DE756999C - Rechenmaschine - Google Patents

Description

Bei den bisher am meisten zur Anwendung gekommenen Rechenmaschinen sind die die Zählglieder, z. B. Ziffernrollen, bewegenden Antriebsmittel (S taffei walzen, Sprossenräder, Schaltklinkenantriebe, Proportionalhebel od. dgl.) bei aufeinanderfolgendem Eintrag mehrerer Werte zeitweise außer Eingriff mit den Zählgliedern, indem bei jeder vollständigen Eintragsbewegung der Antriebsmittel deren Eingriff mit den Zählgliedern nur für eine gewisse, dem jeweils einzutragenden Wert proportionale Zeitdauer aufrechterhalten wird oder aber bzw. außerdem nach jeder Werteintragungsbewegung ein Leerlauf der Antriebsmittel bis zu ihrer Ausgangsstellung erfolgt. Dies bedingt verschiedene Nachteile, wie z. B. schlagartige Antriebe und Aufenthalte, erhöhtes Betriebsgeräusch und Überschleuderung-sgefahr, Beeinträchtigung der Rechengeschwindigkeit durch Leerbewegungen.

Daneben sind jedoch auch Antriebssysteme vorgeschlagen worden, die es ermöglichen, die Zählglieder zum Eintrag einer Mehrzahl von Werten in ständiger Triebverbindung mit den sie bewegenden Antriebsmitteln zu halten, was insbesondere dann möglich ist, wenn die Zählglieder mit verschiedener, den einzutragenden Werten proportionaler Geschwindigkeit an-

getrieben werden. Bei fortlaufendem Antrieb des Rechenwerkes können dann die Zählglieder zur Aufnahme mehrerer Werte in ununterbrochener Bewegung verbleiben. Derartige Antriebssysteme vermeiden die obengenannten Nachteile weitgehend und gestatten vor allem durch fortlaufenden Antrieb der Zählglieder eine wesentliche Erhöhung der Rechengeschwindigkeit. In Erkenntnis dessen hat die ίο Erfindung sich zur Aufgabe gestellt, Rechenmaschinen mit einem Antriebssystem dieser Art für den praktischen Gebrauch, insbesondere für motorischen Antrieb und selbsttätiges Arbeiten, geeignet zu machen und löst zu diesem Zweck das Problem, auch bei ununterbrochener Triebverbindung der Zählglieder mit ihren Antriebsmitteln die rechtzeitige Auslösung von Schaltvorgängen, wie Schlittenverschiebung, Zehnerschaltungen, Stillsetzung des Rechenwerkes, die außer dem eigentlichen Werteintrag noch erforderlich sind, zu ermöglichen, indem sie innerhalb des Maschinenspiels für jeden in die Zählglieder einzutragenden Wert eine gewisse, die Auslösung anderweitiger Vorgänge ermöglichende Zeitspanne abgrenzt. Diese Zeitspanne kann entweder bestimmt sein durch gewisse Lagen bzw. Bewegungszustände von Teilen innerhalb der Maschine, die ein Zurwirkungkommen selbsttätiger Auslösemechanismen gestatten, sie kann aber auch bzw. daneben für den Bedienenden wahrnehmbar akustisch, optisch oder sonstwie abgegrenzt sein, um diesem die rechtzeitige Auslösung gewünschter Schaltvorgänge zu ermöglichen.

Gemäß der Erfindung verbleiben die Zählglieder der Rechenmaschine zur Aufnahme einer Mehrzahl von Werten in ständiger Triebverbindung mit den ihre jeweilige Wertverstellung bestimmenden Antriebsmitteln, und die Antriebsmittel erhalten eine periodisch ungleichförmige, insbesondere zeitweise verschwindende Antriebsbewegung bzw. Antriebsgeschwindigkeit.

Zweckmäßig wird für jeden Werteintragungsvorgang jeweils eine gegen Ende bzw. nach erfolgtem Ablauf der den Eintrag eines Wertes bewirkenden Bewegung der Antriebsmittel beginnende Zeitspanne abgegrenzt. Insbesondere dann, wenn eine Auslösung anderweitiger Vorgänge tatsächlich erfolgt, kann die Wirkung der erfindungsgemäßen Einrichtungen auch darin bestehen, ein abgrenzendes Kriterium nur für den Anfang bzw. das Ende der die Auslösung der anderweitigen Vorgänge ermöglichenden Zeitspanne zu liefern, indem beispielsweise durch diese Vorgänge der regelmäßige Ablauf des dem Werteintrag dienenden Maschinenspiels und damit der hierin abgegrenzten Zeitspannen unterbrochen wird.

