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Antriebsvorrichtung für das Umdrehungszählwerk von Rechenmaschinen
u. dgl. Umdrehungszählwerke an Rechenmaschinen u. dgl. zum Anzeigen der lfultiplihatoren,
Quotienten und der Posten sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Bei Rechenmaschinen
mit ortsfestem Einbau des Umdrehungszählwerkes und verschiebbarem Resultatwerksschlitten
muß das Antriebsorgan für die einzelnen Stellen des Umdrehungszählwerkes in Abhängigkeit
von der Schlittenbewegung verschiebbar sein, damit die einzelnen Ziffern der Multiplikatoren.,
Quotienten usw. an :der der jeweiligen Schlittenstellung entsprechenden Dehadenstelle
in die Zählwerksräder des Umdrehungszählwerkes übertragen werden. Das Antriebsorgan
ist gewöhnlich als Schaltzahn, sogenannter Einzahn, ausgebildet, der auf einer mit
der Maschinenwelle getrieblich verbundenen Keilwelle von Stelle zu Stelle verschiebbar
und mit der Bewegung des Resultatwerksschlittens durch ein Hebelgestänge unlösbar
gekuppelt ist.
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Bei Rechenmaschinen mit Werteinstellung durch eine Zehnertastatur
wird das Einstellwerk sowohl zum Einstellen der Rechenwerte als auch zum Rechnen
verschoben. Hier-muß das Antriebsorgan für die einzelnen Dekadenstellen des Umdrehungszählwerkes
während der Werteinstellung ohne Dekadenverschiebung bleiben, während des Rechnens
aber mit .dem Einstellwerk seitlich wandern. Dies bedingt eine Kupplungseinrichtung
zwischen Einstell-,ver@c und Antriebsorgan für das Umdrehungszählwerk, die geöffnet
und geschlossen werden kann. Diese Einrichtung wird dann besonders verwickelt, wenn
es sich darum handelt, die Kapazität der Rechenwerle unabhängig von der jeweils
ins Einstellwerk getasteten Zahl bei der
Division voll auszunützen..
Derartige Anordnungen sind bekannt.
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Die Antriebsrichtung des Schaltzahnes für das Umdrehungszählwerk ist
im allgemeinen umkehrbar, damit sowohl bei der Multiplikation als auch bei der Division
Multiplikatoren und Quotienten als positive Werte erscheinen. Zur Umschaltung dient
ein der Schaltzahnwelle vorgeschaltetes Wendegetriebe, das unter dem Einfiuß eines
Wahlhebels oder der Maschinenfunktionstasten steht. Als weitere Ausführungsart für
die Umschaltung des Umdrehungszählwerkes von Plus auf Minus ist die sogenannte Verschiebedecke
bekannt, bei der die Zählwerksräder nebeneinander zwei gegenläufige Ziffernreihen
tragen, von denen in einem verschiebbaren Abdeakblech mit Schauöffnungen jeweils
nur eine Zahlenreihe sichtbar gemacht wird, wobei die Umschaltung in Abhängigkeit
von der Maschinendrehrichtung vorgenommen wird.
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Bei der nachfolgend beschriebenen Erfindung sind die erwähnten bekannten
Arten der Umdrehungszählwerksantriebe verlassen und durch wesentlich einfachereVorrichtungen
ersetztworden. Ein besonderer Vorteil besteht .darin, daß die verwickelten Kupplungseinrichtungen
zwischen dem Maschinenschlitten, d. h. also dem Resultatwerksschlitten oder bei
Zehntastenmaschinen dem Einstellwerk, und dein Antriebsorgan für das Umdrehungszählwerk
vollständig vermieden sind, und daß die Art des Antriebes jederzeit eine vollständige
Ausnutzung der Kapazität der Rechenwerke gestattet, und zwar ohne Heranziehung der
Aufmerksamkeit der Bedienungsperson: Der Erfindungsgedanke besteht vor allem darin,
daß für alle Dekadenstellen ,des Umdrehungszählwerkes ein gemeinsames Antriebsorgan
vorgesehen ist, welches für jede Stelle des Umdrehungszählwerkes je ein Schaltstück
aufweist, und daß die gegeneinander versetzten Schaltstücke bei der schrittweisen
Drehung des Antriebsorgans jeweils ein das zugehörige Zählrad antreibendes Glied
unmittelbar in Wirkstellung bringen oder nach ihrer Einstellung in die jeweilige
Stelle durch eine senkrecht zur Schrittdrehung erfolgende Bewegung des Antriebsorgans
betätigen.
