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Zehnerschaltvorrichtung für Rechenmaschinen Die Erfindung bezieht
sich auf eine Zehnerschaltvorrichtung für Rechenmaschinen mit einer zweiteiligen
Zehnerschalttrommel, deren einer Teil mit denjenigen Zählwerkstellen zusammenarbeitet,
die unmittelbar von dem Antriebswerk angetrieben werden können.
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Die bisher bekannten zweiteiligen Trommeln haben den Nachteil, daß
der zweite Teil während eines Teiles der Kurbeldrehung stillsteht und erst dann
angetrieben oder mitgenommen wird, wenn die Schraubenlinie der Zehnerübertragung
so weit vorgeschritten ist, daß dieses Getriebe einsetzen muß. Durch die hierbei
eintretende ruckweise Beschleunigung wird der Gang der Maschine ungleichmäßig, und
es tritt auch eine übermäßige Beanspruchung der Teile ein, die zu vorzeitiger Abnutzung
und zu Rechenfehlern führen kann, insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten. Auch
sind die Vorkehrungen zur Kupplung und Entkupplung sowie zur Rückführung des zweiten
Trommelteiles umständlich und infolge der Benutzung von Federn unzuverlässig.
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Demgegenüber ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die beiden
Teile der Zeh nerschalttrommel dauernd über ein Getriebe miteinander in Verbindung
stehen, das dem den höheren Wertstellen zugeordneten Trommelteil eine höhere, vorzugsweise
die doppelte Drehzahl des anderen Teiles überträgt. Auf diese Weise wird erreicht,
daß der Teil für die höheren Wertstellen so lange leer läuft, bis infolge des Durchganges
einer Zehnerübertragung der letzte Zehnerschaltstift des niederen Trommelteiles
den Zehnerschalthebel betätigt, welcher dem ersten Schaltstift des höheren Trommelteiles
gegenübersteht und damit die Durchführung der Zehnerübertragung über die letzten
Wertstellen einleitet. Auch entfällt hierbei die gesonderte Rückführung des höheren
Teiles in die Grundstellung.
Die schnelle Bewegung, die sich aus
der Erhöhung der Drehzahl des höheren Trommelteiles ergibt, macht für die hohen
Wertstellen einen besonderen Überschleuderschutz notwendig. Erfindungsgemäß sind
daher die Zählwerksräder oder Zwischenräder in den Wertstellen, die niemals unmittelbar
vom Antriebswerk betätigt werden können, finit Sperren versehen, die für jede Umdrehung
des Antriebswerks nur einen einzigen Schritt dieser Räder gestatten, worauf zwangsläufig
Sperrung erfolgt.
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Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in den
beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht.
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Fig. i zeigt eine Draufsicht auf eine Rechenmaschine mit einer Anordnung
gemäß der Erfindung.
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Fig. 2 und 3 sind senkrechte Teilschnitte gemäß den Linien 11-II bzw.
III-III in Fig. i. Der Deutlichkeit halber sind nur die wesentlichsten Teile der
Maschine gezeigt.
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Die gezeigte Rechenmaschine ist im wesentlichen nach der deutschen
Patentschrift 535 576 ausgeführt und hat als Antriebswerk eine Sprossenradtrommel,
die vorzugsweise mittels Zehntasten eingestellt wird. Im Gegensatz zu der Maschine
nach der genannten Patentschrift sind bei der in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulichten
Maschine das Resultat- und das Umdrehungszählwerk in einem verschiebbaren Schlitten
angebracht.
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In der "Zeichnung bezeichnet i das feststehende ?Maschinengestell,
worin die Hauptantriebswelle 2 drehbar gelagert ist. Diese Welle trägt die Sprossenradtrommel3
und kann mittels der Kurbel 4 oder gegebenenfalls mittels eines Motors in bekannter
Weise gedreht werden. Die Trommel 3 kann verschiedene Lagen auf der Welle 2 einnehmen,
z. B. in Abhängigkeit von der Anzahl der Ziffern der darin eingetasteten Zahl, und
ihre äußerste linke Lage wird durch die strichpunktierte Linie A (Fig. i) angedeutet.