Eine Ausführungsmöglichkeit des Erfindungsgedankens besteht darin, daß zwischen eine Antriebswelle und eine die Antriebskraft zu den Zählgliederantriebsmitteln weiterleitende Abtriebswelle Mittel geschaltet sind, die, vorzugsweise ohne Unterbrechung des Kraftschlusses, eine Umdrehung der Antriebswelle in eine Umdrehung und anschließenden Stillstand der Abtriebswelle umwandeln. Hierfür kann z. B. mit Vorteil gemäß der Erfindung ein Rastgetriebe mit einem zwischen die beiden Wellen geschalteten Mitnehmerglied verwendet werden, das bei jeder Umdrehung der Antriebswelle eine zusätzliche, die Abtriebswelle gegenüber der Antriebswelle beschleunigende Bewegung und anschließend eine einen Stillstand der Abtriebswelle hervorrufende Bewegung ausführt, wobei insbesondere vorgesehen ist, die zusatzliehen Bewegungen des Mitnehmergliedes durch Kurven- bzw. Kurvenschlitzführung dieses Gliedes zu bewirken.

Die Abbildungen zeigen als Beispiel eine Rechenmaschine der besonderen gekennzeichneten Art mit einer Einrichtung gemäß der Erfindung, die in diesem Fall als Rastgetriebe ausgebildet ist, und zwar zeigen

Fig. ι bis 3 und 8 Ansichten von Teilen der Rechenmaschine,

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Rechenwerk der Maschine mit dem Rastgetriebe gemäß der Erfindung und

Fig. 5 bis 7 das Rastgetriebe in Einzelansichten.

Nach Fig. 4 erstrecken sich quer durch die Maschine neun Triebwellen 10; sie verkörpern das dekadische Zahlensystem dadurch, daß sie proportional den Grundzahlen dieses Systems mit den Geschwindigkeiten 1 bis 9 in Drehung versetzt werden. Dies geschieht von einer Hauptantriebswelle 12 aus (Fig. 4 und 8), auf der neun Schnecken 11 befestigt sind, die über Schneckenräder 9 die einzelnen Wellen 10 antreiben. Jede der Schnecken weist eine andere Steigung auf, und zwar sind die Steigungen der einzelnen Schnecken entsprechend den Werten 1 bis 9 abgestuft. Die Steigungen der Schnecken 11 und die Anzahl der Zähne der Schneckenräder 9 sind so gewählt, daß bei einmaliger Umdrehung der Hauptantriebswelle 12 die Triebwellen 10 zu gleicher Zeit den Zahlenwerten 1 bis 9 proportionale Drehungen ausführen.

Zur Eintragung von Werten in die Ziffernrollen 21 (Fig. 1) werden diese wahlweise mit iner der Triebwellen 10 gekuppelt, und zwar geschieht dies mittels je Wertstelle vorgesehener Parallelkurbeltriebe in folgender Weise: Soll in die Ziffernrolle 21 einer Dekade ein Wert, etwa der Werts, ein oder mehrere Male eingetragen werden, so wird

die diesem Wert entsprechende Taste T in der der betreffenden Dekade zugeordneten Tastenreihe niedergedrückt (Fig. i). Hierdurch wird ein lose drehbares breites Zahnrad 20 bis zum Eingriff in zwei Zahnräder 18 und 19 niedergesenkt (Fig. ι und 2), von denen das eine, 18, mit der betreffenden Triebwelle 10 fest verbunden ist, während das andere, 19, auf dieser lose drehbar sitzt. Unterhalb der Triebwellen 10 ist für jede Dekade eine Reihe von neun den einzelnen Triebwellen zugeordneten Räderpaaren 15, 16 in einem Steg 14 gelagert. Die Räder 15 und 16 jedes Paares sitzen fest auf gemeinsamer Achse und stellen zwei um 90⁰ gegeneinander versetzte Kurbeln dar, an deren Kurbelzapfen Pleuelstangen 17 (vgl. auch Fig. 3) angelenkt sind. Das eine Rad 16 jedes der Räderpaare ist als Zahnrad ausgebildet und steht im Eingriff mit dem

