DE874667C

DE874667C - Computing device for determining the value of expressions that contain trigonometric functions

Info

Publication number: DE874667C
Application number: DED3405D
Authority: DE
Inventors: Alfred G Weimershaus
Original assignee: Deutsche Telephonwerke und Kabelindustrie AG
Current assignee: Deutsche Telephonwerke und Kabelindustrie AG
Priority date: 1943-10-15
Filing date: 1943-10-15
Publication date: 1953-04-27

Description

Recheneinrichtung zur Bestimmung des Wertes von Ausdrücken, die Winkelfunktionen enthalten Die Erfindung bezieht sich auf eine Rechenmaschine, insbesondere Doppelrechenmaschine zur Errechnung derKatheteneines rechtwinkligenDreiecks aus der Hypotenuse und einem Winkel oder für ähnliche Aufgaben mit Kreisfunktionswerten, wie solche z. B. im Vermessungswesen häufig vorkommen.Computing device for determining the value of expressions, the trigonometric functions The invention relates to a calculating machine, in particular a double calculating machine to calculate the cathetus of a right-angled triangle from the hypotenuse and a Angles or for similar tasks with circular function values, such as e.g. B. in Surveying are common.

Sie besteht darin, -daß zur gleichzeitigen Entnahme jeweils eines Funktionswertes und des zugehörigen Kofunktionswertes der Wertevorrat derart auf zwei, jeweils nur Werte für einen halben Quadranten enthaltende Gruppen von Wertträgern verteilt ist, daß für unterschiedliche Teileinstellbereiche der gemeinsam einstellbaren Wertträger die Rolle der Wertträgergruppen als Träger der Grundfunktionen bzw. der Kofunktion vertauscht ist.It consists in -that for simultaneous removal one at a time Functional value and the associated co-function value of the range of values in such a way two groups of value carriers, each containing only values for half a quadrant is distributed that for different partial adjustment ranges of the jointly adjustable Value carriers the role of the value carrier groups as carriers of the basic functions or the Co-function is reversed.

Zur Einstellung -der Winkelwerte dient eine aus einer Zahlentrommel bestehende Einstell- und Anzeigevorrichtung, auf der die Winkelwerte, beispielsweise von o bis 9o° von halben zu halben Graden, in zwei der Aufteilung des Wertevorrats auf den Wertträgern entsprechenden Gruppen vermerkt sind, die vermittels einer Blende od. dgl. wechselweise gegen Sicht abdeckbar sind.A number drum is used to set the angle values existing setting and display device on which the angle values, for example from o to 9o ° from half to half degrees, in two of the division of the range of values Corresponding groups are noted on the value carriers, which by means of a cover od. The like. Can be covered alternately from view.

Im nachfolgenden ist an Hand der Zeichnungen als Ausführungsbeispiel eine Maschine näher beschrieben, mit der aus einem gegebenen Wert c der Hypotenuse und einem gegebenen Winkel sich die Größen c - sin a und c - cos a, also die Katheten eines rechtwinkligen Dreiecks berechnen lassen.The following is based on the drawings as an exemplary embodiment a machine described in more detail, with which from a given value c of the hypotenuse and at a given angle the sizes c - sin a and c - cos a, so calculate the legs of a right triangle.

Die Fig. a und 2@ zeigen von der Seite bzw. von oben gesehen im wesentlichen die Gesamtanordnung lediglich der für das Verständnis des Erfihdungsgedankens erforderlichen Maschinenteile, während die Fig. 3 und 4. Einzelheiten der neuen Maschine darstellen.A and 2 @ show seen from the side and from above essentially the overall arrangement only that which is necessary for an understanding of the concept of the invention Machine parts, while Figs. 3 and 4 show details of the new machine.

