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Verfahren und Einrichtung zum selbsttätigen stellenrichtigen Untereinandersetzen
von Dividend und Divisor bei der Divisionsrechnung Die Erfindung bezieht sich auf
Rechenmaschinen, insbesondere Vierspecies-Rechenmaschinen mit einer automatischen
Divisionseinrichtung, und bezweckt das selbsttätige Untereinandersetzen von Dividend
und Divisor bei der Einleitung einer Divisionsrechnung.
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Der grundsätzliche Gedanke, das richtige Untereinandersetzen von Dividend
und Divisor selbsttätig durchzuführen, ist bekannt und bereits in verschiedenen
Ausführungsarten verwirklicht. Ehe eine solche Einrichtung geschaffen wurde, d.
h. bei Maschinen, die nicht über eine solche verfügen, mußte vor der Einleitung
der Division der Rechnende jeweils das Ausrichten der beiden Zahlen aufeinander
von Hand, d. h. durch Betätigen des Transportes herbeiführen. Eine gewisse Automatisierung
kann dadurch erreicht werden, daß mit der Einleitung der Division bzw. im Vorlauf
zur Division der Zählwerksschlitten jeweils ganz nach rechts ausgefahren und hier
mit dem Divisionsrechenvorgang begonnen wird. Ein solches Verfahren ist aber, insbesondere
beim Rechnen mit niederstelligen Zahlen, sehr unwirtschaftlich, da die Maschine
bereits vorweg sehr viele nutzlose Arbeitsschritte macht, ehe die eigentliche Divisionsrechnung
beginnt. Die unnützen Arbeitsschritte, die vielfach ein Mehrfaches der Nutzschritte
betragen, beanspruchen aber nicht nur die Maschine in erhöhtem Maße, sondern sie
stellen auch einen Zeitverlust dar. Um diese Nachteile zu beheben, d. h.
die
Division stets in der richtigen. Stelle zu beginnen, wobei der Rechnende jedoch
nicht. erst- von Hand entsprechend viele Transportschritte auslösen muß, ist eine
Einrichtung vorgeschlagen worden, bei der durch geeignete Fühlmittel, die von dem
Dividendenzählwerk und dem Einstellwerk gesteuert werden, der Schlitten so weit
verschoben wird, daß jeweils selbsttätig die ersten Ziffern von Dividend und Divisor
vor Beginn der Division untereirnandergesetzt werden.
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Ein anderes Verfahren zum Abtasten der richtigen Divisionsanlaufstellung
besteht darin, daß jeweils von hinten her, d. h. von der Grundstellung des Schlittens
aus beginnend, der Divisor je einmal abgezogen wird. Erfolgt kein Überzug mit durchgehender
Zehnerübertragung, so wird in dergleichen Stelle der Wert wieder korrigiert, d.
h: der Divisor wieder addiert und dann der Schlitten' um eine Stelle nach rechts
verschoben. Hier erfolgt sodann der gleiche Vorgang. So springt der Schlitten von
Stelle zu Stelle, wobei jeweils eine Subtraktion, eine Addition und ein sich anschließender
Rechtstransportschritt durchgefart werden. Ist auf diese Weise nun der Dividend
gegenüber dem Divisor so weit verschoben, daß bei der Subtraktion ein Überzug mit
durchgehender Zehnerübertragung erfolgt, so wird die Einrichtung zum Ausrichten
von Dividend und Divisor unwirksam, und es beginnt die- Divisionsrechnung in bekannter:
Weise. Bei dieser Einrichtung erfolgen also zum Abfühlen und Einstellen der richtigen
Schlittenstellung außer dem Transportschritt jeweils noch zwei Rechenschritte, ein
Minus- und ein Plusrechenschritt.
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Im folgenden soll nun .ein Verfahren zum stellenrichtigen Untereinandersetzen
von Dividend und Divisor gezeigt werden, bei dem gegenüber dem vorerwähnten Arbeitsschritte
eingespart werden, wobei jedoch in ähnlicher Weise von hinten her -mit dem Abfühlen
begonnen wird. Wie jedoch aus den späteren Ausführungen noch klar zum -Ausdruck,
kommt, ist es hierbei nicht nötig, daß der-Schlitten bzw. Stellstückwagen od. dgl.
bei Beginn des Abfühlvorganges in der Grundstellung steht.
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Das erfindungsgemäße Verfahren. sieht vor zum selbsttätigen stellenrichtigen
Untereinandersetzenvon Dividend und Divisor vor Beginn einer Divisionsrechnung,
vorzugsweise aus der Grundstellung heraus, in jeder Stelle den Divisor einmal vom
Dividenden zu subtrahieren, worauf. jeweils der Dividend gegenüber dem - Divisor
eine Dezimalstelle nach rechts bzw. der Divisor gegenüber dem Dividenden eine Dezimalstelle
nach links versetzt wird. Dieser Vorgang soll sich fortlaufend so lange wiederholen,
bis beim Erreichen der Soll-Stellung von Dividend und Divisor zueinander der Dividend
überzogen wird. Mit der beim Überzug des Dividenden -erfolgenden durchgehenden Zehnerübertragung
soll die Einrichtung zum Untereinandersetzen abgeschaltet und die Division eingeleitet
werden. -Als weiteres Merkmal der Erfindung soll bei Anwendung der verkürzten Divisionsmethode
sich an den Überzug sofort ein den vorhergehenden Transportschritten entgegengesetzt
gerichteter Transportschritt anschließen, worauf in dieser Stelle in addierendem
Sinne und nach jeweils einem weiteren Transportschritt in bekannter Weise wechselweise
subtrahierend und addierend weitergerechnet wird, bis die Division in der letzten
Stelle mit einer Plusrechnung abgeschlossen ist. Selbstverständlich könnte der Divisionsvorgang
selbst auch nach einem anderen Verfahren erfolgen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum stellenrichtigen Untereinandersetzen
von Dividend und Divisor vor Beginn einer Divisionsrechnung wird also gegenüber
dem vorerwähnten in jeder Stelle ein- Arbeitsschritt, nämlich der Pluskorrekturschritt
eingespart. Nachdem die Division selbst aber auch nur eine in- jeder Stelle entsprechend
oft durchgeführte Subtraktion darstellt, :ist in vielen Fällen auch der bei dem
Ausrichtvorgang vorgenommene Minusrechenschritt ebenfalls bereits gewonnen.