ao bereits erwähnten, auf der Triebwelle 10 lose drehbaren Zahnrad 19. Durch Niederdrücken einer der Tasten T werden durch das breite Zahnrad 20 die Zahnräder 18 und 19 der in der betreffenden Dekade ausgewählten Triebwelle miteinander gekuppelt, wodurch der ■ Parallelkurbel trieb der betreffenden Dekade an diese Triebwelle angekuppelt ist und die Drehungen dieser Triebwelle einem Zahnrad i6^a übermittelt werden, das seinerseits über ein Zwischenrad i6^& die Ziffernrolle 21 dieser Dekade antreibt. Da hierbei alle übrigen Räderpaare 15, 16 der betrachteten Dekade sowie auch die Räder 19 leer mitlaufen, muß Vorsorge getroffen werden, daß niemals zwei Tasten in der gleichen Dekadenreihe gleichzeitig niedergedrückt werden können.

Je nachdem welche der Trieb wellen 10 an die Ziffernrolle 21 einer Dekade angekuppelt wird, wird also diese Ziffernrolle 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 die Ziffernrollen Drehungen von (je nach der niedergedrückten Taste) V10 bis ⁹Ao einer vollständigen Umdrehung ausführen; bei fortdauernder Umdrehung der Hauptantriebswelle 12 werden auch die Ziffernrollen 21 ununterbrochen weitergedreht. Die Hauptantriebswelle 12 wird von einer Welle 2 aus über ein Wendegetriebe 22 angetrieben, das eine Umkehrung des Drehsinns der Hauptantriebswelle 12 und der angeschlossenen Triebwellen 10 zwecks additiver oder subtr aktiver Drehungen der Ziffernrollen 21 ermöglicht.

Dadurch, daß bei der Umdrehung der Hauptantriebswelle 12 die Ziffernrollen 21 in dauernder Triebverbindung mit dieser stehen, bei wiederholtem Eintrag eines Wertes diese Triebverbindung dauernd aufrechterhalten bleibt und die Ziffernrollen sich stetig weiterdrehen, fehlt ein Kriterium dafür, wann die Eintragung eines Einzelwertes beendet ist bzw. steht für die Auslösung anderweitiger Vorgänge keine Zeitspanne zur Verfügung. Um derartige, die Auslösung anderweitiger Vorgänge ermöglichende Zeitspannen aus dem Maschinenspiel abzugrenzen, wird die die Hauptantriebswelle 12 bewegende Welle 2 nicht unmittelbar von dem Antriebsmotor M aus angetrieben, sondern ist zwischen den Motor und die Welle 2 in Ausführung des Erfindungsgedankens ein Rastgetriebe geschaltet. Der Motor M treibt über Schnecke und Schneckenrad zunächst eine Welle 1 (Fig. 4 bis 7), an der ein Antriebsglied 8 befestigt ist, in dessen Schlitz die Rolle 6 am Ende des einen Armes eines Winkelhebels 4 hineinragt. Der Winkelhebel 4 ist 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. Winkelhebel 4 stellt die Kupplung zwischen den Wellen 1 und 2 her, indem er über Rolle 6 von dem Antriebsglied 8 mitgenommen wird, wobei Rolle 5 den Kurvenschlitz durchläuft und hierbei der Kurbelarm 3 ebenfalls mitgeführt wird. Fig. 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 Rolle 5 den Kurvenschlitz ebenfalls im Uhrzeigersinn zu durchlaufen, gleichzeitig wird Kurbelarm 3 im Uhrzeigersinn mitgeführt. Es ist leicht ersichtlich, daß, wenn der Kurvenschlitz vollständig kreisförmig wäre, die relative Lage der Teile 8, 4 und 3 sich nicht ändern würde, so daß mit gleichmäßigem Umlauf von 8 auch der Kurbelarm 3 gleichmäßig umlaufen würde. Der Kurvenschlitz entfernt sich aber (vom Ausgangspunkt im Uhrzeigersinn gerechnet) zunächst mehr und mehr von der Mittelachse von 1 und 2, wodurch dem Winkelhebel 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 vorverdrängt, so daß der Winkel zwischen 8 und 3 sich vergrößert, mit anderen Worten, die Welle 2 gegenüber der gleichmäßig umlaufenden Welle 1 beschleunigt wird. Dies dauert so lange an, bis Rolle 5 denjenigen Teil des Kurvenschlitzes erreicht hat, der am weitesten von der Mittelachse von ι und 2 entfernt ist. Zu diesem Zeitpunkt hat die Welle 1 sich um einen Winkel 360⁰ minus α gedreht; die Welle 2 hingegen hat infolge ihrer Voreilung bereits eine volle

