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Rechengerät Die Erfindung bezieht sich auf einfache, im Elementarunterricht
als Anschauungsmittel verwendbare Rechengeräte, bei denen auf mehreren parallelen
Führungen je eine bestimmte Anzahl (meistens zehn) körperlicher Recheneinheiten,
z. B. Kugeln, verschiebbar angeordnet sind, und bezweckt, diese bekannte Rechenmaschine
dahingehend zu verbessern, daß beim Abzählen und Hinüberschieben der Recheneinheiten
auf die jeweils andere Seite des Gerätes gleichzeitig der Begriff der Zahl sichtbar
veranschaulicht wird, wodurch der Schüler sowohl in dem Gefühl der Richtigkeit seines
Denkvorganges beim Zählen bzw. Rechnen bestätigt als auch auf einen etwaigen Fehler
in der gedanklichen Auffassung des mechanischen Verschiebevorganges aufmerksam gemacht
wird. Ein solches Gerät zur leichteren Erfassung der elementaren Rechenarten des
Zuzählens und Abziehens und zum schnelleren Vertrautmachen des Schülers mit dem
Zahlenbegriff wird erfindungsgemäß grundsätzlich dadurch geschaffen, daß in der
Bahn jener verschiebbaren Recheneinheiten, z. B. Kugeln, Knöpfe, Steine od. dgl.,
ein Mitnehmer eines Zählwerkes mit sichtbarer Zahlanzeige angeordnet ist. Weitere
'.Merkmale der Erfindung sind in den Ansprüchen gekennzeichnet.
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Die Vorteile der Erfindung sind im nachstehenden an Hand einiger Ausführungsbeispiele
näher erläutert, die in der Zeichnung in verschiedenen Ansichten und Schnitten veranschaulicht
sind.
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Bei dem ersten Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes, das
in Abb. i in Oberansicht, in Abb. z im senkrechten Längsschnitt und in Abb. 3 im
senkrechten Querschnitt dargestellt ist, ist in einem oben offenen Kasten i eine
Reihe paralleler Stäbe z angeordnet, deren jeder eine Anzahl (zweckmäßig zehn) verschiebbarer
Knöpfe 3 trägt.
Rechtwinklig zu den Stäben 2 ist unterhalb von ihnen
eine mit Flügeln 5 besetzte Welle 4 in solcher Höhe drehbar gelagert, daß die Knöpfe
3 beim Hinüberschieben über die Welle 4 die Flügel 5 mitnehmen und damit der Welle
4 eine Drehung um einen entsprechenden Winkel erteilen. Die Abmessungen der Knöpfe
3 und der Flügel 5 sowie deren Anordnung sind so gewählt, daß beim Verschieben mehrerer
Knöpfe jeder von ihnen einen Flügel s mitnimmt. Die Welle 4 ragt in ein besonderes,
an der Längsseite des Kastens i liegendes verdecktes Abteil hinein und trägt hier
die Walze 6 eines Zählwerkes (s. auch Abb. 4, die diesen Teil des Gerätes in größerem
Maßstab und im Schrägbild zeigt). Die Walze 6 greift mit Zähnen 7 in Ausnehmungen
g eines Film- oder Papierstreifens 8, der in einem der Teilung der Flügel 5 entsprechenden
Abstand mit den Grundzahlen von Null beginnend beschriftet ist. Oberhalb des Zahlenbandes
8 ist ein Fenster io (Abt. i) zum Ablesen der jeweils erscheinenden Zahl vorgesehen,
das durch einen nicht dargestellten Schieber verschlossen werden kann. Der Papier-
oder Filmstreifen 8 ist, wie Abb. 2 erkennen läßt, als endloses Band ausgebildet
und wird durch eine Spannrolle i i in straffer Anlage an der Mitnehmerwalze 6 gehalten
(s. bes. Abb. 4), die auch die Anordnung eines die Walze 6 in ihren Anzeigestellungen
festlegenden federnden Rasthebels 12 zeigt.
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Infolge der Mitnahmewirkung zwischen den Knöpfen 3 und den Flügeln
5 wird die Welle 4 jedesmal, wenn ein Knopf über sie hinweggeschoben wird, um eine
Teilung gedreht und der Streifen 8 durch die Walze 6 um den Abstand zweier Zahlen
fortbewegt; dadurch gibt die im Fenster io erscheinende Zahl die Anzahl der Knöpfe
an, die von der in Abb. i gezeigten Stellung aus über die Flügelwelle hinweg in
die andere Hälfte des Kastens i geschoben worden sind. Durch die Übereinstimmung
der Teilung der Flügel s mit der axialen Länge der Knöpfe 3 stimmt die Zahlenanzeige
im Fenster io, ganz gleich, ob die Knöpfe einzeln nacheinander mit Zwischenräumen
oder in Gruppen zu mehreren verschoben werden. Beim Verschieben der Knöpfe von links
nach rechts (Abt. i) veranschaulichen die Zahlen des Streifens 8 deriAdditionsvorgang
und in umgekehrter Richtung den Subtraktionsvorgang und führen den Schüler auf der
Grundlage des Abzählens der Knöpfe zum Begreifen dieser Grundrechnungsarten.
