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Zehnerschaltwerk für Zählwerke und Rechenmaschinen. Die vorliegende
Erfindung bezieht sich auf solche Zählapparate (Rollenzähler und Rechenmaschinen),
bei denen die automatische Zehnerschaltung durch einen zweistufigen Trieb erfolgt,
welcher aus zwei Zahnrädchen besteht, wovon das eine halb soviel Zähne hat als das
andere, und wovon das eine Triebrädchen mit der vollen Zähnezahl in Eingriff mit
einer Verzahnung der Rolle des nächsthöheren Zahlensystems steht, während das andere
Triebrädchen mit der halben Zähnezahl des ersteren sich gegen den äußeren Umfang
der schaltenden Zahnrolle oder Scheibe anlegt und gleichzeitig als Sperrung dient.
Bei der gewöhnlichen für die sogenannten Rollenzähler bekannten Anordnung werden
nun durch diese Art Sperrung sämtliche Zahlenrollen der höheren Zahlensysteme festgestellt,
und die Einstellung der Zahlen kann nur von der Einerrolle aus erfolgen, da sich
die übrigen Rollen nur bei der automatischen Zehnerschaltung bewegen lassen. Es
sind nun bereits Rechenmaschinen bekannt geworden, bei denen eine Zweiteilung der
Zahlenrollen
vorgenommen worden ist, um unter Beibehaltung der
zweistufigen Triebrädchen auch die Drehtrog und somit Einstellung der Rollen der
höheren Zahlensysteme vornehmen zu können. Eine derartige Maschine ist z. B. in
der amerikanischen Patentschrift 8i.;.593 beschrieben. Der eine Teil der Zahlenrolle-i
ist dabei durch die Triebrädchen stets festgestellt, wie bei den gewöhnlichen Zählern,
während der andere Teil sich frei drehen läßt. Die beiden Teile sind dabei durch
ein einseitig arbeitendes Schaltklinkengetr iebe derart verbunden, claß bei der
automatischen Zehnerschaltung beide Teile der Rolle miteinander um eine Zahlenbreite
verschoben werden. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, claß nur eine Vorwärtsbewegung,
nicht aber auch eine Rückwärtsbewegung möglich ist, so daß derartige Maschinen nur
zum Addieren, nicht aber zum Subtrahieren verwendet werden können; ferner erfolgt
die Mitnahme der von dem zugehörigen Zahnrad durch das Schaltklinkengetriebe mitgenommenen
Zahlenrolle nicht zwangläufig, sondern kraftschlüssig, so daß beine Versagen der
Feder des Schaltklinkengetriebes Fehler entstehen kön-nen.
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Vorliegende Erfindung soll nun diesem Übelstand abhelfen, indem unter
Beibehaltung der zweiteiligen Zahlenrollen durch Beifügung eines weiteren Rädchens
zum Trieb in Verbindung mit entsprechenden Ausnehmungen in dem lose drehbaren Teil
der Zahlenrolle ei»e zwangläufige Weiterschaltung der leiden Teile der Zahlenrollen
herbeigeführt wird, wodurch Fehlerquellen vermieden werden und sowohl Vor- wie Rückwärtsdrehen
ermöglicht wird, so daß die Schaltvorrichtung zum Addieren und Subtrahieren in gleicher
Weise verwendet werden kann.
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In beiliegender Zeichnung (Abh. i bis 8) ist eine derartige Rechenmaschine
in einer Ausführungsforen veranschaulicht: Abb. i ist ein senkrechter Querschnitt
mit teilweise besonders geschnittenem Einstellrad. Abb.2 ist die Vorderansicht teilweise
in senkrechtem Längsschnitt.
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Abb.3 zeigt in Einzelheit einen Längsschnitt durch das Schaltwerk
nach Linie A-B der Abb. i.
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Abb..I zeigt den gleichen Teil wie Abb. 3, nur bedeutend vergrößert.
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Abb. 5 his 8 sind Schnitte nach Linie C-1, E-F, G-H, I-li der Abb.4.
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ZVie aus den Abbildungen ersichtlich, sind bei der gewählten Ausführungsform
die Zahlenrollen gleichzeitig als Einstellrollen ausgebildet, wobei sich die zehn
Zahlfelder auf jedem Ring dreimal wiederholen.