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Die Erfindung ist an zwei erläutert< In Fig. ii ist eine Anwendung
auf Zähltwerksgetriebe gezeigt, bei der :die Wertübertragung durch zeitweise Kupplung
der Zählwerksräder mit einer gemeinsamen, während des Maschinenspieles dauernd umlaufenden
Antriebswelle erfolgt. Fig. zeigt die Anwendung auf Umdrehungszählwerke, wie sie
allgemein im Rechenmaschinenbau üblich sind.
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Fig. i ist eine perspektivische schematische Ansicht der Gesamtanordnung
für ein Umdrehungszählwerk mit axialerKupplung derZählwerksräder; Fig. 2 ist eine
perspektivische schematische Ansicht der wichtigsten Getriebeteile für ein Zählwerk
üblicher Bauart unter Fortlassung der Teile, die aus Fig. i zu ersehen sind; Fig.3,
¢ und 5 sind Querschnitte durch die ,Schaltwalze für die Dekadenschaltung des Um-'
drehungszählwerkes -mit Darstellung der auf dei Schaltwalze vorgesehenen Einschnitte
für die ver. sch iedenen Drehrichtungen,der Walze; Fig. 6 und 7 sind Vorderansichten
der Einrichtung zum Verschieben der Antriebszähne für da". Umdrehungszählwerk entsprechend
Fig. 2-, und Fig.8 ist ein entsprechender Querschnitt dazu; Fig. 9 ist ein Querschnitt
durch das gemeinsame Antriebsorgan, entsprechend Fig. i ; Fig.uo ist eine Draufsicht
der Verschiebeeinrichtung einer Schaltwalze nach Fig. -i. und 2 für die Division;
Fig. iii und @i2 zeigen die Stellungen der Schaltwalze für zwei Drehrichtungen bei
negativen bzw. positiven Rechnungen.
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Auf der gemeinsamen Antriebswelle i (Fig: i), die über das Zahnrad
ia mit dem Maschinenantrieb in getrieblicher Verbindung steht, sind die Umdrehungszählwerksräder
2, -2', 2"' lose drehbar angeordnet. Sie werden zur Wertübertragung mit auf der
Welle,i zwischen den Zählwerl<srädern @2 drehfesten Kupplungsstücken in Verbbindung
gebracht. Diese Schalteinrichtung gehört nicht zum eigentlichen Erfindungsgegenstand
und ist daher hier nicht näher erläutert.
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Parallel zur Welle i liegt das gemeinsame Antriebsorgan 12 für den
Antrieb der Zählwerksräder:2, auf welcher die Schaltstücke-iI3, i3', d3", i@3"'
fest angeordnet sind: Das gemeinsame Antriebsorgan i2 ist in den Pfeilrichtungen
b-c drehbar und axial in Pfeilrichtung a verschiebbar. Während durch Drehung des
gemeinsamen Antriebsorgans 12 die Schaltstücke 13 zu den jeweiligen Zählwerksrädern2
bzw. ihrenBetätigungselementen in Arbeitsstellung gebracht werden, dient die Axialbewegung
in vorliegendem Beispiel der Wertübertragung auf die Zählwerksräder 2, d. h. ihrer
Kupplung mit der gemeinsamen Antriebswelle.