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Zur Durchführung . dieses erfindungsgemäßen Verfahrens wird im folgenden
eine Einrichtung beschrieben. Ihr ist eine Vierspecies-Rechenmaschine zugrunde gelegt,
bei der sich das Dividenden- und das Quotientenzählwerk in einem gegenüber dem Einstellwerk
verschiebbaren Schlitten befinden. Diese Maschine soll weiterhin eine bekannte Einrichtung
zur selbsttätigen Division aufweisen.
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Zur Erzielung des im Verfahren geforderten Arbeitsablaufes sind als
besonderes Kennzeichen der Erfindung in der Rechenmaschine den Rechen-und Transportbetätigungsmitteln
zugeordnete Auslöse- und Sperrglieder vorgesehen, die jeweils nach einmaligem Minusrechenvorgang
das Rechensteuerglied verriegeln und den Transport auslösen und nach erfolgtem einmaligem
Transportschritt die Transportauslösung unwirksam machen und das Rechensteuerglied
freigeben.
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Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus dem an Hand der Zeichnungen
erläuterten Beispiel hervor. In den Zeichnungen zeigt' Fi.g. i eine Außenansicht
der Rechenmaschine .von- oben, Fig. 2 den prinzipiellen Aufbau der Steuer- und Verriegelungseinrichtung
in perspektivischer auseinandergezogener Darstellung, Fig. 3 - die rechte Gestellwand
der Rechenmaschine, bei der nur die für die Erfindung wesentlichen Teile gezeigt
sind, Fig. q. eine Ansicht der unterhalb des Fünktionstastenfeldes liegenden Steuerzentrale
von oben, Fig. 5 eine Teilansicht der Rechenmaschine von hinten, die .das Schlittenschaltgetriebe
sowie ein daran angeschlossenes Auslösegestänge wiedergibt. Die Einrichtung wird
an einer Rechenmaschine erläutert, bei der zur Betätigung von Schaltgestängen für
verschiedene und verschiedenartige Funktionen der Maschine kommandogesteuerte Kraftglieder
vorgesehen sind, die magazinartig zusammengefaßt und vorzugsweise als gleichartige
Hebel
ausgebildet um eine gemeinsame Achse schwenkbar gelagert sind. Diese Hebel sowie
die sie verklinkenden Kommandohebel stehen unter dem Zug von Federn. Die Kraftsteuerglieder
können in mehrere Gruppen, insbesondere zwei Gruppen aufgeteilt sein, von denen
die eine Gruppe die Plus-Minus-Rechensteuerung, die andere den Links-Rechts-Transport
des Schlittens, gegebenenfalls auch noch weitere Funktionen, wie Löschen usw., übernimmt.
Für jede der beiden Gruppen von Kraftsteuergliedern ist ein eigener Aufzug vorgesehen,
wobei der Aufzug für die Kraftsteuerglieder zur Plus-Minus-Rechnung von der Hauptrechenwelle,
der Aufzug der anderen Kraftsteuerglieder von der Transportbetätigungswelle abgeleitet
wird. Die Auslösung der Kraftsteuerglieder kann sowohl von Hand als auch automatisch
über die Kommandohebel erfolgen, die in Ruhe die Kraftsteuerglieder verklinkt halten.
Eine Einrichtung zur automatischen Steuerung der Kommandohebel ist in der Fig. 2
an einer selbsttätigen Divisionseinrichtung gezeigt.
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An Hand der Zeichnungen soll zunächst im Prinzip der Aufbau der Rechenmaschine
mit einer selbsttätigen Divisionseinrichtung ohne die erfindungsgemäße Einrichtung
beschrieben werden.
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Die in der Fig. i dargestellte Rechenmaschine weist an ihrem feststehenden
Maschinenteil i das Einstellwerk auf, das aus einer Reihe gleichartiger Tastenbänke
2 zusammengesetzt ist. Jeder Tastenbank ist eine eigene Auslösetaste 3 zugeordnet.
Die in der Tastatur vorgenommene Einstellung wird in dem Kontrollanzeigewerk 4 sichtbar.
Im rechten Teil der Maschine ist räumlich zusammengefaßt das Funktionstastenfeld,
in dem 5, 6 die Transporttasten, 7, 8 die Rechentasten und 9, 1o, i i die Löschtasten
zeigen. Die Taste 12 dient der Rückführungssteuerung des verschiebbar auf dem ortsfesten
Maschinenteil i sitzenden Zählwerksschlittens 15. Im Schlitten 15 sind das Dividenden-
(Resultat-) Zählwerk 16 und das Quotienten-(Umdrehungs,) Zählwerk 17 untergebracht.
Der Auslösung einer automatischen Divisionsrechnung dient die Taste 13, der eine
Taste 14 benachbart ist, die zur Drehrichtungsumschaltung des Umdrehungszählwerkes
dient.
