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Rechenmaschine Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Rechenmaschine,
bei welcher die Einstellung der verschiedenen Ziffern durch Wahl verschiedener Übersetzungsverhältnisse
zwischen einer von Hand oder motorisch angetriebenen Antriebswelle und den Ziffernrollen
des Resultatwerkes erfolgt. Die Rechenmaschine gemäß vorliegender Erfindung ist
dadurch gekennzeichnet, daß jede Stelle des Einstellwerks ein Einstellrad aufweist,
das mit dem Einstellorgan der betreffenden Stelle zusammenwirkt und das bei der
Einstellung der Ziffern auf hintereinander angeordneten Zahnrädern oder Zylindern
abrollt, welche mit den verschiedenen Übersetzungen angetrieben werden, und dabei
in eine Lage gelangt, in welcher es in Eingriff mit denjenigen der Zahnräder oder
Zylinder gehalten wird, welches der in der-,lief reffenden Stelle eingestellten-Ziffe@
entspricht. Eine -bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes soll nun
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert 'werden.
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Fig. i zeigt eine perspektivische Ansicht des Antriebsaggregates einer
Rechenmaschine gemäß vorliegender Erfindung, wobei die Teile zur Erhöhung der Klarheit
auseinandergezogen dargestellt sind; Fig.-z ist eine Stirnansicht einer Rechenmaschine
gemäß der Erfindung, wobei die eine Seitenwand entfernt ist; das eigentliche Resultatwerk
.ist in strichpunktierter Linie angedeutet-; Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach der
Linie III-III der Fig. i; Fig. q. zeigt eine Ansicht -des Getriebes des Antriebsaggregates
der 1VIa,schine;`-Fig: 5 ist eine Ansicht desselben Getriebes von Hinten-;
Fig.6
zeigt eine Stirnansicht eines Details der in ' Fig. 4 dargestellten Einrichtung
nach einem Schnitt gemäß der Linie VI-VI in Fig. 5; Fig. 7 zeigt eine Ansicht von
hinten, abgewickelt in eine Ebene gemäß der Linie VII-VII in Fig. 4; zufolge der
Abwicklung in eine Ebene sind einzelne Zahnräder als Zahnstangen dargestellt.
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Die dargestellte Ausführungsform der Rechenmaschine eignet sich zum
Rechnen nach dem abgekürzten Verfahren. Die Einstellung der verschiedenen Zahlenwerte
erfolgt, wie oben dargestellt; im Prinzip durch Wahl verschiedener Übersetzungsverhältnisse
zwischen einer von Hand oder motorisch angetriebenen Antriebswelle und Antriebsrädern
für das eigentliche Resultatwerk. Die übersetzungsverhältnisse werden so gewählt,
daß während einer vollen Umdrehung, d. h während eines Hubes der Maschine die Antriebsräder
um eine Anzahl von Zähnen, d. h. Schritten vorwärts bewegt werden, welche der eingestellten
Zahl entsprechen. Dies ergibt sich aus der folgenden Tabelle:
| Eingestellte |
| Zahl: 0 1 2 3 .4. 5 6 7 8 9 |
| Anzahl der |
| Zähne und |
| Umdrehungs- |
| richtung: 0-1-1-1-2-1-3-f-4+5--4-3-2-1 |
Um die Zahlenwerte richtig in das Resultatwerk zu übertragen, ist es unter diesen
Umständen erforderlich, daß für jede in der Minusrichtung einzutragende Zahl die
Zahl der nächsthöheren Größenordnung um eine Einheit erhöht wird. Wenn z. B. die
Zahl 6 einzutragen ist, wird sie auf das Resultatwerk als -4+TXio=6 übertragen.
In gleicher Weise wird die Zahl 9999 als -1-I-1 X 1 oooo=9999 übertragen usw.
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Jedes der Antriebsräder 15 des Resultatwerkes, siehe insbesondere
Fig. 1, ist auf einer Büchse 63 gelagert, die zwischen zwei Führungsscheiben 64
eingeklemmt ist. Auf der Büchse 63 ist ferner ein Einstellsegment 65 angebracht,
das längs seines Umfanges mit elf Zahnlücken oder Kerben 65a versehen ist. An der
Nabe des Segmentes 65 ist ein Zahnrad 66
befestigt. Am Segment 65 ist ein
Stift 67 angebracht, auf welchem ein Zahnrad 68 drehbar gelagert ist. Das letztere
steht in ständigem Eingriff mit einem Antriebsrad 15 und bewegt sich bei einer Drehung
des Segmentes 65 als Planetenrad um das erwähnte Antriebsrad 15.