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In einem Gehäuse i ist eine Achse 2 angeordnet, auf welcher Scheiben
4 mit Naben 2o drehbar ruhen. Die Scheiben 4 haben trominelförmige Fortsätze 9 und
eine Verzahnung io, die als Stiftverzahnung ausgeführt ist, wobei auf jedes Zahlfeld
zwei Zähne treffen, so daß also die ganze Scheibe 3 mal 2o = Co Stiftzähne aufweist.
Die Teile 4., 20, 9, io stellen zusammen den einen Teil des zweiteiligen Zahlenringes
dar. Auf den trominelförmigen Fortsätzen 9 ist nun der zweite Teil des Zahlenringes
lose drehbar gelagert. Dieser zweite Teil des Zahlenringes, der auch als der eigentliche
Zahlenträger ausgebildet ist, besteht aus den Teilen 8, 1d. und 13. Teile 8 und
14 sind zwei parallele Ringscheiben, welche in Entfernung von je einem Zahlfeld
durch Querstege (Stäbchen) 13 fest verbunden sind. Die Querstege 13 sollen zum Einstellen
der Zahlen dienen. Der lose drehbare Teil 8, 1d. wird an einer zufälligen
Verdrehung gegen den Teil 4, 9 durch Reibung oder durch ein nach beiden Seiten nachgiebiges
Klinkengesperre gesichert.
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In dein Gehäuse i ist nun eine weitere Achse 3 angeordnet, auf welcher
die Sogenannten Triebrädchen (Teile 5, 6, 7 mit Naben 2o) ebenfalls lose drehbar
ruhen, Die Ringscheibe 8 hat nun bei jedem zehnten Zahlfeld zwei Schaltstifte i
i mit dazwischen befindlicher Ausnehmung 12. Die Triebe bestehen aus einem Rädchen
6 mit vier Zähnen, Urelche sich gegen den äußeren Umfang der schaltenden Scheibe
8 anlegen und daher zusammen mit dieser Scheibe als Sperrung diesen. Neben diesem
vierzahnigen Rädchen 6 befindet sich das achtzahnige Rädchen 5, welches so breit
ist, daß es mit seiner einen 1-3ä lfte mit der Verzahnung io der Scheibe q. des
jeweils nächsthöheren Zahlensystems ständig in Eingriff steht, während es in seiner
anderen Hälfte von den Schaltstiften i r der (treibenden) Scheibe 8 gelegentlich
der Zehnerschaltung erfaßt und um zwei Zähne weitergedreht werden kann, wodurch
sich auch Scheibe d. des nächsthöheren Zahlensystems um zwei Zähne, also ein Zahlfeld,
mit weiterdreht. So weit ist an der Vorrichtung nichts Neues, da die bis jetzt beschriebene
Zehnerschaltung bei den Rollenzählern allgemein bekannt ist und angewandt wird.
Als neu, auf Grund vorliegender Erfindung, ist jedoch noch ein weiteres Triebrädchen
7 angeordnet, das ebenfalls nur vier Zähne besitzt (genau wie 6) und über welches
sich Scheibe 14 des jeweils nächsthöheren Zahlensystem bewegt. Diese Scheibe 1q.
trägt nun bei jedem Zahlfeld eine Ausnehmung 15. Wird nun z. B. die Einerreihe gedreht
und die Zahlen 3 + 7 addiert, so daß die Zehnerschaltung in Kraft tritt, so greifen
die Schaltstifte r i der Scheibe 8 der Einerreihe in das achtzahnige Rädchen 5 ein,
und da die Rädchen 5, 6, 7 miteinander
fest verbunden sind, so
wird der ganze Trieb 5, 6, 7 beim Pasieren der Stifte ii um eine Vierteldrehung
bewegt; der vierzahnige Trieb 6 greift dabei in die Ausnehmung 12 der Scheibe 8
ein (von der Einerreihe), der achtzahnige Trieb 5, der ständig in Eingriff mit der
Verzahnung io der Scheibe d. des nächsthöheren Zahlensystems steht, dreht diese
letztere Scheibe um zwei "Zähne, also ein Zahlfeld, weiter, während gleichzeitig
das gemäß der Erfindung neu angeordnete vierzahnige Triebrädchen 7 in eine Ausnehmung
15 der Scheibe 14 des nächsthöheren Zahlensystems (in diesem Falle also der Zehnerreihe)
eingreift und somit auch diese Scheibe zusammen mit Scheibe 4 zwangläufig um ein
Zahlfeld weitergeschaltet wird. Ist die Scheibe 4 mit einer Stiftverzahnung versehen,
wie die Abbildungen zeigen, so wird dieselbe ebenfalls mit Ausbuchtungen 16 bei
jedem Zahlfeld versehen. Bei gewöhnlicher Verzahnung ist dies nicht erforderlich
und hat diese Anordnung mit dem Wesen der neuen Erfindung an sich nichts zu tun.