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Der innere Aufbau der Rechenmaschine ist, soweit er zur Erläuterung
der Erfindung erforderlich ist, besonders in Fig.2 wiedergegeben. Die in dieser
Figur weit auseinandergezogene, unterhalb des Funktionstastenfeldes.sitzende Steuerzentrale
ist in ihrer wahren Ausdehnung in einer Ansicht von oben in der Fig.4 gezeigt. Hier
sieht man auch das Ineinandergreifen der verschiedenen Steuergestänge. Soweit letztere
sich über die Steuerzentrale hinaus erstrecken, wurden sie abgebrochen dargestellt,
da die konstruktive Gestaltung bereits grundsätzlich auch aus der Fig. 2 zu erkennen
ist. Die für die Erfindung wichtigen Sperr- und Auslöseglieder sind weiterhin, soweit
dies nicht ebenfalls in der Fig.2 mit genügender Deutlichkeit dargestellt erschien,
noch in den Fig.3 und 5 wiedergegeben. Antrieb der Rechenmaschine Der Antrieb der
Rechenmaschine erfolgt in bekannter Weise mittels Elektromotors, der über irgendein
bekanntes Getriebe die einzelnen Funktionswellen antreibt. In der Fig. 2 ist eine
Welle 18 dargestellt, die in Uhrzeigerrichtung angetrieben wird und auf der ein
Klauenrad i9 festsitzt, das Bestandteil einer Eintourenkupplung 2o ist. Über eine
ähnliche Eintourenkupplung wird auch die Welle 21 angetrieben. Diese Welle 21 ist
ein Teil der der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellten Hauptrechenwelle.
Die beiden Kupplungen haben die Aufgabe, nach Umsteuerung des zugehörigen Steuergestänges
auf die durchzuführende Funktion den Antriebsmotor mit der Hauptrechenwelle 21 oder
mit der Antriebswelle 22 für Schlittentransport oder Löschen zu kuppeln und diese
Antriebsverbindung für eine oder mehrere ganze Umdrehungen der entsprechenden Antriebswelle
bei gleichzeitig eingeschaltetem Motor aufrechtzuerhalten. Die Kupplungen treiben
die Wellen 21 und 22 in der durch Pfeile kenntlich gemachten Richtung an. Von der
Welle 22 aus wird über ein Kegelradgetriebe 23, 24 einmal die Welle 25 für den Schlittentransport,
zum anderen eine auf der durchsagenden Welle 18 gelagerte Hohlwelle 26 angetrieben.
Letztere trägt eine Exzenterscheibe 27 für die Verschiebung der Exzenterstange 28,
deren Aufgabe im Zusammenhang mit dem Aufzug noch erläutert wird.
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Die Auslösung der Kupplung 2o erfolgt über eine Tränsportsteuerwelle
29, auf der ein Auslösehebel 30 sitzt. Nachdem die Arbeitsweise von Eintourenkupplungen
hinreichend bekannt ist, werden die an ihr vorhandenen Einzelglieder hier nicht
näher beschrieben.
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In der Fig. 2 ist die über die Kegelräder 31, 32 an die Hauptrechenwelle
21 angekuppelte letzte Verkantwelle 33 des Rechenwerkes dargestellt. Auf dieser
Vierkäntwelle sind zwei starr miteinander verbundene Nockenscheiben 34, 35 verschiebbar
angeordnet. Die Bedeutung der Nockenscheibe 35 wird im Zusammenhang mit der automatischen
Division, die der Nockenscheibe 34 bei der Erläuterung der Erfindung näher veranschaulicht.
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Steuerzentrale Den Ausgangspunkt für die Bedienung der Maschine bildet
das Funktionstastenfeld mit der ihm zugeordneten Steuerzentrale, in der die kommandogesteuerten
Kraftglieder für verschiedenartige Funktionen magazinartig zusammengefaßt sind.
In der Fig. 2 bezeichnet 5 die Taste für den Linkstransport, 6 die Taste für den
Rechtstransport des Schlittens. 7 stellt die Minus- und 8 die Plusrechentaste dar.
Die Tasten 9 bis i2 und 14 wurden hier weggelassen, da sie für die Erklärung der
Erfindung unwesentlich sind. Mit diesen Tasten kann die Steuerzentrale handbetätigt
werden. Jede dieser Tasten weist an ihrem Tastenschaft einen seitlichen Stift auf.
Ihnen sind vier doppelarmige Hebel 36 bis 39 zugeordnet, die weiterhin Kommandohebel
genannt werden. Sie sind über
eine gemeinsame Achse 4o schwenkbar
gelagert und stehen unter dem Einfluß je einer Feder 41, von denen in der Fig. 2
nur die dem Kommandohebel 39 zugeordnete dargestellt ist, die bestrebt ist, den
Hebel jeweils in Uhrzeigergegenrichtung zu schwenken. Diese Kommandohebel 36 bis
39 arbeiten mit entsprechenden plattenförmigen Körpern q:2 bis 45, die weiterhin
Steuerglieder genannt werden, zusammen. Diese Steuerglieder 42 bis 45 sind um eine
gemeinsame Achse 46 drehbar gelagert und stehen unter dem Zug je einer kräftigen
Feder 47, von denen ebenfalls nur eine, nämlich die am Steuerglied 45 angreifende,
dargestellt ist. Die Federn 47 sind bestrebt, das jeweilige Steuerglied in Uhrzeigerrichtung
um die Achse 46 zu schwenken. Jedes Steuerglied bildet zusammen mit seiner Feder
eine Einheit, die weiterhin Kraftsteuerelement genannt wird, und arbeitet mit dem
zugehörigen, Kommandohebel :so zusammen, daß sie sich in der Ausgangslage gegenseitig
verklinken. Von den Kraftsteuerelementen aus wird in hier nicht näher veranschaulichter
Weise über an ihnen angelenkte Gestänge irgendwelche mechanische Vorbereitungsarbeit
durchgeführt und über die Steuergestänge der Motor und die jeweilige Kupplung eingeschaltet.
Steuerschablone Während im obigen die Betätigung der Steuerzentrale von Hand gezeigt
wurde, wird im folgenden die selbsttätige Steuerung durch eine Steuerschablone beschrieben.
