a bis °/1o einer vollständigen Umdrehung ausführen;
bei fortdauernder Umdrehung der Hauptantreb:swelle 12 «-erden auch die Ziffernrollen
21 ununterbrochen «eitergedreht. Die Drehung erfolgt je nach der Stellung
des Wendegetriebes 2.2 in .additivem oder subtraktivem Sinn (die Umkehrung des Drehsinnes
kann natürlich auch, auf andere Weise erfolgen). Es ist ersichtlich, daß bei dein
beschriebenen Antriebsmechanismus keinerlei schlagartige Beschleunigungen eintreten
und bei geringstzm Betriebsgeräusch bedingt vor allem durch die geräuscharmen Schneckentriebe,
eine außerordentlich .hohe Arbeitsgeschwindigkeit dei-Maschine erzielt werden kann.
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Um aus dem Maschinenspiel Zeitspannen abzugrenzen, die die Auslösung
anderweitiger Vorgänge, wie z. B. Schlittenverschiebung, Zehnerschaltung, Stillsetzung
des Rechenwerkes, ermöglichen, wird die die Hauptantri:ebswelle 12 bewegende Welle
z nicht unmittelbar von dem Antriebsni:Otor 11 aus angetrieben, sondern ist zwischen
den Motor und die Welle 2 ein Rastgetriebe geschaltet.
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An der vom Motor i'll angetriebenen Welle i (Abb. d. bis 7) ist ein
Antriebsglied 8 befestigt, indessen Schlitz die Rolle 6 am Ende des ehren Armes
eines Winkelhebels .4 hineinragt. Der Winkelhebel :f YSt an einem Kurbelarm 3 angelenkt,
der an Welle 2 befestigt ist, Der andere Arm des Winkelhebels 4. trägt eine Rolle
5, die in den Kurvenschlitz einer Platte 7 hineinragt. Der Winkelhebel 4 stellt
die Kupplung zwischen den Wellen i und 2 her, indem er über die Rolle 6 von dem
Antriebsglied 8 mitgenommen wird, wobei die Rolle 5 den Kurvenschlitz durchläuft
und hierbei der Kurbelarm 3 ebenfalls mitgeführt wird. Abb. 6 stellt .die Ausgangsstellung
zu Beginn eines Maschinenspiels dar. Wenn das Antriebsglied 8 sich aus der dort
gezeichneten Ausgangsstellung heraus im Uhrzeigersinn in Bewegung setzt, so beginnt
die Rolle 5 den Kurvenschlitz .ebenfalls im Uhrzeigersinn zu durchlaufen, gleichzeitig
wird der Kurbelarm 3 im Uhrzeigersinne mitgeführt. Es ist leicht ersichtlich, daß,
wenn der Kurvenschlitz vollständig kreisförmig wäre, die relative Lage Ader Teile
8, 4 und 3 sich nicht ändern würde, so daß mit gleichmäßigem Umlauf von 8 auch der
Kurbelarm 3 gleichmäßig unilaufen würde. Der Kurvenschlitz entfernt sich aber (vorn
Ausgangspunkt hn Uhrzeigersinne gerechnet) zunächst mehr und mehr von der Mittelachse
von i und 2, wodurch dein Winkellielbel 4 eine zusätzliche Bewegung erteilt
wird,
die, während die Rolle 6 in ihrem Schlitz radial nach innen läuft, den Kurbelarm
3 gegenüber dem Antriebsglied 8 vorl-erdrängt, so daß der Winkel zwischen ',, und
3 sich vergrößert, mit anderen Worten die Welle 2 gegenüber der gleichmäßig umlaufenden
Welle i besclileuni,gt wird. Dies dauert so lange an, bis die Rolle 5 denjenigen
Teil des Kurvenschlitzes erreicht hat, der am weitesten von der Mittelachse von
i und 2 entfernt ist. Zu diesem Zeitpunkt hat dieWelle i sich um einen Winkel 36o°
- x gedreht: die Welle 2 hingegen hat infolge ihrer Voreilung bereits eine volle
Umdrehung vollendet. Anschließend folgt ein Teil des Kurvenschlitzes, der, während
die Welle i den restlichen Winkel x zurücklegt, die Rolle 5 wieder .auf 2 zu nach
innen bewegt, was eine Änderung der Relativlage von 3 und 8 in umgekehrtem Sinne
bewirkt, indemn nämlich jetzt der Winkel zwischen 3 und 8 sich verkleinert. Dieser
Teil des Kurvenschlitzes ist so gewählt, daß der Kurbelarm 3 u111 genau den gleichen
Betrag gegenüber 8 zurückbleibt, um den 8 sich vorwärts bewegt, so daß also durch
diese Relativbewegung zwischen 3 und 8 trotz des Weiterlaufens von 8 der Kurbelarm
3 in Ruhe verbleibt, bis auch i eine vollständige 'Umdrehung beendet hat. Dieses
Spiel wiederholt sich bei jedeni Umlauf der g1eicliimäßig angetriebenen Welle i,
und es ist also erreicht, daß nach jedem den Eintrag eines Wertes in die Ziffernrollen
bewirkenden Umlauf der Welle 2 und damit der Hauptantriebswelle ein Stillstand dieser
Wellen und damit des gesamten Rechenwerkes eintritt, der die Auslösung bzw. auch
Durchführung anderweitiger Vorgänge, wie Schlittenverschiebung. Zehnerschaltung,
Stillsetzung des Rechenwerkes, möglich macht. Gleichzeitig sei erwähnt, daß in dem
sonst äußerst geräuschlosen Lauf der beschriebenen Maschine das Rastgetriebe bei
jedem Maschinenumlauf ein zwar nicht störendes, aber deutlich vernellnlbares schlagartiges
Geräusch hervorruft, (las dein Rechner als akustische Kontrolle für die Zahl der
Umläufe und, falls in bekannter `'eise halbautcinatisch nach Gehör gerechnet werden
soll, als Signal für rechtzeitige Fr, igabe einer Motortaste o. dgl. zwecks Stillsetzung
der Maschine dienen kann. Diese akustische Abgrenzung von Zeitspannen im I1 aschinenspiel
kann natürlich auch auf andere Weise bewirkt werden, wie denn überhaupt die .Abgrenzung
einer die Auslösung anderweitiger Vorgänge ermöglichenden Zeitspanne auch durch
andere Mittel bewirkt werden kann, derart, daß diese Zeitspanne bestimmt ist durch
gewisse Lageil bzw. Bewegungszustände von Teilen der Maschine, die ein Zurwirkungkommen
der Aitslöse@mechan.ismen gestatten. Soll die Abgrenzung der Zeitspanne für den
Rechner wahrnehmbar gemacht «-erden, so kann statt der beim Ausführungsbeispiel
vorhandenen a.hustischen Abgrenzung auch eine optische oder sonstwie wahrnehmbare
vorgesehen sein, um dem Rechner die rechtzeitige Auslösung gewünschter Schaltvorgänge
zu ermöglichen.
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Wie bereits erwähnt, Kann die Zehnerübertragung zwischen den Ziffernrollen
21 statt in einem besonderen Arbeitsgang auch während des Ablaufs der Werteintragsdrehungen
der Ziffernrollen erfolgen, indem z. B. jede ZiffernrälIe Bestandteil eines Differentialgetriebes
ist, das den über die Räder 1611 zugeführten Werte.intragsdrehungen Zehnersclialtdrehungen
zu überlagern gestattet, die von der nächstniedrigeren Ziffernrolle ans vera.nlaßt
werden.