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Die Büchsen 63 und die Führungsscheiben 64 sind auf einem Rohr 69
angeordnet, das seinerseits drehbar auf einer Welle 70 sitzt. Die einzelnen
Teile werden durch eine Mutter 71 (Fig. 2) an Ort und Stelle gehalten.
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Die Scheiben 64 werden durch eine Führungsschiene 72 an einer Drehung
verhindert. Diese Führungsschiene verläuft zwischen den Seitenwänden der Maschine.
Eine Schiene 73 ist zwischen den äußeren Führungsscheiben 64 angebracht.
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Um die Welle 70 sind neun gezahnte oder gerillte Zylinder 74
bis 82 zentrisch angebracht. Ihre Lagen sowie diejenige der beiden Schienen 72,
73 sind so gewählt, daß bei einer Drehung des Einstellsegmentes 65 das Zahnrad 68
auf den Zahnzylindern und den Schienen abrollt, wodurch das Antriebsrad 15 gedreht
wird.
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Auf einer Welle 83, die drehbar in den Gestellwänden der Maschine
gelagert ist, sind zwei Arme 84 angebracht, je ein Arm in der Nähe jeder Wand. Diese
Arme 84 führen eine Welle 85, an deren Enden exzentrisch angeordnete Stifte 8511
vorgesehen sind. Diese Stifte sind einerseits in einem vertikalen Schlitz der linken
Seitenwand der Maschine und andererseits in einem Schlitz 8611 der Lagerplatte 86
geführt. An den beiden Teilen 87 ist eine Sperrschiene 88 befestigt. Die fraglichen
Teile 87 ihrerseits sind verschiebbar auf der Welle 85 gelagert. Sie sind in radialer
Richtung durch das Rohr 69 geführt, das zwischen den beiden Teilen 87 verläuft und
diel Welle 70 umgibt. Die Welle 85 ist in horizontaler Richtung durch Schlitze
in den Armen 84 und in vertikaler Richtung durch den Schlitz 86a der Lagerplatte
sowie durch den entsprechenden Schlitz in der linken Seitenwand der Maschine mittels
der exzentrischen Stifte 85a geführt.
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Durch Senken der Arme 84 wird die Sperrschiene 88 in die Sperrstellung
gebracht.
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Hierauf senkt die Welle 85 die Sperrschiene 88 in eine der Zahnlücken
6511 der Einstellsegmente, wodurch dieselben in der Stellung, die sie eben eingenommen
haben, gehalten werden.
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Beim Einstellen werden die Zahnräder 66 durch Zahnstangen 89 angetrieben,
die in seitlicher Richtung sowohl durch die Einstellsegmente als auch die Führungsschiene
64 und durch Schlitze in einer Führungsschiene go (Fig. 2) geführt sind. Rechtwinklig
dazu sind die erwähnten Zahnstangen durch Stifte 64a geführt, die an den Führungsscheiben
64 sitzen und welche die Zahnstangen 89 im Eingriff mit den Zahnrädern 66 halten.
Überdies sind die Zahnstangen 89 durch eine Stange g1 geführt, die eine obere, in
Fig.2 in strichpunktierten Linien dargestellte Lage sowie eine in derselben Figur
mit ausgezogenen Linien dargestellten Lage einnehmen kann. Wenn -sich die Stange
g1 in ihrer unteren Stellung befindet, ist die Zahnstange 89 mittels ihrer unteren
Zahnlücken 8911 in Eingriff mit Übertragungshaken 92, die auf einer Achse 93 sitzen
und die in axialer Richtung durch die Führungsschiene go geführt sind.
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Jeder Haken 92 und jeder Arm 94 ist um einen Stift 95 schwenkbar.
Der Arm 94 trägt auch einen weiteren Stift 96, der in einem S-förmigen Schlitz 89b
der Zahnstange 89 der nächstniedfigeren Größenordnung geführt ist.
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Unterhalb. der Arme 94 ist ein Übertragungsdrehkörper angeordnet,
der eine Welle 97 umfaßt. die in den Seitenwänden der Maschine drehbar gelagert
ist. Auf der Welle 97 ist ein übertragungsorgan 98 angebracht, das schraubenlinienförmig
angeordnete Nocken nach Art einer Wendeltreppe besitzt.
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Auf der erwähnten Führungsschiene go ist eine Sperrschiene 1o5 verschiebbar.
In der Stellung gemäß Fig.2 ist diese Sperrschiene. in der Rich
tune
des Pfeiles verschiebbar. Sie ist dabei in einen Schlitz 92a der Haken 92 'eingeführt.