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Zur ÜUbermittlung der axialen Schalthübe des gemeinsamen Antriebsorgans
a,2 an die Zählwerksräder 2 dienen die übertragungshebel i4., @i4.', 'i4"; 1q."',
welche um die gestellfesten Achsen #i5, 3r:5', i5", 1i5"' schwenkbar sind und die
unter der Einwirkung von hier nicht dargestellten Federn und Ruheanschlägen stehen.
Die axialen Hubbewegungen des gemeinsamen Antriebsorgans i2 werden durch die Nockenscheiben
1,,6 und r$ mit den Kurvenbahnen 17 und ii9, die gleichfalls mit dem Maschinenantrieb
durch Zahnräder verbünden sind, unter Vermittlung des Steuerhebels 2o und des Wellenbundes
2i erzeugt.
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Die Schaltstücke 13 sind auf dem gemeinsamen Antriebsorgan@il2 schraubenlinienförmig
angeordnet. und zwar derart, daß sie bei einer schrittweisen Drehung in der Pfeilrichtung
b nacheinander von rechts nach links, in Pfeilrichtung c von links nach rechts zur
Wirkung kommen. Auf diese Weise übertragen sich bei Drehung in der einen Richtung
des gemeinsamenAntriebsorgans die Multiplikatorziffern auf die einzelnen Stellen
des Umdrehungszählwerkes entsprechend den jeweiligen Stellungen des Maschinenschlittens,
während bei schrittweiser
Drehung in der anderen Richtung die Quotientenziffern
von links nach rechts erscheinen, und zwar völlig unabhängig von der Ausgangsstellung
des Maschinenschlittens beginnend in der ersten Stelle rechts bei der Multiplikation
und links bei der Division.
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Die schrittweise Drehung des gemeinsamen Antriebsorgans 12 erfolgt
durch die doppelt wirkende Schaltklinke 2@2, welche mit dem auf der Schaltwelle
12 befestigten Schaltrad 23 zusammenarbeitet. Die Sohaltkl@in!ke22 wird durch dieDoppelschenkelfeder
24., den auf der Schaltklinke befestigten Stift 25 und den gestellfesten Stift 2:5'
in ihrer mittleren Ruhestellung gehalten und durch die Feder 26 auf dem Schaltrad
23 zur Anlage gebracht. An ihrem hinteren Ende liegt die Schaltklink e 22 in der
Gabelführung 38. Das Schaltrad 23 wird durch die Rastfeder 37 in seiner jeweiligen
Winkellage gehalten.
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Die Schaltklinke 22 erhält ihre Hubbewegungen durch die Schaltwalze
28 über die Welle 29 und den Kurbelarm 3ö. Die Schaltwalze 28 ist mit winkelversetzten.
Einschnitten 31, 31', 31" versehen, in die das untere Ende 32' des Hebels 32 derart
eingreift, daß sie um Winkelschritte verdreht wird, die der Hubbewegung .der Doppelklinke
22 entsprechen (Fig. -1, 2 und 3). Die Schaltwalze 28 ist außerdem seitlich verschiebbar,
so daß jeder Einschnitt 31, 31', 3;1" mit dem Hebelende 32' zur Wirkung gebracht
werden kann. Je nach Winkellage des in Arbeitsstellung befindlichen Einschnittes
31 oder 31' oder 31" führt daher die Schaltwalze 28 eine Drehung in der einen 'od,er
anderen Richtung aus, oder aber sie bleibt in .Ruhelage. Die seitliche Verschiebung
der Schaltwalze 28 steht in Abhängigkeit von den Maschinenfunktionstasten und ist
weiter unten beschrieben. Auf diese Weise entstehen die Schrittdrehungen des gemeinsamen
Antriebsgliedes 12 für Multiplikation und Division, oder sie verbleibt in einer
Stellung, in welcher kein Schaltzahn 13 in Arbeitsstellung steht, beispielsweise
bei den 'Maschinengängen für die Löschung usw.