Zu diesem Zweck ist in der Maschine eine Steuerwelle 48 drehbar gelagert. An ihrem
in Fig. 2 zum Beschauer gerichteten Ende trägt sie eine Scheibe 49, welche mit vier
Stiften 5o, die je um go'°J versetzt sind, versehen ist. Diese Scheibe 49 mit den
Stiften 5o dient der Weiterschaltung der Divisionssteuerwelle 48. Die Welle 48 befindet
sich unter winkelförmigen Ansätzen der Kommandohebel 36 bis 39. Diese Ansätze sind
jeweils wie ihre Kommandohebel, jedoch mit dein Index »a« bezeichnet. Unter diesen
Ansätzen, mit Ausnahme des Ansatzes 37d, sitzen auf der Divisionssteueswelle 48
Stifte 51 bis 54; davon sind 5 1 und 5a. -gegeneinander um r 8ö° versetzt
und dem Linkstransportkommandohebel 36a zugeordnet, der Stift 53 dem Minus- und
der Stift 54 dem Plusrechenkommandohebel. Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, wie bei
einem Umlauf der Divisionssteuerwelle 48 in der gezeigten Pfeilrichtung nacheinander
die Kommandohebel 38, 36, 39, 36 angehoben werden. Zur Betätigung des ersten Steuerimpulses,
d. h. der ersten 9o'°LDrehung der Divisionssteuerwelle 48, beispielsweise zur Einleitung
einer Division, ist am rechten, oberen Ende der Welle 48 eine Scheibe 55 vorhanden,
die mit einer Abflachung am Umfang versehen ist und außerdem einen Stift 56 aufweist,
auf den eine Klinke 57 einwirken kann. Die Klinke 57 ist drehbar an einem Arm 58
angebracht und wird durch eine Feder 59, die zwischen dem Klinkenhebel 57 und einem
Auge am Arm 58 gespannt ist, gegen die Scheibe 55 bzw. den Stift 56 in Anschlag
gehalten. Das funktionelle Arbeiten ist aus der Fig.2 ersichtlich und wird bei der
Besprechung der Division später noch erläutert.
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Aufzug der Kraftspeicher Naturgemäß muß jedes. Kraftsteuerglied 42
bis 45 nach erfolgter Kommandogabe, durch welche es beim Entladen seines Kraftspeichers
im Uhrzeigersinne verschwenkt wurde, in .seine Ausgangslage zurückgeführt werden.
Für diesen Zweck weist jedes Steuerglied 42 bis 45 an seinem unteren Ende einen
entsprechenden Bolzen 6o bis 63 auf, dem an einer Welle 64 bzw. 65 ein passender
Nockenhebel 66, 67 bzw. 68, 69 so gegenübersteht, daß bei dessen Verschwenkung das
Steuerglied unter Spannen der Feder 47 in seine Ausgangslage zurückgeführt wird.
In dieser Stellung kann sich sodann das aufgezogene Kraftsteuerglied mit seinem
ihm zugeordneten Kommandohebel wieder verklinken. Die beiden Nockenhebel 66 und
67, die die Aufgabe haben, die Steuerglieder 42 und 43 aufzuziehen, sitzen fest
auf der Hohlwelle 65. Außerdem ist an der Welle 65 noch ein Hebel 7o befestigt,
der bei der Durchführung einer Transport- oder auch einer Löschbewegung durch die
Exzenterstange 28 verschwenkt wird. Diese Verschwenkbewegung erfolgt erst, nachdem
das jeweils wieder aufzuziehende Steuerglied seine vorbereitenden und einschaltenden
mechanischen Arbeitsgänge vollzogen hat. In analoger Weise wird auch von der Hauptrechenwelle
2I die Welle 64 kurz vor Stillstand der Rechenwelle, d. h., nachdem ebenfalls alle
Arbeitsgänge, die von den Rechensteuergliedern 44 und 45 zu betätigen sind, vollführt
sind, verschwenkt. Auf dieser Welle 64 sitzen die beiden Aufzugsnocken 68 und 69,
die über die Bolzen 62, 63 das jeweils ausgelöste Rechensteuerglied 44 oder 45 so
weit verschwenken, daß dieses sich mit dem zugehörigen Kommandohebel verklinken
kann. Automatische Division Im vorausgehenden wurde bereits geschildert, auf welche
Weise die einzelnen Steuerelemente von Hand betätigt werden können und da.ß die
Kommandohebel 36 bis 39 auch automatisch durch eine Steuerschablone gesteuert werden
können. Die in der Fig. 2 gezeigte Steuerschablone dient, wie bereits erwähnt wurde,
der Durchführung einer automatischen Division. Im folgenden soll diese kurz erläutert
werden: Um mit einer Vierspeciesmaschine eine Division automatisch durchführen zu
können, ist es notwendig, einen Mechanismus zu haben, der nach dem Einbringen des
Dividenden in das Resultat- (Dividenden-) Zählwerk der Rechenmaschine und nach dem
Einbringen des Divisors in das Tastenfeld bei richtiger Lage von Dividend und Divisor
zueinander den letzteren so lange subtrahiert, bis die Kapazität des Dividendenzählwerkes
überschritten wird, wodurch eine durchgehende Zehnerübertrugung im Dividendenzählwerk
bz w-. im Rechenwerk erfolgt, nach der in den Zählstellen vor einem Zahlenrest lauter
Neunen erscheinen. Auf Grund einer solchen bis zur vordersten
arbeitenden
Dezimalstelle durchgehenden Zehnerübertragung wird dann ein Impuls ausgelöst, der
den Subtraktionsvorgang beendet und den nächsten Arbeitsgahg, beispielsweise eine
Pluskorrektur oder einen Schlittenschritt, steuert.
