DE747442C - Rechenmaschine mit mehreren Einstell- und Antriebswerken, insbesondere fuer die Koordinatenumwandlung - Google Patents

Description

Die Lösung der in der Vermessungspraxis viel gebrauchten Koordinaten-Umformungsgleichungen

y = sin α · s + cos α · e χ = cos a· s — sin α · e

ist mit den bisher bekannten Doppelrech'enmaschinen nicht zufriedenstellend.

Bei den bekannten Doppelrechentnaschinen werden zunächst die ersten beiden Produkte, nämlich sin a· s und cos a ·s, und dann die zweiten beiden Produkte, cos we und sin we, gleichzeitig gebildet. Es ist aber nachteilig, daß die Werte sin α und cos α zwischen dem ersten und zweiten Rechengang gelöscht und nach der Vertauschung erneut in die Maschinen gestellt werden müssen. Teilweise werden hierzu Schablonen benutzt. Die erneute Einstellung erfordert Mehrarbeit und schafft Fehlerquellen.

Bei Rechnungen mit anderen bekannten Maschinen, bei denen die Ergebniswerke auf einem Mittelschlitten untergebracht sind, treten dieselben Nachteile auf. Die Werte sin α und cos α müssen zwischen dem ersten und zweiten Rechengang gelöscht und nach Vertauschung erneut in die Maschinen eingestellt werden.

Bei den bekannten Doppelrechenmaschinen können die zweiten beiden Produkte nicht gleichzeitig gebildet werden. Vielmehr wird zunächst das Produkt sin a · e in der Stellung »Schlitten ganz links« und dann das Produkt cos we in der Stellung »Schlitten ganz rechts« errechnet. Der Wert e muß also zweimal in die Maschine gedreht werden. Für den Schlitten ergibt sich eine mehrmalige Hinundherschiebung, wobei besonders auf die richtige Einrückung der Stellenzahl geachtet werden muß. Nachteilig ist auch, daß bei den Stellungen »Schlitten ganz links« bzw. ».... ganz rechts« der Schlitten nicht mehr ganz auf der Schlittenführung liegt, sondern mit dem einen Ergebniswerk darüber hinaus-

ragt; darunter leidet die konstruktive Festigkeit der Maschine.

Eine andere bekannte Ausbildung schlägt zwei Ergebniswerkschlitten zur Lösung des Problems vor. Die Schlitten lassen sich gegenseitig aneinander vorbeischieben und beliebig mit dem einen oder anderen Einstellwerk koppeln. Die Einstellung der Werte sin α und cos α braucht also bei diesem Konto struktionsvorschlag nur einmal zu erfolgen. Wenrr auch diese Lösung dem Problem näher kommt, so hat sie doch Xachteile. Es sind nämlich zwei Schlitten unter besonderer Beachtung der Stellenzahl zu bedienen. Die Cedienung erfolgt nacheinander. Die Einstell· werke müssen für die Betätigung zweier Ergebniswerke umkonstniiert werden; die fabrikationsmäßige Herstellung ist daher schwierig itnd nicht lohnend. Fast alle genannten Maschinen haben außerdem den Nachteil, daß ihnen eine algebraische Vorzeichenschaltung, die die Vorzeichen der Faktoren und das Minuszeichen beim Produkt sin α · e berücksichtigt, fehlt. Erfindungsgemäß werden diese Xachteile dadurch beseitigt, daß von drei Einstell- und Antriebswerken jeweils zwei benachbarte mit zwei auf einem gemeinsamen Schlitten angeordneten Resultatwerken zusammenarbeiten und daß in der einen Endlage des Schlittens das eine Umdrehungszahl werk und in der anderen Endlage das andere Umdrehungszählwerk angeschaltet wird.

Die erfmdungsgemäße Maschine läßt sich außerdem ohne große Umbauten aus den auf dem Markt befindlichen ■ Einzelmaschinen leicht herstellen.

Der vorzeichentreue Koordinatenumformer besteht aus den drei nach dem Additions-♦0 prinzip arbeitenden Einstellwerken £1, -Eo und E₃, ferner aus zwei auf einem durchlaufenden Schlitten 1 angebrachten Ergebnis- , werken R₁ und i?₂, aus zwei abwechselnd arbeitenden Umdrehungszählwer.ken U₁ und U₁, (Abb. ι und 2) sowie aus einem algebraischen Vorzeichengetriebe (Abb. 3). Die Umdrehungszählwerke und auch die Ergebniswerke besitzen beide die bekannten Einstelllädchen zur Maschinenvorbereitung vor Beginn der Rechnung.

Der Schlitten kann so verschoben werden, daß die beiden Ergebniswerke R₁ und R₂ entweder mit den Einstellwerken E₁ und E_ä oder mit den Einstellwerken E.₂ und Ti₃ zusammen arbeiten. Den ersten Fall zeigt die Abb. 1, den zweiten Fall die Abb. 2.

Das Vorzeichengetriebe (Abb. 3') hat den

Zweck, die Vorzeichen der in die Maschine eingebrachten Zahlen selbsttätig zu berücksichtigen. Dazu ist einmal notwendig, daß die Umdrehungszählwerke und die Ergebniswerke die bekannten verschiebbaren Zahlenfenster besitzen, die die auf den Zahlenrädchen angebrachten roten oder weißen Zahlen wunschgemäß abwechselnd erkennen lassen.

Ferner gehören zum Vorzeichengetriebe je ein an jedem Einstellwerk angebrachtes Wendegetriebe, insgesamt also drei Wendegetriebe.