Die Haken sind dadurch verriegelt. Die Mündung des Schlitzes 92 bildet einen Teil
von Kurven 92b.
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Durch das Loch in den Armen 94 ist eine Stange io6 hindurchgeführt,
welche einen die Aufwärtsbewegung der Arme 94 begrenzenden Anschlag bildet. Diese
Stange io6 kann ebenfalls zusammen mit der Welle 9i gehoben und gesenkt werden.
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Die am Rohr 96 befestigten Teile zusammen mit den Zahnstangen 89 sowie
die Teile 9o und 92 bis 98 sowie io5 und io6 bilden einen beweglichen Wagen, dessen
Rahmen in der Zeichnung nicht dargestellt ist und der auf den Stangen
70 und 9i bewegbar ist. Dieser Wagen kann mittels einer an sich bekannten
Einrichtung durch Schrittschaltung bewegt werden.
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Die Einstelleinrichtung der Maschine kann in irgendeiner beliebigen
bekannten Weise erfolgen. Fig. 2 zeigt eine Einstelleinrichtung mit Einstellstangen
99. Diese Stangen laufen mit zwei Schlitzen auf einer Achse ioo und auf einer Stange
ioi. Sie werden in der eingestellten Lage durch ein Verriegelungsorgan io2 verYiegelt,
das auf einer Welle 103 drehbar ist. Dieses Verriegelungsorgan untersteht
der Wirkung einer Feder 104.
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Nachdem eine Zahl mittels der Einstellstangen eingestellt worden ist,
werden die Stangen 9i und io6 in ihre oberen Lagen gehoben. Hierauf gelangt das
abgebogene Ende der Einstellstange in Eingriff mit einer der Zahnlücken der oberen
Zähne 89c der entsprechenden Zahnstange 89. Bei dieser Bewegung wird der Haken 92
außer Eingriff mit seiner Zahnlücke 89a gebracht. Die in Schlitzen der Seitenwände
der Maschine laufende Stange ioi wird dann in der Richtung des Pfeiles in Fig. 2
bewegt, wodurch alle die Einstellstangen in ihre Ausgangslage zurückgeführt werden.
Jede Stange 89 wird hierauf über eine gleiche Entfernung bewegt wie ihre entsprechende
Einstellstange, mit welcher sie gekuppelt ist. Dadurch wird das entsprechende Einstellsegment
65 soweit verdreht, daß, wenn z. B. die Zahl 6 auf der Einstellstange eingestellt
worden ist, das Zahnrad 68 in Eingriff mit dem Zahnzylinder 79 kommt, der dem Zahlenwert
6 entspricht.
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Die Schiene io5 wird nun in die in Fig. 2 dargestellte Lage verschoben,
wodurch die Haken 92 verriegelt werden. Hierauf werden die Stangen 9i und io6 in
ihre unteren Stellungen bewegt. Eine Zahnlücke 89a der unteren Zahnreihe der Zahnstange
89 kommt nun in Eingriff mit dem der Zahnstange entsprechenden Haken. Die Sperrschiene
io5 bewegt sich nun in der Richtung des Pfeiles in Fig. 2 und gibt die Haken 92
frei. Diejenigen Zahnstangen, welche die Zahlen i bis 5 darstellen, halten nun die
ihnen entsprechenden Arme 94 an der in Fig. 2 in ausgezogenen Linien dargestellten
Lage. Die den Zahlen 6 bis 9 entsprechenden Zahnstangen dagegen halten ihre Arme
in der strichpunktiert dargestellten Lage infolge der S-förmigen Ausbildung des
Schlitzes 89b.
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Des Drehkörper 97, 98 wird hierauf um eine Uni-. drehung in der Richtung
des Pfeiles in Fig. 2 gedreht. Alle Arme 94, welche bereits niedergedrückt worden
sind oder während der Übertragung niedergedrückt werden, werden nun angehoben. Da
der Stift 96 im Schlitz 89b der Zahnstange 89 geführt ist, verschwenkt die fragliche
Aufwärtsbewegung den Haken 92 im Uhrzeigerdrehsinn. Diese Verschwenkung besitzt
ein solches Ausmaß,' daß die entsprechende Zahnstenge 89 der nächsthöheren Stelle
um einen Schritt, cl. h. um einen Zahn in der positiven Richtung verschoben wird.
Es wird somit der Zahlenwert auf der fraglichen Zahnstange um eine Einheit erhöht..Während
der Verschwenkung werden die Arme 94 sowohl durch den Stift 96 im Kurvenschlitz
89b und zwischen dem Drehkörper 97,
98 und der Stange io6 verriegelt. Der
Haken 92 wird nun in einer von zwei Stellungen verriegelt gehalten, wobei diese
Stellungen durch die Lage des .Stiftes 96 im oberen oder unteren Teil des Führungsschlitzes
bestimmt werden.
