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Multiplikationssteuerung für Rechenmaschinen Die Erfindung betrifft
eine Multiplikationssteuerung für Rechenmaschinen, deren Aufgabe bekanntlich darin
besteht, einmal eine Anzahl von Schaltwerks-Arbeitsspielen (z. B. Rechenwellenumdrehungen)
zu veranlassen, die den einzelnen Multiplikatorziffern entsprechen, und andererseits
zwischendurch die Dekadenverlegung vorzunehmen.
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Es ist bereits eine in Verbindung mit Multiplikationsmaschinen zu
benutzende Vorrichtung bekanntgeworden, durch die es ermöglicht werden soll, ohne
Änderung der Zählwerks- und Steuereinrichtungen in jede Maschine vor Durchführung
einer Multiplikation beide Faktoren einzustellen, deren Einstellung mittels Tasten,
Schieber od. dgl. erfolgen kann. Die vorbekannte Einrichtung enthält für jede Stelle
der Multiplikationseinstellvorrichtung einen Schieber, der am unteren Rand eine
Zahnstange aufweist, die mit einem Zahnrad kämmt. An diesen Zahnrädern sind Kontakte
derart angebracht, daß bei Erreichen der Ausgangslage die Kontaktpole bildenden
Federn durch an den zugeordneten Schrittschalträdern sitzende Anschläge gegen die
Kontaktgegenpole gepreßt werden und somit nach Abarbeitung einer Multiplikatorwertstelle
einen Stromkreis für die Weiterschaltung des Schlittens schließen. Weiter ist eine
elektrische Rechenmaschine bekannt, die lediglich Relais und eine Vielzahl schrittweise
angetriebener Wähler verwendet, wie sie aus der Technik selbsttätiger Fernsprechanlagen
allgemein bekannt sind. Zur Durchführung einer Multiplikation werden bei dieser
Maschine der Multiplikand und der Multiplikator über Handeinstellmittel in aus Schrittschaltern
aufgebaute Einstellabgreifwerke eingebracht,
und die beiden Werke
steuern sich über eine Vielzahl von Relais so, daß sie in einem gleichfalls nur
aus Schrittschaltern bestehenden Rechenwerk das Resultat ermitteln.
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Der Aufbau dieser bekannten Vorrichtungen ist jedoch insbesondere
durch die große Anzahl von Einzelteilen und elektrischen Leitungen sehr verwickelt
und störanfällig, die Arbeitsgeschwindigkeit im Verhältnis zu diesem Aufwand gering.
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Diese Nachteile werden nach der Erfindung dadurch vermieden, daß der
Aufbau wesentlich vereinfacht und die Arbeitsgeschwindigkeit erhöht wird, indem
der Multiplikatorprüfschalter als zu schlagartigem Rücksprung befähigter Schrittschalter
mit nur einer Kontaktreihe ausgebildet ist, deren Kontakte jeweils mit mehreren,
in an sich bekannter Weise untereinander vielfachgeschalteten Wertkontakten einer
Reihe von Kontaktgebern verbunden sind, die die einzelnen Multiplikatorziffern aufnehmen,
in Verbindung mit einem zugleich mit den Dekadenumschaltgliedern verstellbaren Kontaktarm,
der die jeweils zu verarbeitende Multiplikatorstelle in den Steuerstromkreis einschaltet,
und daß beim Auflaufen des Kontaktarmes auf einen spannungsführenden Kontakt des
Schrittschalters sowohl dessen schlagartiger Rücksprung in die Ausgangsstellung
als auch ein Schritt der Dekadenumschaltglieder ausgelöst wird. Die bevorzugte Ausführungsform
kommt hierbei für die Steuerung mit zwei Relais aus, von denen das eine über eine
elektromagnetisch betätigte Kupplung eine an sich bekannte, pro Multiplikatorziffereinheit
einmal umlaufende Rechenwelle und das andere über eine weitere derartige Kupplung
eine Dekadenordnerwelle mit einem während einer Rechenoperation ständig umlaufenden
Antriebsmotor verbindet, wobei sich die Relais gegenseitig steuern, indem das eine
Relais einen die Schaltwerkskupplung beherrschenden Kontakt und einen Haltekontakt
und das zweite Relais einen die Unterbrechung des Stromkreises des ersten Relais
ermöglichenden Kontakt und einen die Dekadenumschaltkupplung beherrschenden Kontakt
aufweist, und das erste Relais in Abhängigkeit von einer Starttaste sowie der Dekadenumschaltbewegung,
das zweite Relais durch den Schrittschalter zu betätigen ist, der unter Betätigung
durch die Schaltwerkswelle die Multiplikatorziffern ausprüft.
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Die Zeichnung zeigt in halb schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel
der neuen Multiplikationssteuerung.
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i ist ein elektrischer Multiplikandenzahlengeber, dessen Ausführung
im einzelnen hier nicht interessiert. Zu bemerken ist nur, daß er eine im gewählten
Beispiel fünfstellige Werteinstellung ermöglicht und dementsprechend fünf Leitungen
2 zu einem elektrischen Dekadenordner 3 hinführen, der die Werte auf wechselnde
Gruppen von jeweils fünf aufeinanderfolgenden Steuermagneten 4 eines zehnstelligen
elektrischen Schaltwerks zu verteilen vermag. Der Dekadenordner ist als Drehschalter
ausgebildet nach an sich bekanntem Prinzip, wie es beispielsweise in der deutschen
Patentschrift 74I559 beschrieben ist. Auch das Schaltwerk, dessen Ausführung im
einzelnen hier ebenfalls nicht näher interessiert, kann in der in genannter Patentschrift
beschriebenen Art ausgeführt sein, bei der die Schaltwerksmagnete 4 mit einem die
Multiplikandenzahlen ausprüfenden Prüfschalter 5 zusammenarbeiten. 6 ist die Hauptrechenwelle,
von der verlangt wird, daß sie pro Multiplikatorzifferneinheit eine Umdrehung ausführt.
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Zum Antrieb der Rechenwelle 6 und einer den Dekadenordner betätigenden
Welle 7 ist ein Elektromotor ß vorgesehen, der beispielsweise dauernd laufen möge
und Zahnräder 9 und io antreibt, die im Schema getrennt liegen, in Wirklichkeit
aber durch ein Zwischenrad gemeinsam laufen. Mit den ständig umlaufenden Rädern
9 bzw. io können die Achsen 6 bzw. 7 durch Klinkenkupplungen i i und 12 wahlweise
gekuppelt werden. i i ist eine Eintourenkupplung, deren Freigabe bzw. Wiederauffangen
in bekannter Art durch eine Nase 13 bewirkt wird, die sich an dem das Einfallen
der Kupplungsklinke bewirkenden Steuerstück befindet und ein Einrücken der Kupplung
bewirkt, sobald der Auslösehebel 14 sie freigibt, während sie andererseits nach
einem Umlauf der Kupplung von dein Hebel 14 wieder aufgefangen wird, wodurch die
Kupplungsklinke ausgerückt wird. Die Betätigung des Hebels 14 zwecks Freigabe der
Kupplung i i erfolgt durch den Elektromagneten 15.
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Die für die Dekadenordnerwelle 7 vorgesehene Kupplung besitzt an ihrem
die Kupplungsklinke betätigenden Steuerstück so viele Auffangnasen 16. wie die Stellenzahl
der zu verarbeitenden Multiplikatoren beträgt, im vorliegenden Beispiel vier. Kupplung
12 wird gesteuert durch den Hebel i,^. der seinerseits von dem Elektromagneten 18
betätigt wird.
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i9 ist ein elektrischer Zahlengeber zur Einstellung vierstelliger
Multiplikatoren. Jeder Zahlenstelle ist eine (schematisch dargestellte) Kontaktbahn
2o zugeordnet, bestehend aus zehn Kontakten für die Werte o bis 9, und die Einstellung
der Zahlen erfolgt dadurch, daß die Kontaktarme2i der verschiedenen Stellen auf
die den einzelnen Ziffern entsprechenden Kontakte eingestellt werden. Sämtliche
Kontakte gleicher Ziffern sind untereinander vielfach geschaltet vermittels der
zehn Leitungen 22, die zu den zehn Kontakten einer Kontaktbahn 23 führen, deren
Einstellkontakte durch den Schaltarm 24 ausprüfbar sind. Die weiteren Teile der
Anordnung werden zweckmäßig gleich an Hand der Beschreibung der Wirkungsweise erläutert.
Dabei sei zunächst angenommen, daß der mit 25 bezeichnete Umschalter sich in seiner
oberen Schaltstellung befinden möge.
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Der Multiplikand wird, wie erwähnt, an dem Multiplikandenzahlengeber
i eingestellt, der Multiplikator am Zahlengeber i9. Dieser möge beispielsweise 45o9
betragen. Nach der Einstellung der Faktoren ist zwecks Auslösung des Multiplikationsganges
die Starttaste 26 kurzzeitig-niederzudrücken. Hierdurch wird der Kontakt »27« betätigt,
der
einen Stromstoff in das Relais A schickt. Relais A zieht daher an und schließt seine
beiden Kontakte a1 und a2. Kontakt a1 schließt einen Haltestromkreis für Relais
A, Kontakt a2 schließt den Stromkreis für den Magneten 15, der vermittels des Hebels
14 die Kupplung l i freigibt, so daß Rechenwelle 6 zu laufen beginnt. Vor Vollendung
der ersten Umdrehung der Rechenwefle 6 schließt ein Nocken 28 der mit 6 umlaufenden
Scheibe 29 kurzzeitig den Kontakt 30, wodurch ein Magnet 31 anzieht, der vermittels
des Schaltklinkenhebels 32- das Schrittschaltorgan 33 entgegen dem Zug der
Feder 34 um einen Schritt weiterschaltet. Hierbei geht der Kontaktarm 24 von dem
Kontakt »o« auf den Kontakt »i« und bleibt dort stehen, festgehalten durch die Sperrklinke
35. Vor Vollendung des zweiten Umlaufes der Welle 6 wird das Schrittschaltwerk erneut
um einen Schritt weitergeschaltet usw.
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Sobald vor Vollendung des vierten Umlaufes der Rechenwelle 6 der Schaltarm
24 auf den Kontakt »4« der Kontaktbahn 23 gelangt, wird, da der Kontaktarm 21 der
höchsten Multiplikatorstelle ebenfalls auf den Kontakt »4« eingestellt worden war,
ein Stromkreis geschlossen, verlaufend über +, Kontakt »25 «, Kontaktarm 36a, Kontaktarm
21 der vordersten Multiplikatorstelle, Leitung »4« der Gruppe 22, Kontaktarm 24,
Magnet 37, Relais B, -. Magnet 37 zieht an und entfernt die Sperrklinke 35 aus der
Verzahnung von 33, so daß unter der Wirkung von Feder 34 der Kontaktarm 24 in die
Ausgangsstellung (Kontakt »o«) zurückfällt. Relais B, das gleichzeitig mit Magnet
37 kurzzeitig anspricht, betätigt dabei seine Kontakte bi und b2. Kontakt bi unterbricht
den Haltestromkreis des Relais A, so daß A abfällt und durch die Öffnung
des Kontaktes a2 auch der Magnet 15 stromlos wird, wodurch der Hebel 14 einfällt
und die Nase 13 der Kupplung i i auffängt, so daß die Welle 6, nachdem sie vier
Umdrehungen gemacht hat, wieder stillgesetzt wird. Gleichzeitig hat Kontakt b, einen
Stromstoß in den Magneten 18 geschickt, wodurch vermittels Hebels 17 die Kupplung
12 freigegeben wird, so daß Welle 7 bis zum Auffangen der nächsten Nase 16 der Kupplung
12 eine Viertelumdrehung ausführt. Hierbei wird einmal der Dekadenordner 3 um einen
Schritt weitergeschaltet, zum anderen geht der an Welle 7 befestigte Kontaktarm
36" vom ersten der Kontakte 38a auf den nächsten dieser Kontakte und stellt damit
die Verbindung mit dem Kontaktarm 2 i der zweithöchsten Multiplikatorstelle her
(die der Übersichtlichkeit halber nebeneinander gezeichneten Kontakte 38a liegen
in Wirklichkeit um 9o° versetzt). Kurz vor Vollendung der Vierteldrehung der Welle
7, jedoch nachdem der Kontaktarm 36a auf den folgenden Kontakt 38a übergetreten
ist, wird ein Nocken 39 einer auf Welle 7 befestigten Nockenscheibe 40 wirksam und
betätigt den Kontakt »41 «, der mit dem Kontakt »27« parallel geschaltet ist und
wiederum das Relais A betätigt, worauf, wie ersichtlich, das beschriebene Spiel
erneut erfolgt, d. h. die Rechenwelle 6 so viele Umdrehungen ausführt, wie nunmehr
die zweite Stelle des Multiplikators angibt, d. h. also gemäß dem gewählten Beispiel
fünf Umdrehungen.
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Sobald Kontaktarm 24 den Kontakt »5« erreicht, wird wiederum die Welle
6 stillgesetzt und die Kupplung 12 für eine neue Vierteldrehung freigegeben. Bevor
der nächstfolgende Nocken 39 den Kontaktarm 41 betätigen kann, läuft, wie bereits
erwähnt, der Kontaktarm 36a auf den nächstfolgenden Kontakt 38a, jetzt also den
dritten. Der zugehörige Kontaktarm 21 der dritthöchsten Multiplikatorstelle steht
bei dem gewählten Beispiel auf o. Sobald Kontaktarm 36a den dritten Kontakt
38, erreicht, fließt daher erneut ein Strom durch den in seiner Ruhestellung
ebenfalls auf dem Kontakt »o« stehenden Kontaktarm 24, so daß neben dem Magneten
37 auch das Relais B wieder Strom erhält und anzieht. Durch Kontakt bi, der sich
hierbei öffnet, bleibt die kurz darauf erfolgende Schließung des Kontaktes »41«
ohne Wirkung, so daß die Rechenwelle 6 nicht ausgelöst wird, andererseits setzt
Kontakt b, den Magneten 18 erneut unter Strom, so daß die nun folgende Nase 16 der
Kupplung 12 nicht aufgefangen wird und die Dekadenordnerwelle 7 gleich in die nächstfolgende
und letzte Dekade weiterläuft. Da in dieser Dekade ein Wert eingestellt ist, wird
in der beschriebenen Art die Rechenwelle 6 erneut ausgelöst und vollführt neun Umdrehungen,
worauf sie in der beschriebenen Art wieder stillgesetzt wird. Gleichzeitig wird
durch Relais B und Magnet 18 die vierte Viertelumdrehung der Dekadenordnerwelle
7 ausgelöst, wodurch der Dekadenordner wieder in seine Grundstellung zurückkehrt.
Bei dieser letzten Viertelumdrehung der Welle 7 wird kein Nocken 39 wirksam und
mithin unterbleibt eine erneute Auslösung der Rechenwelle 6. Vielmehr ist, nachdem
die Multiplikation durchgeführt ist, die Grundstellung sämtlicher Steuerelemente
wieder hergestellt, die Rechenmaschine stillgesetzt und für einen neuen Arbeitsgang
bereit.