In einem parallel zur Welle 2 beweglichen Schlitten sind Wellen 5, 6 gelagert, welche
in üblicher Weise Zählwerksräder 7 und Zwischenräder 8 tragen. Um eine in diesem
Schlitten gelagerte Welle 9 sind Zehnerschalthebel io drehbar gelagert, welche in
beliebiger Weise .ausgeführt sein können. Durch die Zehnerschalthebel io geht eine
im Wagen gelagerte Welle i i, die Zwischenräder 12 trägt, welche bei den Rechenoperationen
von den Sprossen 13 der Trommel 3 wie üblich betätigt werden.
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In Fig. i ist das Zählwerk 7 in seiner linken Endlage gezeigt.
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Im Maschinenteil i ist ferner eine feststehende Welle 14 drehbar gelagert,
welche mittels Zahnräder 15 von der Welle 2 angetrieben wird. Auf dieser Welle ist
eine Hauptzehnerschalttrommel 16 befestigt, welche sich mit der Welle 14 dreht und
wie letztere dieselbe Drehzahl wie die Welle 2 und die Sprossenradtrommel3 hat.
Auf einer um die Welle 14 lose gelagerten Hülse ist ferner eine Zusatzzehnerschalttrommel
17 angebracht, die tnit ihrer Hülse sich in einem bestimmten Verhältnis zur Welle
14 und zur Trommel 16 drehen kann. Diese Welle treibt über Zahnräder 18 eine Zwischenwelle
i9, die ihrerseits über ein Getriebe 2o die Trommel 17 antreibt. In der gezeigten
Ausführungsform wird die Zusatztrommel 17 mit der doppelten Drehzahl wie die der
Haupttrommel 16 angetrieben, aber das Übersetzungsverhältnis zwischen diesen beiden
Trommeln kann willkürlich gewählt werden, abhängig davon, in wie vielen Lagen Zehnerschaltungen
erforderlich sind. Jedoch muß das Übersetzungsverhältnis immer so abgepaßt sein,
daß die Zusatztrommel eine ganze Zahl Umdrehungen für jede Umdrehung der Haupttrommel
16 macht.
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Die beiden Trommeln 16, 17 sind in üblicher Weise mit drehbaren Zehnerschaltstiften
21 bzw. 22 versehen, welche in Schraubenform angebracht sind. Der höchste (äußerste
linke) Schaltstift 21 der Trommel 16 und der niedrigste (äußerste rechte) Schaltstift
22 der Trommel 17 sind mit Rücksicht auf die verschiedenen Drehgeschwindigkeiten
der Trommeln in solchen Winkellagen angebracht, daß, wenn der höchste Schaltstift
21 vor dem schrägen Absatz 23 des dazugehörigen Zehnerschalt-Ilebels io vorbeiläuft,
der niedrigste Schalt-Stift 22 in richtiger Lage sich befindet, um die Zehnerschaltung
an die höheren Wertstellen des Zählwerkes weiterzuführen. Es bilden also in dem
Augenblick, in dem der Schaltstift 21 am entsprechenden Absatz 23 vorbeigeht, die
Stifte 21 und 22 eine zusammenhängende Schraubenlinie für die fragliche Drehrichtung.
Die beiden Trommeln arbeiten somit als eine einzige mit einer zusammenhängenden
Schraubenlinie von Schaltstiften für die fragliche Drehrichtung, so daß die Zehnerschaltung
für das ganze, Zählwerk durchgehend ist.