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Der Drehkörper 97, 98 ist mit einer schraubenlinienförmig nach Art
einer Wendeltreppe verlaufenden Nockenfläche versehen und so angeordnet, daß die
Übertragung, in einer Größenordnung beendigt wird, bevor die Übertragung in der
nächsthöheren Größenordnung beginnt. Dadurch wird die Beanspruchung herabgesetzt,
die sonst, wie aus dem folgenden Beispiel ersichtlich, bei einer Reihe von Übertragungen
äuftreten würde. ' Wenn die Zahl 55556 von den Einstellstangen auf die Zahnstangen
89 übertragen worden ist, sind alle Arme 94 mit Ausnahme des ersten, weleher den
Zahlenwert 6 darstellt, angehoben. Der erste Arm 94 wird nämlich schon bei der Einstellung
niedergedrückt, da der Zapfen 96 in dieser Wertstelle schon am Bogen im Schlitz
89b im Arm 89 vorbeipassiert ist, wobei der Arm. 94 niedergedrückt würde: Alle Arme,
die den Zahlenwert 6 oder einen höheren Zahlenwert darstellen, werden also schon
bei der Einstellung niedergedrückt. Mit fortschreitender Übertragung werden die
Zahnstangen in die Stellung 6 bewegt. Die Arme 94 werden niedergedrückt und dann
durch den Drehkörper 97, 98 sofort angehoben. Die nächste Zahnstange wird dann in
die Stellung 6 bewegt. Bei diesem besonderen Beispiel nehmen die Einstellsegmente
65 und die Zahnstangen 89 nach vollendeter Übertragung die folgenden Stellungen
ein: Zahlenstellung der Einstellstangen: 55556, Zahlenstellung der Einstellsegmente:
166666. Während der Zahlenwert von den Einstellstangen auf die Zahnstangen übertragen
wird, ist die Sperrschiene 88 angehoben, so daß sie die Einstellsegmente nicht verriegelt.
Nachdem die Übertragung in jeder Größenordnung beendigt worden ist, werden alle
Arme 94 und alle Haken 92 während eines kleinen Winkels der Drehung des übertragungsdrehkörpers
verriegelt, und zwar gerade vor dem Ende der vollen Umdrehung. Unterdessen ist die
Sperrschiene 88 so gesenkt worden, daß die Segmente und Zahnstangen durch sie verriegelt
werden, wenn der Übertragungsdrehkörper eine volle Umdrehung zurückgelegt und erneut
seine Ruhelage _ , . - _ . eingenommen hat.
Die Zahnstangen 89 werden
mittels einer nicht dargestellten Einrichtung in ihre Nullage zurückgebracht. Hierauf
werden die Haken 92 im Gegenuhrzeigerdrehsinn verschwenkt. Die Sperrschiene 88 ist
während dieses Arbeitsganges angehoben, aber sobald derselbe beendigt ist, verriegelt
die Schiene 88 die Segmente 65 wieder.
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In der Nullstellung werden die Räder 68 aller Segmente durch die Schiene
72 verriegelt. Diejenigen Segmente, die auf die Zahl 9 eingestellt waren und durch
Übertragung aus der nächstniedrigeren Größenordnung einen zusätzlichen Wert von
einer- Einheit erhalten haben, nehmen eine Stellung ein, in welcher die Räder 68
durch die Schiene 73 verriegelt werden.
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Wenn die Zwischenräder 12 in Eingriff mit den Antriebsrädern gedreht
werden, wird die Welle 85 gleichzeitig um eine halbe Umdrehung verdreht. Die exzentrisch
gelagerte Welle 85 treibt hierbei die Führungsteile 87, 87 derart an, daß sie im
Uhrzeigersinn um die Stange 70, siehe insbesondere Fig. i, v erschwenkt werden,
und hi.e-rbei drehen diese Führungsteile auch die Einstellsegmente 65 mit den Zahnrädern
68. Diese letzteren, die mit ihren äußeren Zähnen entweder mit den Zahnzylindern
74 bis 82 oder mit den Sperrschienen 72, 73 im Eingriff sind, rollen bei der Einstellung
zwangsläufig über die Zahnfläche, die die Zahnzylinder und die Sperrschienen bilden,
und treiben hierbei die Antriebsräder 15 vorwärts. Diese Bewegung ist so abgemessen,
daß bei ihrer Beendigung und wenn die Zahnräder 12 im Eingriff gedreht werden, ein
Zahn des Zahnrades 12 gerade gegenüber einer entsprechenden Zahnlücke des Antriebsrades
15 liegt.