Umdrehung vollendet. Anschließend folgt ein Teil des Kurvenschlitzes, der, während Welle ι den restlichen Winkel α zurücklegt, die Rolle 5 wieder auf 2 zu nach innen bewegt, was eine Änderung der Relativlage von 3 und 8 in umgekehrtem Sinn bewirkt, indem nämlich jetzt der Winkel zwischen 3 und 8 sich verkleinert. Dieser Teil des Kurvenschlitzes ist so gewählt, daß der Kurbelarm 3 um 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 1 eine vollständige Umdrehung beendet hat. Dieses Spiel wiederholt sich bei jedem Umlauf der gleichmäßig 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 vernehmbares schlagartiges Geräusch hervorruft, das dem Rechner als akustische Kontrolle für die Zahl der Umläufe und, falls in bekannter Weise halbautomatisch nach Gehör gerechnet werden soll, als Signal für rechtzeitige Freigabe einer Motortaste od. dgl. zwecks Stillsetzung der Maschine dienen kann. Diese akustische Abgrenzung von Zeitspannen im Maschinenspiel kann natürlich auch auf andere Weise bewirkt werden, wie denn überhaupt das beschriebene Beispiel eine Ausführungsmöglichkeit des Erfindungsgedankens unter vielen darstellt, wobei ferner bemerkt sei, daß die Erfindung selbstverständlich auch auf handbetriebene Rechenmaschinen Anwendung finden kann.

Claims (6)

1. Patentansprüche: i. Rechenmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Zählglieder zur Aufnahme einer Mehrzahl von Werten in ständiger Triebverbindung mit den ihre j jeweilige Wertverstellung bestimmenden i Antriebsmitteln verbleiben und, um die i Auslösung anderweitiger Vorgänge zu ! ermöglichen, die Antriebsmittel eine i periodisch ungleichförmige, insbesondere zeitweise verschwindende Antriebsbewegung (= Geschwindigkeit) erhalten.
2. 2. Rechenmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel, die die Bewegungsänderung der Antriebsmittel gegen Ende des Werteintrages bzw. nach erfolgtem Werteintrag veranlassen.
3. 3. Rechenmaschine nach den Ansprächen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Antriebswelle (1) des Motors und die die Antriebskraft zu den Zählgliederantriebsmitteln weiterleitende Abtriebswelle (2) Mittel geschaltet sind, die, ohne Unterbrechung des Kraftschlusses, eine Umdrehung der Antriebswelle in eine Umdrehung und anschließenden Stillstand der Abtriebswelle umwandeln.
4. 4. Rechenmaschine nach Anspruch 3. gekennzeichnet durch ein die Geschwin digkeitsumwandlung bewirkendes Rastgetriebe mit einem zwischen die beiden Wellen (1, 2.) geschalteten Mitnehmerglied (4), das bei jeder Umdrehung der Antriebswelle (1) eine zusätzliche die ' Abtriebswelle (2) gegenüber der Antriebswelle (1) beschleunigende Bewegung und anschließend eine einen Stillstand der Abtriebswelle (2) hervorrufende Bewegung ausführt.
5. 5. Rechenmaschine nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Bewegungen des Mitnehmergliedes (4) durch Kurven- bzw. Kurvenschlitzführung dieses Gliedes bewirkt werden.
6. 6. Rechenmaschine nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Mitnehmerglied (4) an einem mit der Abtriebs welle (2) verbundenen Kurbelarm (3) verschwenkbar angelenkt ist und unter Antrieb durch ein mit der Antriebswelle (1) umlaufendes Antriebsglied (8) eine Kurve derart umfährt, daß eine kraftschlüssige Kupplung zwischen dem Antriebsglied (8) und dem Kurbelarm (3) hergestellt ist, jedoch unter periodischer Änderung der Relativlage des Kurbelarmes zum Antriebsglied.

   Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden:

   Deutsche Patentschrift Nr. 567 223.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   I 9525 6.