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Die Steuerung der Division erfolgt über die bereits unter dem Kapitel
Steuerschablone beschriebene Steuerwelle 48. Zur Einschaltung des Divisionsvorganges
muß zuerst einmal von Hand die Steuerwelle 48 um 90'°' gedreht werden, so daß die
Division mit einer Minusrechnung beginnt. Dieser Einleitung dient die Drucktaste
13 an einem von einer Feder 71 in Ruhelage gehaltenen Tastenschaft 72, welcher
vertikal an der Maschine verschiebbar ist. Der Tastenschaft 72 trägt an dem Arm
58 die bereits beschriebene Klinke 57. An einem anderen Arm 73 des Tastenschaftes
72 befindet sich ferner noch eine Sperrnase 75, die in eine Klinke 76 eines Steuerschiebers
77 einrasten kann, wenn die Taste 13 gedrückt wird. Der Steuerschieber 77 ist mittels
Langlödhern an der Maschine horizontal verschiebbar gelagert und steht unter der
Kraft einer Feder 78, die ihn nach links zu ziehen bestrebt ist. In der Ruhelage
befinden sich die Teile in der in Fig. 2 dargestellten Lage. Über den Arm 73 kann
der Tastenschaft 72 auch noch an einem Arm eines Hebels 74 angreifen. Ist der Hebel
74 nicht gedrückt, so hält eine Sperrnase 79 des Hebels 74 eine Klinke 8o eines
Schaltlenkers 81 entgegen der Kraft einer Feder 82 fest. In dieser Lage ist einU-förmiger,
auf der Transportsteuerwelle 29 gelagerter Bügel 83 so weit verschwenkt, daß eine
an einem zweiarmigen Hebel 84 befestigte Rolle 85 in einer solchen Entfernung unterhalb
der Nockenscheibe 35 steht, daß dieser auch bei einer durchgehenden Zehnerübertragung
im Rechenwerk nicht betätigt wird.
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In der Fig. 2 ist ferner an bekannten Bauteilen noch ein zum Schlittenschaltgetriebe
gehörendes, auf der Welle 25 sitzendes Zahnrad 86 dargestellt, dessen Funktion in
der Maschine aus der Fig. 5 klar ersichtlich ist. An diesem Zahnrad 86 ist exzentrisch
eine Schubstange 87 angelenkt, die, wie wiederum besonders deutlich aus Fig. 5 zu
erkennen ist, über einen Hebel 89 die Löschwelle 88, welche als Vierkantwelle ausgebildet
ist, bei jeder Umdrehung der Welle 25 einmal verschwenkt. Auf der Vierkantwelle
88 sitzen verschiebbar Löschhebel 9o, von denen in der Fig. 2 nur einer dargestellt
ist. Die Löschhebel können in bekannter Weise durch Steuerzüge 9i mit den den Zählwerken
zugeordneten Löschschienen 92 in Eingriff gebracht werden. Das in der Fig.5 dargestellte
Schlittenschaltgetriebe wird hier nicht näher beschrieben, da sein Aufbau und seine
Wirkungsweise bekannt sind und für die Erklärung der Erfindung nicht benötigt werden.
Desgleichen wird das bekannte, in Fig.3 angedeutete Rechenwerk hier nicht näher
bezeichnet.
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Ausrichtautomatik Im vorhergehenden wurden die an einer bekannten
Maschine mit einer selbsttätigen Division vorgesehenen Baugruppen erläutert. Bei
der Besprechung der automatischen Division wurde bereits erwähnt, daß nach dem stellenrichtigen
Einbringen des Dividenden in das Dividendenzählwerk und nach Eintastung des Divisors
in das Tastenfeld die beiden Zahlen in die richtige Lage zueinander gebracht werden
müssen, um anschließend die Division durchführen zu können. Dieses Ausrichten von
Dividend und Divisor zueinander soll nun gemäß, der Aufgabe der Erfindung selbsttätig
erfolgen, und zwar nach dem bereits angeführten Verfahren, indem, vorzugsweise aus
der Grundstellung des Schlittens heraus, in jeder Stelle der Divisor einmal vom
Dividenden subtrahiert und, falls kein Überzug erfolgt, der Dividend eine Stelle
nach rechts verlegt und der gleiche Vorgang wiederholt wird. Dieser Vorgang soll
,sich fortsetzen, bis ein Überzug mit durchgehender Zehnerübertragung erfolgt, worauf
die Ausrichteinrichtung abgeschaltet und die Divisionsautomatik eingeschaltet werden
soll.
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Zur Durchführung dieses Verfahrens sind nun gemäß der Erfindung Sperr-
und Auslöseglieder in der Maschine vorgesehen, die diese Arbeitsweise steuern. Um
die Rechensteuerglieder, in diesem Falle das ausgelöste Minusrechensteuerglied 4
(Fig. 2), nach einmaligem Arbeiten zu sperren, ist an dem nach rechts über die rechte
Gestellwand 93 hinausragenden Ende der Aufzugswelle 64 ein mit einem Stift 96 versehener
Hebel 95 vorgesehen. Mit dem Stift 96 kann ein Klinkenhebel 94 zusammenarbeiten,
der mittels Lager i i8 drehbar an der Gestellwand 93 (Fig.3) befestigt ist. Der
Klinkenhebel 94 weist eine Kerbe 97 auf, die so im Bereich des Stiftes 96 liegt,
daß die beiden sich in betätigtem Zustand werklinken können. An dem Klinkenhebel
94 greift eine Feder 98 an, die bestrebt ist, den Hebel 94 in Richtung der Welle
64 zu schwenken. Um den Hebel 94 in Ruhelage außer Wirkung zu halten, ist an dem
Tastenschaft 72 der Taste 13 ein Anschlagstift 99 vorgesehen. Am rückwärtigen Ende
des Klinkenhebels 94 ist über ein Langloch eine Stoßstange ioo angelenkt, welche
ihrerseits über einen Hebel ioi mit der Exzenterbewegung der Schubstange 87 gekuppelt
ist. Die Fig.2 gibt die Anordnung in einer schematisierten, Fig.3, 4 und 5 in ihrer
konstruktiven Ausbildung wieder. Mit diesen Teilen kann jeweils durch den Klinkenhebel
94 über den Stift 96 die Aufzugswelle 64 festgehalten und durch die Bewegung des
Transportantriebes über die Stoßstange ioo der Klinkenhebel 94 wieder ausgelöst
werden.