Zur Einstellung der Größe c ist eine vierstellige Tastatur i vorgesehen, die in bekannter Weise die Blenden der Multiplikatorschältwalze, z. B. nach dem Schaltklinkenprinzip, einstellt, über die der Betrag in ein im Schlitten- 14 befindliches, vierstelliges, nicht dargestelltes Multiplikatorwerk übernommen wird, wie dies beispielsweise im Patent 64$i37 näher beschrieben ist..Der eingestellte Multiplikatorwert ist an den Ziffernrollen ii ablesbar. Der Winkel wird durch Drehen einer rechts an der Maschine befindlichen Zahlentrommel 2 mittels des Handgriffes 3 eingestellt. Auf :der Achse der Trommel sitzt fest ein Zahnrad 8, das über ein gleich großes Zahnrad 9 eine Achse 15 dreht, auf der acht Stufenscheiben io und io' festsitzen. In diesen Stufenscheiben sind durch radiale Einschnitte die zu dem eingestellten Winkel gehörigen Funktionswerte sin (auf iö) und cos (auf io') verkörpert. In die Einschnitte dieser Stufenscheiben können acht Abtaster 13 einfallen, von denen die vier linken über Zugstangen 16 und Segmente. 17 die vier untersten Blenden einer Multiplikaedenschaltwalze 7' und die vier rechten entsprechend die vier untersten Stellen einer zweiten Multiplkandenschaltwalze 7 einstellen. Den beiden Schaltwalzen sind die beiden Resultatwerke 5 und 6 im Schlitten zugeordnet. Wenn also die Abtaster in die Stufenscheiben einfallen, so werden dadurch in die beiden Multiplikandenwerke die zu dem eingestellten Winkel gehörenden Größen sin bzw. cos eingeführt, so d aß ein Multiplikationsgang in den beiden Resultatwerken die beiden gesuchten Größen erscheinen läßt: Die Maschine des Ausführungsbeispiels rechnet mit Winkeln von halben zu halben Graden, von o bis 9o°.. Um dabei den auf den Scheiben io zü verkörpernden Wertevorrät auf die Hälfte zu verringern, ist folgende Einrichtung getroffen: Die Scheiben ao verkörpern die sin-Werte nur von o bis 45° (90 Werte) und die Scheiben x.' ebenso nur die cos-Werte von :o bis 45°. Unter dem Ablesefenster 4 für die Zahlentrommel 2 ist ein Schieber 18 mit einem Fenster @i8' vorgesehen, der mittels des Griffes iicg nach rechts oder links geschoben werden kann, um so eine von zwei auf der Zahlentrommel nebeneinanderliegenden Zahlen freizugeben, die sich gegenseitig zu 9o° ergänzen.- Zur Einstellung von Winkeln von o bis 45° ist der Griff iig nach rechts zu stellen, wodurch,das Fenster 1,8' -die links liegenden Zahlen von o bis 45° freigibt. Da die Scheiben io die Werte sin und die Scheiben io' die Werte cos enthalten, erscheint nach -der Rechnung dann im Resultatzählwerk 5 der Wert a = c - sin a. und im Resultatzählwerk 6 der Wert b = c - cos a. Für Winkelwerte von 45 bis 9o° ist der Griff ig nach links zu schieben, wodurch der Tei12o des Schiebers 18 die links liegenden Zahlen der Zahlentrommel verdeckt und die rechts liegenden Zahlen von 45 bis 9o° im Fenster freigibt. Entsprechend dem Umstand, daß sin a = cos (go° - a) und cos a = sin (9o° -a), verkörpern jetzt also die Scheiben io den cos-Wert und die Scheiben io' den sin-Wert zu dem eingestellten Winkel, so daß im rechten Resultatzählwerk 6 der Wert a und im linken Resultatzählwerk 5 der Wert b erscheint. Um dem Rechner dies anzuzeigen, wird von dem Schieber 18 über den Drehhebel 2i ein weiterer Schieber z2 gesteuert, der in Fenstern 23 und! 24 unter den beiden Resultatzählwerken den entsprechenden Hinweis sichtbar macht. Der Antrieb der Maschine geschieht gemäß Fig. 3 und 4 in folgender Weise: Der Motor 25, der in der rechten Seite der Maschine über die Pese 26 in bekannter Art den durch den Schlitten gesteuerten Antrieb der beiden Multiplikandenschaltwalzen 7, 7' über Zahnräder27 und 28 bewirkt, treibt auf der linken Seite der Maschine über Zahnräder 29, 3o und 3a ein Zahnrad 32 an. Er wird beim Niederdrücken der Starttaste 12. in bekannter Weise durch einen nicht gezeichneten Motorkontakt eingeschaltet. Durch Niederdrücken der Starttaste wird außerdem ein Hebel 33 verschwenkt, der die Nase 34 einer Klinkenkupplung 35 freigibt. Diese macht einen halben Umlauf, bis die Nase 34 von. dem Anschlaghebel 36 wieder aufgehalten wird. An der an dem halben Umlauf teilnehmenden Scheibe 37 ist die Kurbelstange 38 aasgelenkt, die dabei den Zahnsektor 39 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Achse 40 schwenkt. Dadurch wird in bekannter Weise über Zahnrad 41 die