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Die Hebelarme 32 und 32' bilden zusammen mit der Tastenwelle 34. und
der Achse 35 eine Wippe, auf die sieh die Bewegung der einzelnen Maschinenfunktionstasten
55, 55' bis übertragen. Zugleich betätigen die Tasten 55 den Schaltschieber 36 über
die Schrägflächen 39 usw., dessen Verschiebung sich auch auf die Schaltwalze 28
überträgt. Auf diese Weise kann, wie ohne weiteres ersichtlich, jeder Funktionstaste
in der Maschine der richtige Einfluß auf die Dekadenschaltung des Umdrehungszählwerkes
zugeordnet werden, wozu auch die Unterlassung einer Dekadenschaltung gehört.
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Nach beendeter Rechnung wird das gemeinsame Antriebsorgan '12 durch
Betätigung der Löschtaste 55, die mit ihrem hinteren Hebelende auf die auf dem gemeinsamen
Antriebsorgan ü2 befestigte Herz- oder Spiralkurve do wirkt, wieder in die Nullage
zurückgedreht. Bei der Taste 55 handelt es sieh zweckmäßigerwevse um diejenige Taste,
die zur Rückführung des Maschinenschlittens dient, so daß nach ihrer Betätigung
die Maschine wieder für den Beginn einer neuen Rechnung bereit ist.
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Zur Erzeugung der an dem gemeinsamen Antriebsorgan 12 für die Wertübertragung
in das Umdrehungszählwerk erforderlichen Axialhübe sind, wie bereits erwähnt, zwei
Steuerkurven 16 und .r8 vorgesehen, deren Zweck nachfolgend erklärt wird.
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Die Antriebsrichtung des Rechenwerkes hängt von der auszuführenden
Rechnungsart ab und ist z. B. bei der Multiplikation positiv, bei derDivision negativ.
In beiden Fällen muß aber das Umdrehungszählwerk positive Werte anzeigen, d.h. die
Anzahl der bei der Rechnung ausgeführten Umdre#hungen. Da das Umdrehungszählwerk
getrieblich mit dem Antrieb für .das Rechenwerk in Verbindung steht, ist, wie erwähnt,
die Vorschaltung eines Wendegetriebes oder eine andere Maßnahme zur Herstellung
richtiger Rechenergebnisse notwendig, wobei die erforderlichen Umschaltungen nach
Möglichkeit selbsttätig, d. h. in Abhängigkeit von der Rechnungsart oder durch die
Bedienung der entsprechenden Tasten vor sich gehen sollen. Nach dem Erfindungsgedanken
ist eine selbsttätig Umschaltung des Umdrehungszählwerkes auf den für jede Rechnungsart
richtigen Zustand eingeschlossen, was mit einfachsten Konstruktionsmitteln erreicht
ist.