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Um nun aber mit der Durchführung der Sperrung auch einen Transport
auszulösen, ist, wie die Fig. 2 zeigt, an der Divisionssteuerwelle 48 ein U-förmiger
Bügel io2 drehbar gelagert, der an seinem rechten Ende den Klinkenhebel 94 mittelbar
oder unmittelbar untergreift. In' der vereinfachten Darstellung der Fig.2 liegt
der Bügel io2 unmittelbar am Hebel 94 von unten an; in der Fig. 3 ist ein Zwischenglied
gezeigt, welches aus einem an der Gestellwand 93 gelagerten Hebel 103 besteht, der
seinerseits den Klinkenhebel 94 mit einem Bolzen
oder einer Nase
104 untergreift. Der Hebel 103 ist über eine Schiene io5 sodann mit dem durch eine
Ausnehmung in der Gestellwänd 93 ragenden Bügel rot verbunden. An seinem unterhalb
des Kommandohebelfortsatzes 37" auf der Divisionssteuerwehe 48 gelagerten Bügelarm
weist, wie die Fig. 2 zeigt, der Bügel io2 ein Druckstück io6 auf, das beim Verschwenken
des Bügels io2 im Uhrzeigersinne-den Kommandohebel 37 anhebt, so daß das ihm zugeordnete
Kraftsteuerelement 44, 47 in Tätigkeit treten und einen Rechtstransportschritt betätigen
kann: An dem das Druckstück io6 tragenden Arm des Bügels io2 .greift ferner noch
eine Feder 107 an, die den Bügel io2, entgegen dem Uhrzeigersinne wirkend, an den
Klinkenhebel 94 zur Anlage bringt und in nicht betätigtem Zustand von dem Kommandohebelfortsatz
37, fernhält.
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Bisher wurden die Glieder der Ausrichteinrichtung beschrieben, die
das wechselweise Spiel von Rechen- und Transportschritt steuern, sobald die Einrichtung
eingeschaltet ist. Die Einschaltung geschieht in der vorliegenden Maschine durch
Betätigen der Taste 13, durch die, wie bereits aus der Beschreibung der Divisionsautomatik
hervorgeht, die Divisionssteuerwelle 48 über die Transportklinke 57 und den Stift
56 um 90'°@ gedreht wurde, wodurch der auf der Divisionssteuerwelle 48 befestigte
Steuerstift 53 gegen den Winkelfortsatz 38, stieß und den Kommandohebel 38
hochhält. Da jedoch beim Drücken der Taste 13, wie bereits ausgeführt wurde, durch
den Arm 73 am Tastenschaft 72 auch der Hebel 74 verschwenkt wird, ist die Sperrung
zwischen der Sperrnase 79 und dem Haken 8o am Schaltlenker 81 aufgehoben; der Schaltlenker
81 könnte also unter dem Zug der Feder 82 nach hinten schnellen. Dadurch würde aber
bei jedem zur Ausrichtung durchzuführenden Transportschritt durch den an der Transportkupplung
2o nach hinten durchragenden.Stift io8 auf den Fühler iog ein Schaltstoß gegeben
und durch den Schaltlenker 81 über die Transportklinke iio ein Stift 5o der Scheibe
49 weitergestoßen, wodurch die Divisionssteuerwelle verdreht würde. Dies muß jedoch
während des Ausrichtvorganges verhindert werden. Zu diesem Zweck ist dem Schrittschaltwerk
noch eine Sperrklappe i i i zugeordnet, die den Schaltlenker. 81 so festhält, daß
auch bei ausgelöster Verriegelung 79 8o durch den Hebel 74 der Schaltlenker 81 nicht
in seine Arbeitslage zurückschnellen kann. Damit ist auch der Fühler iög noch so
weit vom Stift ioS ferngehalten, daß kein Impuls auf ihn treffen kann. Die Sperrklappe
i i i sitzt fest auf einer Welle 112, welche drehbar in der Maschine gelagert ist
und außerdem noch eine Klinke 113 trägt; deren Aufgabe weiter unten noch geschildert
wird. Auf der Welle 112 ist ferner noch ein Hebel 114 befestigt, der in der Ruhelage
unter der Kraft einer an ihm angreifenden Feder ii5.auf dem Stift 99 des Tastenschaftes
72 aufliegt. Durch die Sperrklappe i i i ist gewährleistet, däß der Ausrichtvorgang
mit dem abwechselnden Arbeiten von Minusrechnen und Rechtstransport ungestört ablaufen
kann.
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Ist nun das wechselvolle Spiel so weit durchgeführt, daß bei der Subtraktion
ein Überzug des Zählwerkes erfolgt, so muß der Ausrichtvorgang abgeschaltet und
die Divisionsautomatik eingeschaltet werden. Zu diesem Zweck ist die mit der Nockenscheibe
35 starr verbundene Nockenscheibe 34 vorgesehen, welche gegenüber der Nockenscheibe
35 einige Voreilung hat, d. h. deren Schaltzeitpunkt beim Drehen der Welle 33 vor
dem der Nockenscheibe 35 liegt. Dieser Nockenscheibe 34 ist eine auf einem Hebel
116 befestigte Rolle 117 zugeordnet, die dann beim Umlauf der Nockenscheibe 34 erfaßt
wird, wenn bei der durchgehenden Zehnerübertragung die Scheiben 34, 35 nach hinten,
d. h. in der Fig. 2 nach links verschoben werden. Der Hebel 116 hat seine Schwenkachse
bei i i9. Andernends ragt er, wie in der Fig.3 zu sehen ist, über die rechte Gestellwand
93 hinaus und liegt an dem Klinkenhebel 94 von unten an. Mit dem Hebel 116 kann
ferner noch die Klinke 113 zusammenarbeiten, und zwar kann diese unter ihm einrasten,
wenn er entgegen dem Uhrzeigersinne verschwenkt wird.
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Wirkungsweise Die in den Fig. 2 bis 5 dargestellte Einrichtung zum
stellenrichtigen Untereinandersetzen von Dividend und Divisor soll im folgenden
in ihrer prinzipiellen Wirkungsweise beschrieben werden, wobei die in den Figuren
der Übersichtlichkeit halber kraftschlüssig veranschaulichten Bewegungsvorgänge
selbstverständlich in gleicher Weise formschlüssig erfolgen können.
