Zehnerschaltvorriehtung an Rechenmaschinen. Bei Rechenmaschinen mit zueinander parallelen Rechenachsen, z. B. den Resultat achsen im Zählwerk bei Maschinen mit Staf felwalzen oder mit Zahnstangenantrieb, er folgt die Zehnerschaltung bisher in der Weise, dass sie beim Übertragen eines Zah lenwertes nur vorbereitet und erst anschlie ssend vollzogen wird. Die infolgedessen vor handene zeitliche Trennung der Übertragung eines Zahlenwertes und des Vollzuges einer Zehnerschaltung bedeutet eine entsprechende Verkürzung der während einer Umdrehung der Schaltwelle für die Übertragung des Zahlenwertes zur Verfügung stehenden Zeit.
Gemäss der Erfindung sind zueinander parallelen Rechenachsen Hilfswerke zuge ordnet, durch welche gegebenenfalls, das heisst je nachdem es die durchzuführende Rechnung erfordert, Rechenkörpern während ihrer für den Rechnungsvorgang erfolgenden Drehung eine zusätzliche Drehschaltung für den Vollzug der Zehnerschaltung gegeben wird.
Zufolge erwähnter, zweckmässig mittels Planetengetriebes zu bewirkender zusätz licher Drehschaltung des oder der in Be tracht kommenden Rechenkörper während des Rechenvorganges steht demgemäss mehr Zeit zur Durchführung des Rechenvorganges zur Verfügung, was eine entsprechende Er höhung der Antriebsgeschwindigkeit der Rechenkörper gestattet, wodurch die Lei stung der Maschine im gleichen Masse ge steigert wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungs beispiel des Erfindungsgegenstandes an einer Staffelwalzenmaschine veranschaulicht, von der im wesentlichen nur die zur Erklärung der Erfindung beitragenden Teile gezeich net sind.
Fig. 1 ist ein Aufriss mit Schnitt, Fig. 2 in etwas kleinerem Massstab eine teilweise Oberansicht mit Schnitt, Fig. ä eine Resultatachse mit Planeten getriebe im Schnitt; Fig. 4 zeigt hiervon eine schaubildliche Darstellung, Fig. 5 eine zweite Resultatachse in der Fig. 3 entsprechenden Darstellung; Fig. 6 zeigt schaubildlich und zerlegt.
einen Schieber, dessen Unterlage, auf dem Schieber vorgesehene Bewegungsteile. und zugehörige Befestigungsteile; Fig. 7 zeigt in einem Grundriss mit in verschiedenen Ebenen gelegten Schnitten die Anordnung solcher Schlitten zwischen Re sultatachsen, deren gegenseitiger Abstand grösser als in Wirklichkeit angenommen wurde, zwecks Verdeutlichung der Darstel lung; Fig. 8 bis 10 dienen zur Erklärung der Wirkungsweise dieser Schlitten, und Fig. 11 zeigt schaubildlich den Oberteil des Zählwerkwagens sowie weitere Bewe gungsteile.
Es ist eine Maschine angenommen, deren Hauptwelle 1 mit einer Handkurbel<B>2,</B> ver sehen ist, statt dessen aber auch Motorantrieb besitzen kann. Die Hauptwelle 1 überträgt ihre Drehbewegung durch Winkelgetriebe 3. 4 auf zueinander parallele Wellen 5, auf denen je eine Staffelwalze 6 befestigt ist. Oberhalb jeder Staffelwalze 6 befindet sich eine vierkantige Schalt-,velle 7 mit verschieb barem Einstellrad 8 zum Zusammenwirken mit der betreffenden Staffelwalze 6.
Auf den Schaltwellen 7 ist noch ein Doppelkegel rad 9 (Fig. 1) verschiebbar angeordnet, das zum Zusammenwirken mit einem am Zähl- werkwagen gelagerten Kegelrad 10 bestimmt ist.