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Da im vorliegenden Beispiel vor dem Umdrehungszählwerk kein Wendegetriebe
vorhanden ist, d. h. daß das auf der Welle i befestigte Zahnrad i i in dauernder
getrieblicher Verbindung mit dein Rechenwerksantrieb steht, dreht sich das Umdrehungszählwerk
immer im selben Drehsinn wie das Rechenwerk, also bei @Mültiplikationen positiv
und bei Divisionen negativ. Da aber in beiden Fällen positiveAnzeige des Umdrehungszählwerkes
verlangt wird, erfolgt die positive Übertragung ins Umdrehungszählwerk durch Registrierung
je einer Einheit für jede Umdrehung bei der Multiplikation und von je neun Einheiten
für jede Umdrehung bei der Division, z. B. in einem Zählwerksrad 5 minus 9 gleich
5 plus i = 6. Es ist also lediglich erforderlich, im einen Falle eine, im anderen
Falle neun Einheiten zu übertragen. Hierzu dienen die beiden Kurven17 und ig auf
den Kurvenscheiben 16 und 18, von denen die Kurve ,17 der übertragung von neun Einheiten
und die Kurve i,9 der Einer-Einheit entspricht. Der Schalthebel 2o, der unter Zwischenschaltung
einer Reibungsfeder 42 zwischen den Bunden 41 und 43 lose auf der Welle i sitzt,
hat das Bestreben, in den Grenzen der Endanschlagsstifte 44 und 44' der Drehrichtung
der Welle ,i zu folgen, wodurch er bei positiver Drehung des Rechenwerkes und damit
des Umdrehungszählwerkes mit der Kurvenbahn i9, bei negativer Drehung mit der Kurvenbahn
17 in Verbindung kommt. Hierbei ist die Ausrüstung des Umdreihungszählwerkes mit
Vorrichtungen zur Zehnerübertragung nicht nötig, da bei der einfachen Multiplikation
und Division nicht mehr als, neun Einheizen auf einer Stelle des :Multiplikators
oder des
Quotienten gebildet werden können. Soll auf der Maschine
abgekürzt gerechnet werden, so ist die hierfür erforderliche Zehnerübertragung im
Umdrehungszählwerk bei den negativen Rechnungsarten auszuschalten; was leiht möglich
ist, aber als nicht zum eigentlichen Gegenstand der Erfindung gehörig hier nicht
näher erläutert ist.
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Bei der Division sind bekanntlich nach der Kapazitätsüberschreitung
des Rechenwerkes sogenannte Korrekturumdrehungen auszuführen, wobei der Schaltzustand
des Umdrehungszählwerkes im Verhältnis zum Rechenwerk aufrechterhalten werden muß.
Im Rahmen der Erfindung ist dies auf einfache Weise dadurch erreicht, daß der Schalthebel
2o durch das Verbindungsstück 45 beim Niederdrücken der Taste 55" (Korrekturtaste,
C-Taste) entgegen seiner Neigung, der Drehung der Welle i zu folgen, in der Stellung
gehalten wird, in welcher der Divisionsvorgang begonnen hat und in welcher er mit
der Neunerkurve 17 -zusammenarbeitet. Durch die beschriebene Ausführung ist erreicht;
daß nicht nur die umständlichen Kupplungsorgane zwischen Maschinenschlitten und
Umdrehungszählwerk fortfallen, was von besonderer Bedeutung - für Zehntastenrechenmasahinen
.ist, sondern daß zwischen Umdrehungszählwerk und Rechenwerk durch Verschiebung
der Schaltwalze 28 jeder Zustand 'hergestellt werden kann, der für das sogenannte
vorzeichentreue Rechnen erforderlich ist, und daß die Kapazität des Umdrehungszählwerkes
unabhängig von der Stellung des Maschinenschlittens zu Beginn :der Rechnung und
der Aufmerksamkeit des Rechners immer voll ausgenutzt werden kann.
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Natürlich ist es auch möglich, -die axialen Schaltbewegungen zur Wertübertragung
in das Umdrehungszählwerk nicht durch das gemeinsame Antriebsglied rr2 selbst zu
bewirken, sondern durch dieses die übertragungshebel 14 zu andersartigen Antriebsorganen
nur in Bereitschaftsstellung zu bringen, ohne daß sich hierdurch an der Erfindung
etwas wesentliches ändert. Daher läßt sich die Erfindung nicht nur für Rechengetriebe
des beschriebenen Beispiels, sondern auch für solche Rechenmaschinen, bei denen
das Umdrehungszählwerk in üblicher Weise mit dem sogenannten Einzahn angetrieben
wird, mit Vorteil anwenden.