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Zur Durchführung einer Divisionsrechnung muß zuerst, wie bereits angeführt
wurde, der Dividend ins Zählwerk und sodann der Divisor ins Einstellwerk eingebracht
werden. Während anschließend nun bisher von Hand so lange der Transport ausgelöst
wurde, bis Dividend und Divisor in der richtigen Stellenzuordnung standen; wird
nunmehr gemäß der Erfindung hierzu eine Automatik verwendet. Der Arbeitsablauf geschieht
hierbei folgendermaßen: Mit dem Drücken der Taste 13 (Fig. 2) wird, wie bereits
beschrieben wurde, die Divisionssteuerwelle 48 um 9o°° im Uhrzeigersinne gedreht,
so daß der auf ihr befestigte Steuerstift 53 den Kommandohebel 38 anhebt. Gleichzeitig
wird mit dem Drücken der Taste 13 über den am Tastenschaft 72 befestigten Stift
99 der Klinkenhebel 94 freigegeben, so daß sich dieser unter der Kraft der Feder
98 mit seinem rechten Arm auf- den Stift 96 am Hebel 95 auflegt. Ferner wird von
dem Tastenschaft 72 über den Arm 73 auch der Hebel 74 betätigt, so daß die Sch.rittschaltgetriebesperrung
79, 8o freigegeben ist. Der Schaltlenker 8i kann jedoch noch nicht zurückschnellen,
da vorerst noch die Sperrklappe iii hindernd im Wege steht. Durch das Anheben des
Kommandohebels 38 wird das Steuerglied 44 frei, und das Kraftsteuerelementkann die
für die Minusrechnung nötigen Steuerarbeiten durchführen
und den
Motor einschalten, wodurch sich die Rechenwelle 2i dreht. Kurz vor deren Stillstand
wird nun über die Welle 64 in beschriebener Weise von dem auf ihr sitzenden Nockenhebel
68, der gegen den Bolzen 62 am Steuerglied 44 drückt; das Steuerglied in die Ausgangslage
zurückgeschwenkt, kann sich jedoch noch nicht mit dem Kommandohebel verklinken,
da dessen winkelförmiger Fortsatz durch den Steuerstift 53 hochgehalten wird. Wohl
aber kann der auf dem Stift 96 aufliegende Klinkenhebel 94 mit seiner Rast 97 den
Stift 96 fangen, wenn dieser seine größte Ausschwenkung erfahren hat. Hierdurch
wird nun über die Welle 64 auch das Kraftsteuerglied 44 in seiner zurückgeschwenkten,
der Ausschaltlage entsprechenden Stellung festgehalten, so daß kein weiterer Rechenschritt
durchgeführt werden kann. Mit dem Einfallen. der Rast 97 am Stift 96 betätigt nun
aber der Klinkenhebel 94 auch - gegebenenfalls über Zwischenglieder 103,
104, 105 (Fig. 3) - den Auslösebügel 102 für Rechentransport, d. h., er schwenkt
diesen in Uhrzeigerrichtung. Dabei hebt das Druckstück io6 den Kommandohebel 37
an, so daß nunmehr das Kraftsteuerelement 43, 47 frei wird und einen Rechtstransportschritt
vorbereiten kann, womit über die Steuerwelle 29 in bekannter Weise der Motor und
die Transportkupplung 20 eingeschaltet werden. Mit der Durchführung des Transportschrittes
wird durch die Schubbewegung der Exzenterstange 87 der Hebel ioi verschwenkt und
die Schiene ioo nach unten gestoßen, so daß der Klinkenhebel 94 entgegen dem Uhrzeigersinne
verschwenkt wird. "Damit gibt die Rast 97 den Stift 96 am Hebel 95 wieder frei,
und unter der Wirkung des unter Spannung am Nockenhebel68 an] iegenden Bolzens 62
des Kraftsteuerelementes 44, 47 schnellt die Aufzugswelle 64 entgegen dem Uhrzeigersinne
zurück. Der Klinkenhebe4 94 kann also, wenn er durch die Stoßstange ioo wieder freigegeben
ist, sich nur mehr mit seinem rechten Arm auf den Stift 96 auflegen. Mit dem besagten
Verschwenken des Klinkenhebels 94 kann aber unter dem Zug der Feder 107 sofort auch
der Auslösebügel 102 wieder in die Ausgangslage zurückschwenken, der Kommandohebel
37 wird nicht mehr angehoben, und, nachdem nun gegen Ende der Transportbewegung
durch den Exzenter ä7 schließlich die Aufzugswelle 65 für die Transportglieder im
Uhrzeigersinne verschwenkt wird, kann sich nun das in seine Ausgangslage zurückkehrende
Kraftsteuerglied 43 mit seinem Kommandohebel 37 verklinken.
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Mit diesen beiden Arbeitsgängen wurde also einmal eine Subtraktion
des Divisors vom Dividenden in der Ausgangsstellung durchgeführt und anschließend
der Schlitten eine Dezimalstelle nach rechts verlegt.
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Da mit dem Wiederverklinken des Kraftsteuergliedes 43 und dem Rückstellen
der Transportsteuerwelle 29, wie hier nicht näher erläutert werden soll, da dies
hinreichend bekannt ist, jeder Hinderungsgrund für einen weiteren Rechenimpuls -
der Minuskommandohebel ist immer noch angehoben - aufgehoben ist, kann nunmehr die
nächste Subtraktion des Divisors von dem inzwischen eine Stelle nach rechts gerückten
Dividenden erfolgen. Nach dieser Subtraktion folgt in der bereits geschilderten
Weise sodann wieder ein Rechtstransportschritt. In wechselweisem Spiel der beschriebenen
Sperr- und Auslöseglieder wird so in jeder Stelle einmal der Divisor vom Dividenden
abgezogen und dann jeweils der Schlitten um eine Dezimalstelle nach rechts verlegt.