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Die Hauptteile des Antriebsaggregates werden durch die neun Zahnzylinder
74 bis 82 gebildet, die um die Stange 70 (Fig. 1, 2. und 3) herum zentrisch angeordnet
und drehbar gelagert sind, und zwar sowohl in der linken Maschinenwand als auch
in der Lagerplatte 86, die starr mit der rechten Maschinenwand verbunden ist.
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Während der Rechenoperation werden die Zahnzylinder kontinuierlich
mit einer Geschwindigkeit angetrieben, welche den folgenden Zähnezahlen pro Arbeitsspiel
entspricht:
| Zahnzylinder Nr. 74 75 76 77 78 79 80 81 82 |
| Zähnezahl pro |
| Arbeitsspiel |
| und Um- |
| drehungsrichtung +1+2+3+4+5-4-3-2-1 |
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel werden diese verschiedenen Übersetzungsverhältnisse
in der folgenden Weise erhalten: jeder der Zahnzylinder 74 bis 82 ist an einem seiner
Enden mit einem Zahnrad 107 bis 115 versehen. Dabei ist der Zylinder 74 mit dem
,
Zahnrad 107, der Zylinder 75 mit dem Zahnrad 1o8, der Zylinder 76 mit dem Zahnrad
1.o9 usw. verbunden. Das Zahnrad 1o7 steht in ständigem Eingriff mit einem Zahnrad
116, das starr mit einem anderen Zahnrad 117 -verbunden ist. -Dieses letztere steht
in ständigem Eingriff mit -den Zahnrädern 1o8 bis i i i, die starr mit den zugeordneten
Zylindern 75 bis 78 verbunden sind. -Die Zahnräder 112 bis 11q., die starr mit den
Zahnzylindern 79 bis 81 verbunden sind, Atehen in ständigem Eingriff mit einem Zahnrad
i ig, das starr mit einem anderen Zahnrad I 18 verbunden ist. Dieses letztere steht
im Eingriff mit dem Zahnrad i 15, das mit dem Zylinder 82 verbunden ist.
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Am Zylinder 78 sind sowohl ein Zahnrad i i i als auch ein zusätzliches
Zahnrad 121 befestigt (Fig. 5). Das Zahnrad 121 steht in Eingriff mit einem entsprechenden
Zahnrad i22, das am Zahnzylinder 79 angeordnet ist. Dadurch steht es auch mit dem
Zahnrad i 12 in Verbindung.
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Die Reihen von Zahnrädern 116,. i r7 und 118, zig sind auf einer gemeinsamen
Welle 12o drehbar gelagert. .
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Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedes der Zahnräder 116,
117, 118 und zig mit sechzig Zähnen versehen. Die Zahnräder 1o7 und i 15 weisen
dieselbe Zähnezahl auf. Die Zahnräder 1o8, 1o9, 1 io, 111, 112, 113 und 11t4.
besitzen die folgenden Zähnezahlen: 30, 20, 15, 12, 15, 20, 3o. Das Zahnrad 121
schließlich besitzt sechzehn Zähne, während das Zahnrad 122 deren zwanzig aufweist.
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Die Antriebsbewegung wird der Welle des Zahnzylinders 78 zugeführt,
die während jedes Arbeitsspieles der Maschine um eine halbe Umdrehung verdreht wird.
Bei den obenerwähnten Zähnezahlen werden die Zahnräder i 16, 117 um 1/1o Umdrehung
pro volles Arbeitsspiel der Maschine (Resultatwerk) verdreht. Dies gilt auch für
die Zahnräder i 18, 1 r9, die jedoch in entgegengesetzter Richtung drehen. Es ist
offensichtlich, daß die Zahnzylinder 74 bis 781/1o, 2/1o, 3/1o, 4/1o bz-w. 5/1o
einer Umdrehung pro Arbeitsspiel der Maschine (Resultatwerk) verdreht werden. Die
Zahnzylinder 79 bis 82 drehen sich um 4/1o, 3/10, 2/1o bzw. 1/1o Umdrehung in der
entgegengesetzten Richtung.
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Da beim Einstellen die Zahnräder 68 auf den Zähnen der Zahnzylinder
abrollen, müssen die letzteren fest in einer bestimmten Ruhelage gehalten werden
und dieses kann sowohl mit schon bekannten Sperreinrichtungen als auch mit speziellen,
federnden Federeinrichtungen erzielt werden.