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Darüber hinaus kann das Gerät nach der Erfindung in einfacher Weise
dazu hergerichtet werden, dem Schüler auch den Vorgang des Malnehmens durch Sichtbarmachen
des Ergebnisses zu veranschaulichen. Zu diesem Zweck können die letzten neun Knöpfe
3 jeder Führung 2 (Abt. i) abgedeckt werden, und zwar durch neun einzelne lange
schmale Brettchen 24 od. dgl., die leicht abnehmbar an ein oder zwei Reihen von
Stiften 25 od. dgl. an dem Kasten des Gerätes befestigt werden, wie in Abb. i mit
strichpunktierten Linien angedeutet ist. Um z. B. das Einmal-Zwei zu veranschaulichen,
deckt man die acht letzten Knöpfe 3 sämtlicher Reihen 2 mit acht Brettchen 24 ab,
so daß nur noch die beiden ersten nach dem Mitnehmer 4, 5 zu liegenden Knöpfe jeder
Reihe sichtbar und anfaßbar bleiben. Schiebt man nun, mit der obersten oder untersten
Reihe beginnend, diese beiden Knöpfe 3 über den Mitnehmer 4, 5 nach rechts, so erscheinen
im Fenster io der Reihe nach die Zahlen des Einmal-Zwei, also 2, 4, 6 usw. bis 20
und veranschaulichen auf diese Weise den Multiplikationsvorgang.
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Die beiderseitigen kleinen Ansätze 13 der Knöpfe 3 erleichtern es
dem Schüler, vor dem Verschieben den Finger in den Zwischenraum hinter den jeweils
richtigen Knopf zu bringen und etwaige Fehler beim Abzählen zu berichtigen, ohne
daß dadurch bereits die Flügelwelle in Drehung und das Zählwerk in Tätigkeit gesetzt
wird.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in
Abb. 5 in Oberansicht und in Abb. 6 im Schnitt durch die Zählwerkskammer dargestellt.
Es unterscheidet sich von demjenigen nach Abb. i bis 4 vor allem durch die Ausbildung
des Mitnehmers des Zählwerkes, der hier aus im gleichen Umfangsabstand in zwei Endscheiben
14, 15 und einer Mittelscheibe 16 gelagerten Stäben 17 besteht, die in der Bahn
der Knöpfe 3 liegen. Mit ihren durch die Scheibe 14 hindurch in die Zählwerkskammer
ragenden Verlängerungen 18 steht eine Sperrfeder ig derart im Eingriff (s. auch
Abb. 7 und 8), daß sie den Mitnehmer jeweils in der Stellung festhält, in welcher
der von der Walze 20 bewegte Streifen 21 die entsprechende Zahl im Fenster 22 zeigt.
Wie Abb. 6 erkennen läßt, ist der Zahlenstreifen 21 hier ein Band mit freien Enden,
die sich in der Zählwerkskammer von selbst aufrollen, während das Band im Bereich
des Zählwerkes durch eine Andruckrolle 23 und die Führung am Fenster 22 straff gehalten
wird.
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Die Ausführungsbeispiele lassen erkennen, in welcher Weise das Rechengerät
nach der Erfindung beim Erlernen der Grundrechnungsarten des Addierens, Subtrahierens
und Multiplizierens dem Denkvorgang des Schülers eine wirksame Unterstützung und
Nachprüfung durch das Sichtbarmachen der Zahl des Ergebnisses bietet.
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Die Erfindung ist in ihrer Gestaltung nicht auf die dargestellten
Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt auch andere Möglichkeiten in Aufbau
und Herstellung. So kann z. B. an die Stelle des ein Zahlenband bewegenden Zählwerkes
(Abb.3 und 4) auch ein Räderzählwerk mit Zehnerschaltung treten.
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Ferner kann das Gerät nach der Erfindung über den bisher erwähntenhauptsächlichenVerwen@dungszweck
hinaus ohne grundsätzliche Abänderung auch derart gestaltet werden, daß es zum Gebrauch
für das Rechnen in Kontoren, Zahlstellen, Betrieben od. dgl. geeignet ist. Dies
ist dadurch möglich, daß jeder Führung 2 mit ihren zehn Recheneinheiten 3 ein eigenes
Zählwerk mit einem Xlitnehmer zugeordnet wird. Ein solches Gerät erhält man grundsätzlich
in der Weise, daß man in dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i die Anordnung der obersten
Führung 2 nebst dem Zählwerk 7, 8, an
dessen Stelle auch eine Zehnertrommel
treten kann, unter entsprechender Verkürzung des Mitnehmers 4, 5 so viele Male untereinandergesetzt,
wie die Anzahl der Stellen der größten Zahl beträgt, mit der gerechnet werden soll.
Sieht man z. B. zehn Führungen 2 mit je einem Zählwerk vor, so kann man den beiden
untersten Reihen die beiden Stellen hinter dem Komma, also die Zehntel und die Hundertstel,
zuordnen, während die acht Barüberliegenden Führungen 2 die Stellen der Einer, Zehner.
Hunderter usw. bis zu den Zehnmillionern anzeigen; dabei gibt man neben jedem Zählwerksfenster
in einer Aufschrift die Bezeichnung der zugehörigen Stelle an. Durch eine geeignete
Übertragung können die Zählwerke mit ihrem Fenster io auch, am Rande des Kastens
i angeordnet werden. Die Anordnung der Zählwerke kann auch so getroffen werden,
daß sie sämtlich nebeneinander an einer Längsseite des Gerätekastens liegen, wobei
die Mitnehmer entsprechend abgestufte Längen erhalten.