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Ist auf diese Weise der Dividend so weit nach rechts gerückt, daß
die ersten Ziffern von Dividend und Divisor untereinariderstehen bzw. daß bei einem
einmaligen Abziehen des Divisors vom Dividenden ein Überzug erfolgt, so werden durch
die durchgehende Zehnerübertragung die beiden Nockenscheiben 34, 35 auf der Vierkantwelle
33 nach hinten (in der Fig. 2 nach links) verschoben, so daß sie in den Bereich
der Rollen 117 bzw. 85 kommen. Gegen Ende der Drehung der Hauptrechenwelle 2i bei
der die Zehnerübertragung hervorrufenden Minusrechnung wird nun, da die Nockenscheibe
34, wie beschrieben wurde, gegenüber der Scheibe 35 etwas Voreilung hat, zuerst
die Rolle 117 nach unten gedrückt. Damit wird der Hebel 116 entgegen dem Uhrzeigersinne
um seine Drehachse i i9 geschwenkt, wobei er mit seinem nach rechts über die Gestellwand
93 hinausragenden Ende den Klinkenhebel 94 anhebt, so daß sich kein Transportschritt
in der beschriebenen Richtung mehr anschließen kann. Da jedoch die Klinke 113, die
über die Welle 112 bereits seit dem Drücken der Taste 13 durch die Feder i 15 gegen
den Hebel i 16 in Anlage gehalten wurde, nunmehr unter dem Hebel 116 einrastet,
kann letzterer nicht mehr in seine Ruhelage zurückkehren, sondern muß in dieser
hochgehobenen Stellung bis zum Ende der Division verharren.
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Mit dem Einrasten der Klinke 113 unter dem Hebel 116 wird nun aber
ruckartig auch die Sperr-klappe i i i, die bisher das Schrittschaltwerk 5o,
i io der Divisionssteuerwelle 48 verriegelt hielt, weggenommen, so daß der Schaltlenker
81 unter dem Zuge der Feder 82 in seine Wirklage springen kann. Mit dem durch das
Weiterdrehen der Hauptrechenwelle 2i und der Vierkantwelle 33 nunmehr erfolgenden
Niederdrücken der an dem Hebel 84 befestigten Rolle 85 mittels der Nockenscheibe
35 wird nun sofort anschließend an die Freigabe des Schrittschaltlenkers 81 über
den den Hebel 84 übergreifenden Arm des U-förmigen, auf der Tra.nsportsteuerwelle
29 gelagerten Bügels 83 der Schaltlenker 8i einmal nach rechts geschoben und damit
die Steuerwelle 48 um 9o°' gedreht.
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Mit diesem durch die Zehnerübertragung hervorgerufenen Schaltvorgang
ist nun aber nicht nur der Ausrichtsvorgang bereits abgeschlossen, sondern bereits
der erste Schritt der anschließenden Divisionsrechnung, nämlich der eine Zehnerübertragung
herbeiführende erste Subtraktionsvorgang, vollzogen, so daß nunmehr in an sich bekannter
Weise nach irgendeinem Divisionsverfahren weitergearbeitet werden kann. Hierfür
ist in der Maschine
jeweils eine entsprechende Divisionssteuerwelle
nötig, worauf hier jedoch nicht näher eingegangen werden soll. Bei der dargestellten
Divisionssteuerwelle folgt anschließend an die oben bereits beschriebene Drehung
der Steuerwelle 48 vom Schrittschaltwerk aus durch den unter dem Fortsatz 36d des
Kommandohebels 36 vorbeigleitenden Steuerstift 51 eine einmalige Auslösung des Kraftsteuerelementes
42, 47 für einen Schlittenlinkstransport. Bei der Durchführung dieses Transportschrittes
wird über den Stift io8 wieder der Fühler iog betätigt und über den Bügel 83 und
den Schaltlenker 8i das Schrittschaltwerk weitere go' gedreht. Damit steht der Steuerstift
54 senkrecht nach oben und hebt den Kommandohebel 39 an. Durch das freigegebene
Kraftsteuerelement 45, 47 werden jetzt so lange Plusrechenschritte geschaltet, bis
wieder ein Überzug erfolgt, womit bei der Drehung der Welle 48 durch den Steuerstift
52 ein weiterer Linkstränsportschritt ausgelöst wird. Der Divisionsvorgang läuft
in diesem Sinne so. lange weiter, bis beim Erreichen der Grundstellung durch den
Schlitten über den Steuerschieber 77 von der Klinke 76 die Sperrnase 75 am Tastenschaft
72 der Divisionstaste 13 losgelassen wird, so daß die Taste 13 nach oben
gehen kann, wenn die Steuerwelle 48 nach einer letzten Plusrechenumdrehung in die
dargestellte Ruhelage gelangt, in der die Abflachung der Kurvenscheibe 5.5 zum Arm
bzw. Hebel 58 zeigt.
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Mit der Rückführung der Taste 13 durch die Kraft der Feder
71 in die Ausgangslage wird von dem Stift 99 am Tastenschaft 72 der Hebel
114 entgegen dem Uhrzeigersinne zurückgeschwenkt. Über die Welle i 12 wird weiterhin
die Klinke i 13 unter dem Hebel 116 herausgezogen. Gleichzeitig fällt die
Sperrklappe i i i wieder hinter dem bereits durch die Verriegelungseinrichtung 79,
8o in der unwirksamen Lage gehaltenen Schrittschaltwerk 5o, i io ein. Damit der
Klinkenhebel 94, der nunmehr von dem in Ruhelage zurückkehrenden Hebel 116 ebenfalls
wieder freigegeben ist, nicht den Ablauf anderer Rechenfunktionen stören kann, wird
dieser durch den Stift 99 in seiner hochgehobenen Lage gehalten. Somit ist die ganze
Ausrichteinrichtung wieder in die Ausgangslage zurückgestellt.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht mit einem Minimum an zusätzlichen
Bauteilen das selbsttätige stellenrichtige Untereinandersetzen von Dividend und
Divisor bei Beginn einer Divisionsrechnung, wie insbesondere für eine vollautomatische
Division erwünscht ist.