Ist die Zehnerschaltung vollendet, so legt sich das vierzalinige Rädchen 6 mit zwei
Zähnen wieder gegen den äußeren Umfang der Scheibe 8 cler Einerrolle, welche somit
als Sperrung dient, und es kann sich sowohl die Scheibe 8 über die vierzahnigen
Rädchen 6 wie auch die Scheibe 14 über die neu angeordneten vierzahnigen Rädchen
7 jederzeit ungehindert bewegen.
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Wie bereits erwähnt, dienen die Querstege 13 der Einstell- oder Zahlenringe
8, 14 zum Erfassen und Weiterschatten, d. h. zum Einstellen der Zahlen, zu welchem
Zwecke auch das Gehäuse i über einem Drittel der Zahlenringe mit Schlitzen 17 ausgestattet
ist. Auf den verbleibenden Stegen 18 des Gehäuses sind als Einstellskalen die Zahlen
i bis g angebracht. Außerdem sind in dem Gehäuse i iiocli Schauöffnungen i9 vorgesehen,
um das eingestellte Resultat in den Schauöffnungen ablesen zu können.
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Die Handhabung beim Rechnen ist nun die folgende: Sind alle Zahlenringe
allenfalls mittels eines besonderen Nullstellers auf Null gestellt und es soll auf
der Einerreihe 6 -f- 8 addiert werden, so wird zuerst nach der Skala auf dein Gehäuse
der bei der Zahl 6 durch den Schlitz 17 sichtbare Quersteg 13 erfaßt und bis zum
unteren Ende des Schlitzes gedreht. Der Zahlenring 8, 14, 13 wird sich daher um
sechs Zahlfelder drehen und in der Schauöffnung die Zahl 6 sichtbar -werden. Soll
nun eine 8 addiert werden, so wird der bei der "Zahl 8 der -Skala durch den Schlitz
17 sicht-'bare Quersteg 13 erfaßt und ebenfalls bis zum unteren Ende des Schlitzes
17 verschoben. Scheibe 8, 14, 13 wird dadurch abermals um acht Zahlfelder
gedreht, und in der Scliatiöffnung der Einerreihe wird eine 4 erscheinen. Da aber
inzwischen die Null passiert wurde, so haben die Schaltstifte i i der Scheibe 8
in das Zahnrädchen 5 eingegriffen und letzteres um eine Vierteldrehung bewegt, gleichzeitig
hat ein Zahn das Rädchen 6 in die Ausnehmung 12 der Scheibe 8 (Einerreihe) eingegriffen
und ein Zahn des Rädchens 7 in eine Ausnehmung 15 der Scheibe 1.4 der Zehnerreihe,
während Rädchen 5 die Scheibe .l. der Zehnerreihe um zwei Zähne (also ein Zahlfeld)
weiterbewegt hat. Mit der Scheibe 4 der Zehnerreihe hat sich auch der Zahlenring
8, 14, 13 der Zehnerreihe infolge Eingreifens des Rädchens 7 zwangläufig um ein
Zahlfeld weiterbewegt, so daß nunmehr auf der Zehnerreihe eine i in der Schauöffnung
sichtbar wird. Für das Subtrahieren müssen auf - der Einstellskala des Gehäuses
Zahlen von 9 bis i in umgekehrter Reihenfolge enthalten sein und das Einstellen
hat in der Richtung zum oberen Ende der Schlitze 17 zu- erfolgen. Soll z. B. von
der Zahl 14 eine 5 abgezogen werden, so wird bei der Zahl 5 der Skala der Steg 13
der Einerreihe erfaßt und bis zum oberen Ende verschoben. Die Einerreihe verschiebt
sich daher um fünf Zahlfelder, und in der Schauöffnung wird eine Neun erscheinen.
Während jedoch die Scheibe 8, 1.4, 13 von Null bis Neun rückwärts gedreht wird,
greift wieder die Zehnerschaltung in umgekehrter Richtung auf die Zehnerrolle über,
so daß letztere wieder von Eins auf Null gestellt wird. Die neue Anordnung läßt
sich daher für Addieren und Subtrahieren verwenden.