Das Doppelkegelrad 9, -elches zusam men mit dem Kegelrad 10 ein Wendegetriebe bildet und an seinen beiden Rädern zehn Zähne besitzt, kann mittels der Steuerschiene 11 nach Erfordernis axial verschoben wer den, um das eine oder andere Rad mit dem Kegelrad 10 in Eingriff zu bringen, je nach dem, ob das ZVendegetiiebe auf Addition oder Subtraktion arbeiten soll; die Steuer schiene 1.1. wird selbsttätig in der erforder lichen Weise bewegt nach Massgabe der in bekannter Art mittels Taste jeweils vor genommenen Einstellung der Arbeitsweise der Maschine.
Von der Reihe der Schaltwel len 5 trägt die eine in Fig. 2 ersichtliche, äusserste Schaltwelle auf einer Verlängerung ein Zahnrad 12, das zusammen mit einem Zahnrad 13 ein Winkelgetriebe bildet für den Antrieb einer zur Hauptwelle 1 par allelen Hilfswelle 14, welche mit ihren Enden in Lagern 15 und 16 (siehe auch Fig. 11) angeordnet ist. Auf der Hilfswelle 14 sind zwei Steuerscheiben 17 befestigt, welche je mit einer Anschlagrolle 18 zusammenarbei ten. die am einen Arm eines Winkelhebels 19 vorgesehen ist. Die beiden Winkelhebel 19 sitzen auf einer ebenfalls in den Lagern 15 und 16 drehbar angeordneten Achse 20; eine am einen Winkelhebel 19 angreifende Zug feder 21 bewirkt ständiges Anliegen der An schlagrollen 18 an die Steuerscheiben 17.
Bei jeder Umdrehung der Hilfswelle 14 wird durch die Steuerscheiben 17 eine schwin gende: Hin- und Herbewegung der Winkel liebel 19 veranlasst, die dabei eine Steuer stange 2? mitnehmen, welche in je einer Gabel des zweiten Armes der Winkelhebel 19 liegt. Die Steuerstange 22 ist mit ihren Enden in zwei Tragarmen 23 angeordnet, welche auf einer Welle 24 befestigt sind, die an einer Leiste 25 gelagert ist. Diese Leiste 25 ist gemäss Fig. 1 durch Stehbolzen 26 und 27 fest mit einer untern und einer obern Platte 28 bezw. 29 des Zählwerk wagens verbunden.
Die Welle 24 bildet zu sammen mit den zwei Tragarmen 23 und der Steuerstange 22 einen Schwingrahmen mit einer Anzahl von auf der Welle 24 fest sitzenden Schaltfingern 30, je einer für jede Rechenstelle.
In Fig. 7 bezeichnen 31 und 32 zwei ein ander benachbarte Rechen- bezw. Resultat achsen, die je für eine Rechenstelle des Zähl werkwagens bestimmt und an diesem in bezug aufeinander in wechselnder Reihen folge und parallel zueinander angeordnet sind. Diese Resultatachsen 31 und 32 sind in der untern Wagenplatte 28 sowie in der obern Platte 29 des Zählwerkwagens gelagert und besitzen je einen Flansch 33, welcher gemäss Fig. 3 bei der Resultatachse 31 dem obern Griffende der Achse näher ist als gemäss Fig. 5 bei der Resultatachse 32.
Am Flansch 33 sind zwei einander diametral gegenüberstehende Planetenräder 34 (siehe auch Fig. 4) angeordnet, welche mit einem zentralen, an der Resultatachse vorgesehenen Ritzel 35 sowie mit einem Innenzahnkranz 36 zusammenwirken, der durch einen stern förmigen Halter 37 mit einer auf die Achse aufgeschobenen Büchse 38 fest verbunden ist, welche ferner als Rechenkörper eine Re sultatscheibe 39 trägt; die vorhandenen Re sultatscheiben 39 liegen in Vertiefungen der Unterseite der obern Platte 28 des Zählwerk- wagens, welche Platte Anzeigelöcher 40 für die Resultatscheiben 39 aufweist.
Die Büch sen 38 der Resultatachsen 31 und 32 sind gemäss Fig. 3 und 5 mit einer Verzahnung 41 versehen, wovon diejenige der Resultat achsen 32 gemäss Fig. 5 in zwei Zahnkränze unterteilt ist; diese Verzahnungen sind zum Zusammenwirken mit einer für das Resultat werk vorgesehenen, nicht näher gezeichneten Löschvorrichtung bestimmt. Die drehbar auf den Resultatachsen 31 und 32 angeordneten Ritzel 35 stehen, wie später näher erklärt wird, noch mit einem Übertragungsrad im Eingriff, wofür das erste Ritzel in zwei Zahnkränze unterteilt ist.
An ihrem untern Ende trägt jede der Resultatachsen 31 und 32 ein Kegelrad 10 eines Wendegetriebes. Auf diesem Kegelrad 10, das vierzehn Zähne besitzt, ist eine mit gleich vielen Zähnen ver sehene Sperrscheibe 42 befestigt, mit wel cher eine federbelastete Sperrkugel 43 zu- sammenwirkt. Die vorhandenen Sperrkugeln 43 sind in einer Führungsschiene 44 ange ordnet und dienen zur Sicherung der Resul tatachsen 31 und 32 in ihrer jeweiligen Ein stellage, z. B. wenn die Kegelräder 10 ausser Eingriff mit den Doppelkegelrädern 9 kom men, beispielsweise zwecks Überganges von der einen auf die andere Rechnungsart (Ad dition, Subtraktion) oder behufs Verschie- bens des Zählwerkwagens.
Zwischen je zwei einander benachbarten Resultatachsen 31 und 32 ist im Sinne der Fig. 7 je ein Schieber 45 angeordnet, wel cher vorn zwei aufstehende Stirnlappen 46 (siehe auch Fig. 6 und 8 bis 10) und hinten einen aufstehenden Stirnlappen 47 aufweist.
Jeder Schieber 45 ist durch Bolzen 48 und 49 (Fig. 6) in zwei Schlitzen 50 und 51 der untern Wagenplatte 28 verschiebbar geführt und trägt auf einem Achsbolzen 52 einen Anker 53, der mit einem als Schaltrad die nenden Sternrad 54 zusammenarbeitet, wel ches mittels eines Achsbolzens 55, der einen Schlitz des Schiebers 45 durchsetzt, auf der untern Wagenplatte 28 angeordnet ist; nor malerweise ist der Anker 53 nicht im Ein griff mit dem Sternrad 54, und dieses liegt gemäss Fig. 7 mit zwei Zähnen zwischen den vordern Stirnlappen 46 des Schiebers 45 und ist dadurch gegen Drehung gesichert.
Auf der Nabe des Sternrades 54 ist ein Übertragungsrad 56 befestigt, welches mit dem Ritzel 35 einer zugeordneten Resultat achse 31 bezw. 32 zusammenwirkt. Eine Zugfeder 57 ist bestrebt, den Schieber 45 im Sinne des Eingreifens des Ankers 53 in das Sternrad 54 zu halten.
Der Anker 53 besitzt an seinem rückwärtigen Ende einen Aus schnitt 58 (F'ig. 6) zur Aufnahme des Dau mens 59 eines Steuergliedes 60, das auf einer Welle 61 gelagert ist und in einem herz förmigen Ausschnitt einen Mitnehmerstift 62 aufnimmt. Der Mitnehmerstift 62 ist an einem Sperrhebel 63 vorgesehen, welcher von einer Zugfeder 64 beeinflusst und auf einer Welle 65 gelagert ist.
An der Nabe des Steuergliedes 60 ist ein Arm 66 angebracht, der zum Zusammenarbeiten mit einem Schalt zahn 37' des Halters 37 bestimmt ist, wel cher an der einen dem Schieber 45 benach barten Resultatachse 31 bezw. 32 angeordnet ist. Für den Anker 53 sind an der untern Wagenplatte je zwei Anschlagstifte 67 an gebracht. Das Zahnrad 56 hat vierundzwan zig Zähne, das Ritzel 35 besitzt zwölf Zähne, und die Planetenräder 34 haben neun Zähne.
Wenn von der Hauptwelle 1 aus über die Staffelwalze 6, die Einstellräder 8 und die Wendegetriebe 9, 10 die Resultatachsen 31 und 32 angetrieben werden, führen die von den Tragflanschen 33 mitgenommenen Planetenräder 34 eine kreisende Bewegung aus und drehen sich zugleich um ihre eigene Achse, indem sie sich auf den Ritzeln 35 abwälzen, welche normalerweise von den L bertragungsrädern 56 festgehalten werden, die lediglich nur für den Vollzug einer Zeh nerübertragung geschaltet werden.
Durch die um ihre eigene Achse sich drehenden und zu gleich kreisenden Planetenräder 34 werden die Zahnkränze 36 gedreht und dabei dem entsprechend über die Halter 37 und Buch sen 38 die Resultatscheiben 39 gedreht, und zwar um so viele Einheiten ihrer Zahlen teilung-, wie der Drehung der Einstellräder 8 entspricht.
Beim Übergang einer Zahl von 9 auf 0 (Addition) oder von (1 auf 9 (Subtrak tion) wird durch den Schaltzahn<B>37'</B> des be treffenden, sinngemäss sich drehenden Hal ters 3 7 der Arm 66 des zugehörigen Steuer gliedes 60 verschwenkt, wobei durch den Daumen 59 der Anker 53 aus der in Fig. 7 gezeichneten Ruhelage versehwenkt wird, und zwar entsprechend der im Gang befind lichen Rechnungsart, bei Subtraktion gemäss Ei-. 8 nach links, bei Addition gemäss Fig. 9 nach rechts.
Durch das sich drehende Steuerglied 60 wird zugleich der finit ihm über den llitnehmerstift 6? gehoppelte Sperrhebel 63 so verschwenkt, dass er den bisher gemäss Ei-. 7 an einer seitlichen 'Nase .I' :
3 fes@f, t-chaltenen Schieber 45 frei-iht. der alsdann dem 'Lug seiner Feder 5 7 folgt und sich vorschiebt, wobei der Anker 53, wie aus Fig. 8 und 9 hervorgeht, in eine Zahnlücke des Sternrades 54 eintritt.
Der aus der Ruhe lage versehwenkte Anker 53 kommt beim Vorschub des Schiebers 45 mit dem einen der beiden Anschlagstifte 67 zum Zusammen wirken, wodurch der Anker 53 in seine Ruhelage zuriiclzgeschwenl,:t wird, wobei er das Sternrad 54 um einen Zahn schaltet, wie aus Ei-. 10 hervorgeht: die beiden Insehlag- stifte 6 7 begrenzen die Seliwenlrbewegung des Ankers<B>53.</B> lIit dem Sternrad :
54 wird das auf dessen 'Nabe befestigte 1'bert:ragungs- rad 56 um drei Zähne gedreht und deinent- sprechend das zwölf Zähne besitzende, auf der Resultatachse drehbar gelagerte Ritzel <B>3.53</B> um drei Zähne geschaltet. Dies hat über die Planetenräder 34 ein entsprechendes zu- sätzliches Drehen des Innenzahnkranzes 36 und somit über den Halter 37 und die Büchse 38 der betreffenden Resultatscheibe 39 zur Folge, wodurch sich die Zehnerschaltung vollzieht, wie nachstehend an einem Rech nungsbeispiel näher erklärt wird.
Es sei angenommen, im Zählwerkwagen werde durch die Zahlenscheiben 39 die Zahl 74 9t>1) angezeigt, zu welcher die Zahl 9900 hinzugezählt werden soll. Hierzu werden die Einstellräder 8 der Hunderter- und Tausen derstelle mittels der nicht gezeichneten Ein stellvorrichtung je auf die Zahl 9 eingestellt, so dass in der Folge bei einer Umdrehung der Hauptwelle 1 die die erwähnten zwei Einstellräder 8 tragenden Schaltwellen 7 eine /,,-Umdrehung ausführen. Mittels nicht ge zeichneter Vorrichtung sind durch die Steuer schiene 11 die vierzehn Zähne besitzenden Doppelkegelräder 9 in die erforderliche Wir kungslage eingestellt worden.
Beim angenom- inenen Rechnungsbeispiel haben zwei Zeh nerübertragungen, nämlich von der dritten auf die vierte und von der vierten auf die fünfte Stelle zii erfolgen, was während des Einrollens des im Resultatwerk sich ergeben den Zahlenwertes geschieht. Da in der Hun derterstelle schon die Zahl 9 angezeigt wird, findet gleich im Anfang des Rechnungsvor ganges von dieser, das heisst von der dritten zur vierten Rechnungsstelle, eine Zehnerüber tragung statt.
Hierzu wird durch den der Resultatachse der dritten Rechnungsstelle zugeordneten Schaltzahn 37' des betreffen den Halters 37 der zugehörige Arm 66 des Steuergliedes 60 so weit gedreht, dass der Anker 53 des entsprechenden Schiebers 45 aus der Ruhelage verschwenkt und durch den Sperrhebel 63 der Schieber 45 freigege ben wird.
In der Folge wird das diesem Schieber 45 zugeordnete Sternrad 54 in der schon erklärten Weise um einen Zahn und somit durch das Vbertragungsrad 56 das Rit- zel 35 der betreffenden Resultatachse um drei Zähne geschaltet, was der Zahlenteilung der Resultatscheibe 39 entspricht, die dem gemäss um eine Teilung geschaltet wird. Dies stellt die Drehschaltung für die Zehner- übertragung dar und bildet einen zusätz lichen Schaltschritt zu der vom Einstellrad 8 aus veranlassten Schaltung der Resultat scheibe 39, die somit beim angenommenen Beispiel zehn Schaltschritte ausführt;
der zusätzliche Schaltschritt der Resultatscheibe 39 für die Zehnerübertragung vollzieht sich stets während des Einrollens des in Betracht kommenden Zahlenwertes beim gegebenen Beispiel, also der Zahl 9.
In ähnlicher Weise erfolgt die Zehnerschaltung von der vierten auf die fünfte Rechnungsstelle und dement sprechend die Schaltung der Resultatscheibe der fünften Rechnungsstelle, wenn es sich statt um Addition, um Subtraktion handelt, findet die Zehnerschaltung in entsprechender Weise statt, nur mit dem Unterschied, dass dabei durch den Schaltzahn 37' des Halters 37 der Resultatachse der Anker 53 des Schie bers 45 sinngemäss in zur früheren Ver- schwenkung entgegengesetzter Richtung aus der Ruhelage verschwenkt wird und in der Folge das Übertragungsrad 56 im entspre chenden Sinne geschaltet wird.
Am Ende der Umdrehung der Hauptwelle 1 wird von der mit ihr sich drehenden Hilfswelle 14 aus durch die Steuerscheiben 17 und die Win kelhebel 19 der Schwingrahmen 22-24 vor übergehend derart aus der Ruhelage ver- schwenkt, dass durch die Finger 30 jeweils die während des Rechnungsvorganges aus der Ruhelage bewegten Schieber 45 wieder in ihre Ausgangslage zurückgezogen werden, indem die Finger 30 vorübergehend am hin tern Stirnlappen 47 wirksam sind; die zu rückgezogenen Schieber 45 werden alsdann wieder durch die Sperrhebel 63 in der Ruhe lage gesichert.
Wenn die Resultatscheibe 39 beim Rech nungsvorgang nur eine Zehnerschaltung aus zuführen hat, so geschieht dies selbstver ständlich durch das Planetengetriebe des be treffenden Hilfswerkes während der für den Rechenvorgang stattfindenden Drehung der in. Betracht kommenden benachbarten Resul tatscheibe.
Die Zehnerschaltung kann im Zählwerk wagen, auch wenn dieser infolge entspre- chender Länge über den andern Teil der Maschine hinausragt, gegebenenfalls ohne weiteres bis zur höchsten Stelle des Resultat werkes durchlaufen.