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Auf einer feststehenden Welle 24 (Fig. 3) ist eine Brücke 25 schwenkbar
gelagert, welche Sperrklinken 26 trägt, und zwar je eine für jede der Wertstellen,
welche außerhalb der linken Endlage des Einstellwerkes 3 liegen. Die Sperrklinken
26 sind drehbar um eine in der Brücke 25 befestigte Welle 27 gelagert und sind einzeln
von Federn 28 belastet. Jede Klinke 26 hat zwei schmale Zähne 2611 und zwei breitere,
äußere Zähne 26v. Die Brücke 25 trägt eine um die Welle
27 drehbar
gelagerte Rolle :29, die gegen eine Kurvenscheibe 3o auf der Welle 2 anliegt. Eine
Feder 31 drückt die Rolle 29 stets gegen die Kurvenscheibe 3o. Der Zehnerschaltzahn
des Rades 12 ist mit 32 bezeichnet und schlägt bei der Zehnerschaltung in bekannter
Weise gegen einen Stift 33 des Hebels i o an.
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Die beschriebene@Vorrichtung hat folgende Wirkungsweise Wenn beim
Zehnerschalten in einer Wertstelle der Zehnerschaltzahn 32 gegen den Stift 33 des
Hebels io anschlägt, wird letzterer in der Gegenuhrzeigerrichtung aus seiner in
Fig.2 und 3 gezeigten Ruhelage geschwenkt. Der keilförmige Vorsprung 23 des Hebels
io kommt dann in die Bahn des entsprechenden Schaltstiftes 21 oder 22 der Zehnerschalttrommeln
16, 17 und schwenkt diesen Stift seitlich so weit aus, daß er mit dem Zwischenrad
12 der nächsthöheren Stelle in Eingriff kommt und letzteres nebst den Rädern 8 und
7 um einen Schritt dreht, wodurch die Zehnerschaltung vollendet wird. Im Anfang
der Drehung der Welle :2 wird die Brücke 25 von der Kurvenscheibe 30 einwärts
gegen die Räder 12 geschwenkt, so daß die Sperren 26 in Eingriff mit diesen Rädern
kommen. Wenn nun ein Zehnerschalten in einer Wertstelle erfolgt, deren Räder von
einer der Sperren 26 belastet sind, wird das so um einen Schritt gedrehte Rad 12
die Sperrklinke 26 in der entsprechenden Richtung schwenken, so daß einer der Zähne
26a in die Zahnlücke eintritt. Eine weitere Drehung der Klinke 26 und des Rades
12 wird dann zwangsläufig dadurch verhindert, daß der zugehörige äußere Zahn 26b
so breit ist, daß er in eine Zahnlücke nicht eintreten kann, sondern statt dessen
das Rad i2 sperrt und somit ein Überschlagen sicher verhindert. Bei der weiteren
Umdrehung der Maschine folgt die Rolle 29 dem Umfang der Kurve 30 und hält
somit die Sperren gegen die Räder i2 während der ganzen Zeit anliegend, in der die
Zehnerschaltung erfolgt, weil der fragliche Teil der Scheibe 30 zylindrisch
ist. Dadurch wird eine wirksame Sperrung der Räder 12 erzielt, so daß Rechenfehler
vermieden «=erden. Wenn die Zehnerschaltung vollendet ist, gleitet die Rolle 29
wieder auf den niedrigeren Teil der Scheibe 3o herab, so daß die Sperren 26 außer
Eingriff "mit den Rädern 12 gezogen werden und von ihren Federn 28 wieder in ihre
in Fig.3 gezeigten Ruhelagen zurückgeführt werden. Gegenüber den üblichen, am Zählrad
7 wirkenden, stark gefederten Ankersperren kann die Feder 28 keine Drehwirkung auf
das Zählradsystem ausüben.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist für beide Drehrichtungen, d.
h. sowohl für additive wie -subtraktive Rechenvorgänge, dieselbe.
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Die Vorrichtung kann selbstverständlich auch für nichtdezimale Rechenmaschinen
verwendet werden, z. B. für Rechenmaschinen für das englische Münzensystem (Duodezimal-
und Vigesimalsystem). Die Erfindung ist auch nicht auf Sprossenradmaschinen beschränkt,
sondern kann auch bei Rechenmaschinen u. dgl. mit Antriebswerken anderer Bauart
verwendet werden. Die Brücke 25 kann verschiebbar sein.