In Abb. 3 ist 2 die Hauptantriebskurbel. 3 und 4 Zahnräder zum Antrieb der Wendegetrk'beachse, 5, 6_U, 6_lr 6_L. sind die Schalträder der Wendegetriebe. Sie sind auf der Achse 5 verschiebbar angeordnet und könjien entweder auf Leerlauf gestellt werden oder mit den Kadern 7 oder 8 gekoppelt werden. Je nachdem die Kopplung über 7 oder 8 erfolgt, ist die Drehrichtung der F.instellwerktriebiichsen 9 verschieden. Tm Falle, daß die Räder 6 mit 8 gekoppelt werden, erhalten die Räder 7 den Antrieb durch die Zwischenräder 10.

Das Vorzeichen des Multiplikators, also des in den Umdrehungszählwerken erscheinenden Faktors, folgt aus dem Drehsinn der Hauptantriebskurbel 2. Wird rechtsherum gedreht, so ist der Faktor positiv, bei Linksdrehung ist der Faktor negativ.

Für das Vorzeichengetriebe der Einstellwerke folgt hieraus eine ganz spezielle Schal tung, um den Koordinatenumformer vorzeichentreu zu machen.

Die Werke E₁ und E₂ müssen mit der Kurbeldrehung von 2 gleichlaufen, wenn flic Räder 6„ und 6_b rechts stehen, dagegen entgegenlaufen, wenn die Räder links stehen.

Das Einstellwerk E₃ muß grundsätzlich dem Werk E₁ entgegenlaufen. Dies wird dadurch erreicht, daß beim Wendegetriebe die beiden Schaltungen vertauscht sind. Ist 6_C in Linksstellung, so läuft E₃ mit der Kurbeldrehung 2 gleich, ist 6_C in Rechtsstellung, so läuft E₃ der Kurbeldrehung 2 entgegen. Trotzdem werden an alle drei Schalthebel einheitlich folgende Vorzeichen angeschrieben: Links = Minus, Rechts = Plus.

Die Umdrehungszähhverke müssen automatisch abwechselnd in Tätigkeit treten. Das rechte L^Tmdrehungszählwerk U₂ zählt die L^Tmdrehungeri, wenn der Schlitten 1 links steht, das Werk U₁ die Umdrehungen, wenn der Schlitten 1 rechts steht. Dieses abwechselnde Arbeiten der Werke U₁ und U_s wird folgendermaßen erreicht. Der Schlitten 1 besitzt einen Mitnehmer 11 (Abb. 4), der eine an "5 einem Stahlseil 12 befestigte Nase 13 bei seitlicher Verschiebung mitnimmt. Das Stahlseil 12 ist endlos und um die vier Rollen 14 gelegt. Diametral gegenüber besitzt das Stahlseil 12 einen Mitnehmer 15, der das Nockenrad des Umdrehungszählwerks 16 führt. Wird das Ergebniswerk R₁ unter das Einstell -

werk E₂ geführt, so nimmt der Mitnehmer 15 zwangsläufig das Nockenrad 16 zum Umdrehungszählwerk U₁ hinüber. Das bedeutet: das Werk U₂ ist ausgeschaltet, das Werk U₁ ist eingeschaltet.

Die Arbeitsweise der so beschriebenen Maschine bei Koordinatenumformungen ist folgende, sie geht automatisch ohne Zwischenaufschreibungen vor sich.

Sin α kommt in E₁, cos α kommt in £₂, ferner nochmals sin α in E_s. Diese drei Werte werden vorzeichentreu eingestellt. Sind die Werte positiv, so kommen die Schalträder 6 nach rechts, sind sie negativ, so kommen die Schalträder 6 nach links. An den Schalthebeln steht entsprechend auch angeschrieben, wiebereitsobenerwähnt:Rechts = Plus,Links = Minus. Die beiden Ergebniswerke werden unter E₁ und .E₂ gestellt, also der Schlitten 1 nach links geführt. Bei Kurbeldrehungen arbeitet jetzt das rechte Umdrehungszählwerk. Der Faktor s wird hineingedreht und erscheint in U₂) im positiven Falle wird rechtsherum, im negativen Falle wird linksherum gedreht..

Dann kommt der Schlitten nach rechts. Es arbeitet das Umdrehungszählwerk CZ₁. Den Vorzeichenwechsel von sin α bei der Bildung der zweiten beiden Produkte berücksichtigt die* Maschine dadurch, daß, wie oben erwähnt, E₃ immer gegenläufig zu E₁ geschaltet ist. Es wird also nochmals auf U₁ der Wert e der Koordinatenumformungsgleichungen hineingedreht. Dann stehen in den beiden Er-■:. gebniswerken links und rechts die beiden ge-ι suchten Koordinaten y und x, darüber in den Umdrehungszählwerken U₁ und U₂ die dazugehörigen Ausgangskoordinaten e und s. "

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Rechenmaschine mit mehreren Einstell- und Antriebswerken, insbesondere für die Koordinatenumwandlung, dadurch , gekennzeichnet, daß von drei Einstell- und Antriebswerken (E) jeweils zwei benachbarte mit zwei auf einem gemeinsamen Schlitten (1) angeordneten Resultatwerken (R) zusammenarbeiten und daß in der einen Endlage des Schlittens (1) das eine Umdrehungszählwerk (U₁) und in der anderen Endlage das andere Umdrehungszahl werk (U₂) angeschaltet ist.
2. 2. Rechenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsglied (16) für die feststehenden Umdrehungszählwerke (U₁ und U₂) mit dem Schlitten (1) durch ein endloses Band (12) verbunden ist, so daß die Gegenläufigkeit des Schlittens (1) und des Antriebsgliedes (16) erreicht wird.

   Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegensiandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

   deutsche Patentschriften Nr. 460 652, 450 246, 453 093. 305 313- 487 471·

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen