DE968474C - Rechenapparat fuer Addition und Subtraktion im Blindrechenverfahren und mit Zusatzrahmen fuer Multiplikation und Division - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 20. FEBRUAR 1958

Sch 836IX142m

Man kennt bereits Rechenmaschinen, mit denen man blind addieren und subtrahieren kann. Diese haben ein Zehntastensystem, an das sich die Finger des Rechnenden so gewöhnen, daß es nicht nötig ist, die Augen von der geschriebenen Zahl zur Maschine wechseln zu lassen. Diese Maschinen sind verhältnismäßig teuer. Auch sind Rechenapparate bekannt, bei denen mittels eines Griffels Zahnstangen oder Schieber bewegt werden, die ein Zählwerk in Bewegung setzen bzw. die selbst Ziffern tragen. Dabei ist es notwendig, beim Wechsel der Rechenarten Umschaltungen vorzunehmen bzw. an einer anderen, nur für eine bestimmte Rechenart vorgesehenen Stelle weiterzurechnen. Auch kennt man Apparate mit Ringscheiben mit mehreren Ziffernreihen ο bis 9 und einen Apparat, bei dem ein Schwenkhebel zur Bewegung von Kreisscheiben benutzt wird. Der Denkvorgang beim Arbeiten mit diesen Apparaten ist folgender: Mit den Augen wird die geschriebene Zahl im Gedächtnis aufgenommen. Dann sieht man zum Apparat und schaltet die Überlegung ein, an welcher Zahlstelle man mit dem Griffel die Zahl in den Apparat nehmen soll. Nun holt man aus dem Gedächtnis die Zahl vor, um sie in den Apparat zu nehmen. Meist hat man inzwischen einen Teil davon wieder vergessen, so daß man sich schon von Anfang an entschließt, sie in Gruppen zu zerlegen und diese nacheinander in

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den Apparat zu nehmen. Diese Denkarbeit ist auf die Dauer ermüdend und gibt zu Fehlern Anlaß Erst das Ablesen der einzelnen Ziffern und ihre Übertragung in den Apparat, ohne den Blick von der geschriebenen Zahl wenden zu müssen, das Blindrechnen also, gibt die Sicherheit und ist nicht ermüdend.

Es liegt nun Bedarf für einen Rechenapparat vor, etwa in der Preislage dieser bekannten Apparate,

ίο aber mit der Annehmlichkeit des Blindrechnens wie bei großen und teueren Additions- und Subtraktionsmaschinen. Diesen Zweck erfüllt die erfindungsgemäße Vorrichtung, die außerdem Addition und Subtraktion in einem Arbeitsgang gestattet.

Erfindungsgemäß wird bei einem Rechenapparat für Addition und Subtraktion mit ineinanderliegenden Ringscheiben und einem um deren gemeinsamen Mittelpunkt schwenkbaren Greifhebel die Anordnung so getroffen, daß dieser Hebel sich an seinem äußeren Ende heben und senken läßt und der so vorgerichtet ist, daß eine Greifvorrichtung, nachdem sie durch Fingerdruck bei gleichzeitigem Spannen einer Feder in eine Ausgangsstellung gebracht wurde, beim jedesmaligen Anheben und Senken selbsttätig durch Federkraft von einer Ringscheibe zur anderen gleitet, und daß eine Vorrichtung vorhanden ist, die beim Schwenken des Hebels Knack- oder Tongeräusche erzeugt, wobei die Geräusche oder die Höhe der Töne.noch untereinander verschieden sein können, zu dem Zweck, an der Zahl der Geräusche, der Art oder der Tonhöhe nicht nur gefühlsmäßig, sondern auch gehörsmäßig die Stelle zu finden, wo der Hebel gesenkt werden soll, um beim folgenden Schwenken des Hebels bis zu einem vorgesehenen Anschlag die jeweils vom Hebel gegriffene Ringscheibe um so viel Ziffern zu verschieben, wie die Zahl lautet, die in den Apparat genommen werden soll, um damit das sogenannte Blindrechnen zu ermöglichen.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels

Auf einer Grundplatte befinden sich eine Anzahl kreisförmiger Erhöhungen mit einem gemeinsamen Mittelpunkt, die die Bezeichnung »Kreisschienen« haben. Diese haben bogenförmige Aussparungen, und zwar den Ziffernreihen entsprechend. Zwischen diesen Kreisscheiben liegen Ringscheiben, die zum gemeinsamen Mittelpunkt hin kleiner werden. Auf diesen Ringscheiben sind je z. B. fünf Ziffernreihen von ο bis 9 aufgebracht. Bei jeder Ziffer befindet sich eine Griffvorrichtung in Form eines Zahnes. Ein bestimmter Zahn in jeder Ziffernreihe ist etwas höher, alle übrigen sind gleich hoch. In der Nullstellung stehen alle gleichen Ziffern radial nebeneinander. Dieser Stellung entsprechend sind neben der äußersten Ringscheibe auf der Grundplatte die Ziffernreihen ο bis 9 und daneben die von 9 bis ο verzeichnet.

Um den gemeinsamen Mittelpunkt läßt sich ein Hebel oder für die Multiplikation und Division ein Rahmen schwenken, die sich durch ein Scharnier oder Blattfeder abheben und senken lassen. Der Hebel besitzt einen Mitnehmerzapfen, der sich im Hebel wie ein Schlitten verschieben läßt. Zum Mittelpunkt hin wird er von einer Feder gezogen, nach außen hin durch Fingerdruck bewegt. Er wird von der Sperrvorrichtung gehalten, die einen Fuß besitzt, durch Federkraft nach unten gerichtet wird und so wirkt, daß er beim Aufsetzen und Anheben des Hebels den Mitnehmerzapfen zur nächsten Ringscheibe gleiten läßt. Es gibt verschiedene solcher Sperrvorrichtungen. Die hier als Beispiel beschriebene hat einen unteren und oberen Zahn. Durch einen Druck können beide Zähne angehoben werden.

Ebenso ist eine Vorrichtung vorhanden, die beim Neun-Durchgang bewirkt, daß die nächste Ringscheibe um eine Ziffer bewegt wird. Für diese Vorrichtung gibt es viele Konstruktionsmöglichkeiten, z. B. an jeder Ringscheibe ist eine Blattfeder angebracht, die auf der Kreisschiene aufliegt und zur Nachbarscheibe hinüberragt.

Am Hebel ist noch ein feststehender Zapfen vorhanden, der beim Anheben- und Schwenken des Hebels an Klangkörpern vorbeistreicht, die durch ihre unterschiedliche Länge oder Größe unterschiedlich im Klang sind.

Eine Löschvorrichtung ergreift beim Schwenken um den gemeinsamen Mittelpunkt die erhöhten Zähne der Ringscheiben und ordnet sie bis zum Anschlag so, daß sich alle Ziffern im Resultatfenster in Null-Stellung befinden.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtungen und des Hebels für Addition und Subtraktion ist folgende:

Durch die Löschvorrichtung werden alle Ringscheiben in Null-Stellung gebracht. Mit dem Zeigefinger und dem Daumen der rechten Hand wird der Hebel so ergriffen, daß sich der Zeigefinger an einen Griff legt, der sich etwas zur Kreismitte hin schwenken läßt. Der Daumen legt sich an den Mitnehmerzapfen, der nach oben einen grifförmigen Ansatz besitzt. Drückt nun der Daumen nach rechts und der Zeigefinger nach links, so wird der Griff am Zeigefinger etwas geschwenkt, und der daran befindliche kurze Hebel hebt den oberen Zahn der Sperrvorrichtung aus. Der Daumen kann nun eine leiterartige Vorrichtung mit dem Mitnehmerzapfen bis zum Anschlag schieben. Läßt der Zeigefinger den Griff los, kehrt der obere Zahn durch Federdruck in seine Stellung zurück und hält die leiterförmige Vorrichtung mit dem Mitnehmerzapfen an einer Sprosse fest. Wird der Hebel gesenkt, so stößt der Fuß der Sperrvorrichtung, der unter dem Hebel hervorragt, auf die Grundplatte. Beim weiteren Senken des Hebels wird der obere Zahn aus der Sprosse gehoben und gibt sie frei. Gleichzeitig aber hat sich von unten her der zweite Zahn so weit hochgeschoben, daß er die frei gewordene Sprosse auffangen kann. Wird nun der Hebel angehoben, so gibt der untere Zahn die Sprosse frei, und der obere Zahn fängt die nächste Sprosse auf. Mit diesem Vorgang des Ab und Auf des Hebels verschiebt sich der Mitnehmerzapfen von einer Ringscheibe zur anderen. Zum Rechnen wird, wie schon beschrieben, der Mitnehmerzapfen durch Daumen-

druck bis zum Anschlag geschoben. Der Hebel wird angehoben und zum unteren Anschlag geführt. Nun schwenkt man den Hebel. Dabei berührt nacheinander der feststehende Zapfen die Klangkörper. Haben diese z. B. drei hohe, drei mittlere und drei tiefe Töne, so erkennt man beim zweiten mittleren Ton, daß der Hebel sich über der seitlich auf der Grundplatte aufgezeichneten Fünf befindet. Wird hier der Hebel heruntergedrückt, greift der Mitnehmerzapfen die Ringscheibe an der Griffvorrichtung. Wird der Hebel zurückgeschwenkt bis zum Anschlag, so wird die Ringscheibe um fünf Ziffern verschoben. Wird der Hebel angehoben und wieder niedergedrückt, gleitet der Mitnehmerzapfen, wie beschrieben, zur nächsten Ringscheibe. Soll hier z. B. eine Acht in den Apparat genommen werden, so wird der Hebel vom unteren Anschlag, wie beschrieben, bis zum zweiten tiefsten Ton geführt usw. Ist so von rechts nach links eine mehrstellige Zahl ziffernweise in den Apparat genommen, wird der Mitnehmerzapfen, wie beschrieben, wieder in die Anfangsstellung gebracht. Wird nun die nächste Zahl so in den Apparat genommen, erscheint im Resultatfenster die Summe beider Zahlen. Beim Durchgang der Neun im Resultatfenster sinkt die Blattfeder dieser Ringscheibe in die bogenförmige Aussparung der Kreisschiene, verschiebt die Nachbar-Ringscheibe um eine Ziffer und steigt wieder an.

Wird die Drehrichtung des Hebels geändert, d. h. wird der Hebel vom oberen Anschlag aus geführt bis z. B. zum ersten mittleren Ton, so befindet sich der Hebel über der auf der Grundplatte verzeichneten Vier der Ziffernreihe für Subtraktion, und wird der Hebel angedrückt und bis zum oberen Anschlag zurückgeführt, so wurden von der im Resultatfenster vorhandenen Zahl vier abgezogen usw.

Mit diesem einfachen Apparat ist es demnach möglich, im gleichen Arbeitsgang zu addieren und subtrahieren, ohne zum Apparat sehen zu müssen.

Der Rahmen für die Multiplikation und Division

ist so vorgerichtet, daß er gleichsam neun Hebel mit den Schlitten in sich vereinigt, wie ein solcher oben beschrieben wurde, die radial nebeneinanderliegen. Diese besitzen nicht nur je einen Mitnehmerzapfen, sondern etwa sechs nebeneinander. Diese Mitnehmerzapfen sind so vorgerichtet, daß sie erst durch willkürlichen Druck in eine Mitnehmerstellung gebracht werden können, in der sie einrasten. Sie sind so angebracht, daß sie die Griffvorrichtungen nur an der linken Hälfte berühren. Sie sind ferner so vorgerichtet, daß sie sich seitlich schwenken lassen, wenn sie an eine Abdrängschiene stoßen, ohne jedoch die Raste zu verlassen. Bei dieser seitlichen Schwenkung verlieren sie ihre Möglichkeit, die Ringscheiben mitzunehmen. Sie kehren durch Federdruck beim Anheben des Rahmens wieder in ihre Mitnehmerstellung zurück.

Alle Rasten sind so miteinander verbunden, daß sie durch willkürlichen Druck auf eine gemeinsame Taste alle in die Mitnehmerstellung gebrachten Zapfen freigeben, die durch Federdruck in ihre Anfangsstellung zurückkehren. Alle Mitnehmerzapfen lassen sich durch willkürlichen Druck auf eine entsprechende Taste zum Mittelpunkt hin und her schieben. Die Vorrichtung für die Mitnahme der nächsten Ringscheibe beim Neun-Durchgang können verschiedener Art sein. Als Ausführungsbeispiel wird die folgende beschrieben:

Für den Neun-Durchgang sind noch vorn und hinten für Multiplikation und Division die D-Zapfen vorhanden. Es müssen so viele Zapfen vorn und hinten vorhanden sein wie einer der neun Hebel besitzt; als Beispiel werden je sechs angenommen. Jeder läßt sich auch auf je einer radialen Linie wie alle übrigen zusammen durch den gleichen willkürlichen Druck um eine Ringscheibe verschieben. Sie sind also so am Rahmen angebracht, daß je einer vorn und hinten über je einer Ringscheibe bei niedergedrücktem Rahmen zu stehen kommt und jeder Zapfen wieder über einer anderen radialen Ziffernreihe steht. Die Schwenkung der Hebel verläuft demnach über vierzehn Ziffernreihen für die Multiplikation von hinten nach vorn und bei verändertem Anschlag für die Division über vierzehn Reihen von vorn nach hinten. Die Zapfen sind so vorgerichtet, daß sie durch Federdruck bei angehobenem Rahmen nach unten gedrückt werden. Die Zapfen haben Ansätze, die beim Niederdrücken des Rahmens auf die Kreisschienen stoßen. Beim weiteren Niederdrücken des Rahmens bleiben diese Zapfen so angehoben in dieser Stellung und können die Ringscheiben zunächst nicht greifen. Beim Schwenken des Rahmens gleiten die Ansätze auf den Kreisschienen.

Möglichst in gleicher radialer Linie sind vorn und hinten Abdrängschienen angebracht. Diese stehen schräg über den Ringscheiben, reichen aber nur bis zur Hälfte deren Breite. Über den Kreisschienen sind vorn und hinten Abdrängweichen, möglichst in gleicher radialer Linie angebracht, die vorn von einer Ringscheibe schräg nach links hinten bis zur nächsten kleineren Ringscheibe verlaufen. Sie lassen sich um eine senkrechte Achse drehen, deren Drehpunkt über den Kreisschienen liegt. Die linke Zunge ragt schräg über die ganze Breite der Ringscheibe, die rechte Zunge nur bis zur Hälfte (linken) der Breite der Ringscheibe.

Die Wirkungsweise ist folgende: Die zu multiplizierende Zahl wird in den Rahmen genommen, indem man die mit den entsprechenden Ziffern kenntlich gemachten Λί-Zapfen niederdrückt. Der Rahmen wird angehoben, bis zum hinteren Anschlag geführt, dort niedergedrückt und bis zum vorderen Anschlag geführt. Da jeder Jkf-Zapfen durch die beschriebenen Vorrichtungen die Ringscheiben nur um die Anzahl von Ziffern verschieben kann, die ihm vorbestimmt ist, wird die zu multiplizierende Zahl, der Multiplikandus also, im ^1£o Resultatfenster erscheinen. Denn die M-Zapfen stoßen nach Beendigung ihrer Mitnehmertätigkeit gegen die Abdrängschienen. Geht eine Neun am Resultatfenster vorbei, so streicht die erhöhte Griffvorrichtung an der Ringscheibe, die auch für die Null-Einstellung dient, an die linke Weichenzunge

und schwenkt die rechte Zunge aus der Bahn des D-Zapfens. Eine Zungenseite hakt sich durch die ihr innewohnende Federkraft an einer am Rahmen angebrachten Rastschiene ein. Wenn- alle niedergedrückten M-Zapfen ihre Mitnehmereigenschaft an den Abdrängschienen verloren haben, gleitet der D-Zapfen an der nun offenen Weiche weiter, und sein auf der Kreisschiene gleitender Ansatz kann dort in der Aussparung absinken. Der Ansatz, der

ίο bis zur Nebenringscheibe ragt, setzt sich dort hinter eine Griffvorrichtung und verschiebt die Ringscheibe. Nachdem er diese um eine Ziffer verschoben hat, steigt die Aussparung an und zwingt den D-Zapfen aus der Mitnehmerstellung. Da durch diese Bewegung dort auch eine Neun am Resultatfenster vorbeigegangen sein kann, wird ersichtlich, weshalb die D-Zapfen nicht radial nebeneinander stehen können.

Wird der Rahmen angehoben, so gibt die Rastschiene die Weichenzungen frei, die in ihre Ausgangsstellung zurückkehren. Wird der Rahmen so mehrere Male von hinten nach vorn geführt, so wird auch der Multiplikandus entsprechend oft vervielfacht oder multipliziert. Werden alle eingestellten M-Zapfen durch willkürlichen Druck um eine Ringscheibe zum Mittelpunkt hin verschoben, so erhöht sich der Wert der Zahl der Rahmenbewegung im Resultatfenster um das Zehnfache.
Zur Division wird der Dividendus im Resultatfenster sichtbar gemacht und der Divisor auf dem Rahmen eingestellt. Der Divisor wird so weit nach links gedrückt, daß er über einer Teilzahl des Dividendus zu stehen kommt, die größer als der Divisor ist. Nun wird der Divisor so oft abgezogen, bis die Teilzahl kleiner als der Divisor ist. Die Anzahl der Rahmenbewegungen wird gezählt und notiert. Nun wird der Divisor um eine Ringscheibe nach rechts gerückt und wie oben beschrieben verfahren. Die Zahl der Bewegungen wird neben die erste Zahl geschrieben usw. Die sich so ergebende Zahl stellt das Resultat und die im Resultatfenster eventuell verbleibende Zahl stellt den Rest dar.

Alle beschriebenen Vorrichtungen lassen sich sinngemäß an einem Apparat anbringen, der statt der runden eine rechteckige Form besitzt, wobei die Ringscheiben durch endlose Bänder oder Ketten mit aufgebrachten Ziffernreihen oder sonstige Zählwerke ersetzt werden. Statt des um eine senkrechte Achse beweglichen Hebels oder Rahmens kann hier eine in am Apparat befestigten Schienen gleitende Leiste oder zur Multiplikation und Division notwendige Rahmen über den Bändern oder Ketten so bewegt werden, daß die gleiche, beschriebene Wirkung erzielt wird.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Rechenapparat für Addition und Subtraktion mit ineinanderliegenden Ringscheiben und einem um deren gemeinsamen Mittelpunkt schwenkbaren Greifhebel, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Hebel sich an seinem äußeren Ende heben und senken läßt und der so vorgerichtet ist, daß eine Greifvorrichtung, nachdem sie durch Fingerdruck bei gleichzeitigem Spannen einer Feder in eine Ausgangsstellung gebracht wurde, beim jedesmaligen Anheben und Senken selbsttätig durch Federkraft von einer Ringscheibe zur anderen gleitet, und daß eine Vorrichtung vorhanden ist, die beim Schwenken des Hebels Knack- oder Tongeräusche erzeugt, wobei die Geräusche oder die Höhe der Töne noch untereinander verschieden sein können, zu dem Zweck, an der Zahl der Geräusche, der Art oder der Tonhöhe nicht nur gefühlsmäßig, sondern auch gehörsmäßig die Stelle zu finden, wo der Hebel gesenkt werden soll, um beim folgenden Schwenken des Hebels bis zu einem vorgesehenen Anschlag die jeweils vom Hebel gegriffene Ringscheibe um so viel Ziffern zu verschieben, wie die Zahl lautet, die in den Apparat genommen werden soll, um damit das sogenannte Blindrechnen zu ermögliehen.
2. 2. Rechenapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich dieser Apparat auch noch in der Form herstellen läßt, daß statt der Ringscheiben sich endlose Bänder oder Ketten oder sonstige Zählwerke verwenden lassen, auf denen zwei oder mehrere Ziffernreihen von 0 bis 9 angebracht sind und über nebeneinander angebrachte Räder oder Rollen laufen, und daß statt des Hebels eine Leiste, in am Apparat befestigten Schienen gleitend, sich über den Ketten oder Bändern hin und her bewegen läßt, wobei alle im Anspruch 1 genannten Vorrichtungen sinngemäß so angebracht sind, daß die gleiche Wirkung wie dort erzielt wird.
3. 3. Rechenapparat nach Anspruch 1 und 2, insbesondere zum Multiplizieren und Dividieren, dadurch gekennzeichnet, daß in einem um den Mittelpunkt der Ringscheiben drehbaren und um eine senkrecht zur Drehachse angeordneten Achse schwenkbaren Rahmen, dessen Drehbewegung von zwei Anschlägen begrenzt wird, neun radial von Stelle zu Stelle sprungweise von Hand zu schaltende Schlitten gelagert sind, an denen mehrere willkürlich in die Mitnehmerstellung zu bringende Zapfen über den Ringscheiben nebeneinander angeordnet sind, daß die Zapfen in ihrer eingestellten Lage nach der dem jeweiligen Ziffernwert entsprechenden Drehbewegung durch eine jeder Stelle zugeordnete Vorrichtung aus dem Eingriff mit den zugehörigen Ringscheiben gebracht werden, z. B. durch Einwirkung einer in jeder Stelle angebrachten Ablenkschiene auf die seitlich ausschwenkbaren und unter Federwirkung stehenden Zapfen, daß die Zapfen wieder in die Wirkungslage beim Schwenken des Rahmens um die senkrecht zur Drehachse gelagerte Achse gebracht werden und daß eine Vorrichtung zum Löschen der eingestellten Zapfen und zum Nullstellen der eingestellten Ringscheiben vorge-

   sehen ist und eine solche, die beim Neun-Durchgang die Verschiebung der nächsten Ringscheibe um eine Ziffer bewegt.
4. 4. Rechenapparat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Zapfen gemäß Anspruch 3 versehenen Schlitten in einem 'Rahmen quer zu der Bewegungsrichtung der Bänder, Ketten usw. sprungweise von Hand von Stelle zu Stelle verschiebbar ist, daß der Rahmen in der Bewegungsrichtung der Bänder usw. verschiebbar ist und die Verschiebebewegung von zwei Anschlägen begrenzt wird, daß die eingestellten Stifte, wie im Anspruch 3 gekennzeichnet, am Ende der Verschiebebewegung des Rahmens außer Wirkungslage mit den Bändern usw. und zurück in die Wirkungslage durch Anheben des Rahmens gebracht werden und daß eine Vorrichtung zum Löschen der eingestellten Zapfen und zum Nullstellen der eingestellten Bänder usw. vorgesehen ist.

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