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Ein Ausführungsbeispiel ist in Fig. e dargestellt. Die Umdrehungszählwerksräder
@2.7, 27', 27", L!7ilf sitzen 'hier nebeneinander lose auf der Welle 46 und
werden durch die Federn 48 gerastet. Für jedes Zählwerksrad z7 ist ein Amtriebszahn
49, 49e 499 49... vorgesehen, die einzeln verschiebbar auf der mit dem Maschinenantrieb
in getrieblicher Verbindung stehenden Keilwelle 50 angeordnet sind. Die auf
;dem gemeinsamen .Antriebsorgan Sli befestigten Schaltstücke 53, 53', 53", 53"`
usw. besitzen Schrägflächen 56,- 56', 5,6", 56"', die bei der Dekadensohaltung des
gemeins@amenAntriebsorgans 51 auf Schrägflächen 57, 57', 57", 57". a' den Schaltzähnen
49 auftreffen und diese in die Ebene der an den Zählwerksrädern 27 befestigten -Zahnkränze
steuern: Beim Rechnen läuft die Keilwelle 50 um, und der jeweils in die Ebene eines
Zählwerksrades 27 bzw. seines Zahnkranzes 54 gerückte Antriebszahn bewirkt die Übertragung
der Müftiplikator- und Quotientenwerte in das: Umdrehungszählwerk. Die Löschung
der Antriebszähne kann in bekannter Weise z. B. durch einen Löschlamm erfolgen.
Die Einrichtung zur Dekadenschaltüng, zur Löschung der Schaltwelle 51, zur Umschaltung
von positiver und negativer Rechnungsart, wobei natürlich auch ein Wendegetriebe
Verwendung finden kann, sind gleich oder ähnlich dem im vorhergehenden Beispiel
beschriebenen und brauchen daher hier nicht wiedeüholt zu werden. Auch hier entfällt
eine besondere Einrichtung zur Kupplung von Maschinenschlitten und Antrieb des Umdrehungszählwerlces,
und die Masc hinenkapazi:tät läßt sich in gleicher Weise, wie vorher beschrieben,
voll ausnutzen. -Bei der Division ist es bei den bekannten Rechenmaschinen seither
erforderlich, nach der additiven Eintragung des Dividenden in das Resultatzählwerk
eine Löschung des Umdrehungszählwerkes zwischenzuschalten, da das Umdre!hungszählwerk
eine Eins in der letzten Stelle aufgenommen hat, andernfalls ein falscher Quotient
angezeigt wird. Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch ohne weiteres möglich; mit
Hilfe einer einfachen Zusatzeinrichtung diese Fehlerquelle auszuschalten, wie aus
Fig. io hervorgeht. Hierbei ist wieder das Beispiel einer Zehntastenrechenmaschine
mit verschiebbarem Einstellwerk gewählt.
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Zwischen den Maschinenwänden 58 und 59 ist die Maschinenwelle 16o
gelagert, welche das verschiebbare Einstellwerk trägt. Dieses befindet sich bei
der additiven Übertragung des Dividenden im das Rechenwerk 62 in der linken Endlage;
in welcher es gegen den Kipphebel,63 stößt und über diesen und-die Welle 64 eine
geringe Verschiebung der Schaltwalze"28 bewirkt. Hierdurch wird der Einschnitt 3
i' dem unteren Hebelende 32' gegenübergestellt, so daß keine Dre ung der Schaltwalze
a8 zustande kommt und infolgedessen auch Teeine Dekadendrehung auf das gemeinsame
Antriebsargan 12 bzw, 5i übertragen wird. Zu Beginn der Division wird durch Drücken
der Divisionstaste über eine entsprechende Schräge 39 des Schaltschiebers 36 die
Schaltwalze 28 über ihre Nullage hinaus in die Stellung »Divisionsschaltung« verschoben,
so daß die Eintragung des Quotienten richtig beginnt.
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Bei Handrechenmaschinen, bei denen die Drehrichtung der Maschinenwelle
für positive -und negative Rechnungen nicht durch das Niederdrücken von Tasten,
sondern von der Handkurbel oder einem umschaltbaren Wendegetriebe aus bestimmt wird,
kann die Schaltrichtung der Schaltwalze -8 in Bewegungszusammenha:rng mit -dein
Maschinenantrieb gebracht weiden.