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Die beschriebene Multiplikationssteuerung ist besonders geeignet für
die Einschaltung unterschiedlicher Zahlengeber als Multiplikatorsteuergeber. Ein
Beispiel hierfür ist ebenfalls in der Abbildung dargestellt, und zwar weiterhin
mit der Maßgabe, daß die Rechenmaschine selbsttätig nacheinander zwei Multiplikationen
mit unterschiedlichen Multiplikatoren durchführt. Dabei liegt der Spezialfall zugrunde,
daß die erste Multiplikation stets eine Multiplikation mit iooo ist, während in
die zweite Multiplikation ein an dem Zahlengeber i9 eingestellter Multiplikator
eingeht. Außer dem Kontaktarm 36, ist zu diesem Zweck auf der Welle 7 ein
Kontaktarm 36v vorgesehen, der den Kontakten 38, entsprechend ausgebildete
Kontakte 38b bestreicht. Der erste Kontakt 38b ist an den » i «-Draht der Leitergruppe
22 angeschlossen, die weiteren drei Kontakte an deren »o«-Draht. Der Umschalter
25 befindet sich zu Beginn des Rechenganges in der gezeichneten Stellung. Zur Auslösung
der zweifachen Multiplikation wird wieder die Starttaste 26 kurzzeitig gedrückt.
Man erkennt, daß
hierauf die Hauptwelle eine Umdrehung ausführt
und, sobald der Kontaktarm 2,4 auf den » i «-Kontakt gelangt, über den Kontaktarm
36b ein Stromstoß erfolgt, der die Hauptwelle stillsetzt und die Dekadenordnerwelle
in Gang setzt. Wie ebenfalls ersichtlich, läuft dann, da die Kontakte 38b der drei
folgenden Dekaden an den »o«-Draht angeschlossen sind, die Dekadenordnerwelle durch
diese Dekaden durch bis wieder in die Grundstellung. Kurz vor Vollendung der vollen
Umdrehung der Dekadenordnerwelle 7 betätigt ein Stift .1.2 an einer mit der Dekadenordnerwelle
7 umlaufenden Scheibe 4.3 das Malteserkreuz 44. und dreht es um ein Viertel, wodurch
eine Umsteuerwelle 45 eine halbe Umdrehung ausführt. Während dieser halben Umdrehung
legt die Hilfssteuerwelle 45 durch eine nicht näher gezeigte Nockenscheibe den Kontakt
25 um, gleichzeitig können übrigens auch mittels Kontakten 46 die Multiplikandenleitungen
auf einen anderen Zahlengeber bzw. einen anderen Teil eines Zahlengebers umgelegt
werden. Kurz vor Vollendung dieser Umschaltung kommt der an der Nockenscheibe 47
der Welle 45 befindliche Nocken 48 zur Wirkung und betätigt den Kontakt .a.9, der,
dem Kontakt 27 parallel geschaltet, nunmehr die zweite Multiplikation auslöst, bei
der nunmehr infolge der Umschaltung von 25 der am Zahlengeber i9 eingestellte Multiplikator
wirksam wird. Am Schluß der Multiplikation kehrt, wie erläutert, die Dekadenordnerwelle
7 wieder in die Grundstellung zurück, wobei vermittels des Malteserkreuzes .44.
die Hilfssteuerwelle 4.5 ihre zweite halbe Umdrehung macht, so daß zum Schluß die
Grundstellung sämtlicher Steuerorgane wieder hergestellt und die Maschine für eine
neue Doppelmultiplikation bereit ist.
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Man erkennt, daß die Kontakte 38b statt an feste Werte natürlich auch
an einen weiteren einstellbaren Zahlengeber wie i9 angeschlossen sein können und
daß bei mehrfacher Anordnung der Kontakteinrichtungen 36, 38 und entsprechend mehreren
Schaltstellungen des Schalters 25 der Anschluß des Steuermechanismus auch an eine
größere Anzahl von Multiplikatorgebern möglich ist.
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Das beschriebene Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Rechenmaschine
der elektrischen Art, d. h. eine solche, bei der das Multiplikandenschaltwerk elektrisch
gesteuert wird. Die beschriebene Multiplikationssteuerung ist aber ebenso für im
übrigen rein mechanisch arbeitende Rechenmaschinen verwendbar. Bei Anordnung z.
B. des üblichen Rechenmaschinenschlittens kann die Dekadenschaltwelle 7 vermittels
etwa eines aufgesetzten Ritzels auch die dekadenweise Verschiebung dieses Rechenmaschinenschlittens
bewfrken.