Multiplikatorschaltwalze zwecks Eintrag des Multiplikators angetrieben. Ferner verschwenkt der Sektor39 über eine an ihm aasgelenkte Zugstange 42 die um 43 drehbare Schwinge 44, deren Querstange 45 über sämtlichen Abtastern liegt, so daß also die Abtaster dem Zuge ihrer Federn 46 folgen und in die Stufenscheiben einfallen, wobei sie die beiden Multiplikandenwerke entsprechend einstellen. Ein mit dem Zahnsektor 39 drehbares Kurvenstück 47 drückt ferner einen Sperrhebel 48 in eine Sperrscheibe 49 hinein, die die Stufenscheiben verriegelt.To set the size c, a four-digit keyboard i is provided, which in a known manner, the panels of the multiplier peeling roller, z. B. according to the ratchet principle, via which the amount is transferred to a four-digit, not shown multiplier mechanism located in the carriage 14, as described in more detail, for example, in patent 64 $ i37 . The angle is set by turning a number drum 2 on the right of the machine using the handle 3. On the axis of the drum is firmly seated a gear 8 which rotates a shaft 1 5 on an equally large gear 9 in the eight stages discs io io and stuck '. The function values sin (on iö) and cos (on io ') associated with the set angle are embodied in these stepped pulleys by radial incisions. Eight scanners 13 can fall into the incisions of these stepped disks, the four of them on the left via tie rods 16 and segments. 17 set the four bottom panels of a multiplication switch drum 7 'and the four right-hand panels corresponding to the four lowest positions of a second multiplication switch drum 7. The two result units 5 and 6 in the slide are assigned to the two shift drums. So when the scanners hit the stepped disks, the quantities sin and cos belonging to the set angle are introduced into the two multiplicand units, so that a multiplication process in the two result units shows the two quantities sought: The machine of the embodiment calculates with angles of half to half degrees, from 0 to 9o ° .. In order to reduce the range of values embodied on the disks io zü by half, the following arrangement is made: The disks ao embody the sin values only from o to 45 ° (90 values) and the slices x. ' likewise only the cos values from: o to 45 °. A slide 18 with a window @ i8 'is provided under the reading window 4 for the number drum 2, which can be pushed to the right or left by means of the handle iicg in order to release one of two numbers lying next to each other on the number drum, which are mutually 9o Add °. - To set angles from 0 to 45 °, the handle must be turned to the right, whereby the window 1.8 'releases the numbers from 0 to 45 ° on the left. Since the slices io contain the values sin and the slices io 'contain the values cos, according to the calculation, the value a = c - sin a then appears in the result counter 5. and in the result counter 6 the value b = c - cos a. For angle values from 45 to 90 ° the handle is to be pushed to the left, whereby the part of the slide 18 covers the numbers on the drum on the left and reveals the numbers on the right from 45 to 90 ° in the window. Corresponding to the fact that sin a = cos (go ° - a) and cos a = sin (90 ° -a), the disks io now embody the cos value and the disks io 'the sin value at the set angle so that the value a appears in the right result counter 6 and the value b appears in the left result counter 5. In order to display this to the computer, another slide z2 is controlled by the slide 18 via the rotary lever 2i, which is in windows 23 and! 24 makes the corresponding note visible under the two result counters. The drive of the machine is done according to FIGS. 3 and 4 in the following way: The motor 25, which in the right side of the machine via the Pese 26 in a known manner, the drive of the two multiplicand switching drums 7, 7 'via gears 27 and 28 controlled by the carriage causes, drives a gear 32 on the left side of the machine via gears 29, 3o and 3a. When the start button 12 is pressed, it is switched on in a known manner by a motor contact (not shown). By pressing the start button, a lever 33 is also pivoted, which releases the nose 34 of a ratchet clutch 35. This makes half a revolution until the nose 34 of. the stop lever 36 is stopped again. The connecting rod 38 is articulated on the disk 37 taking part in the half revolution, which pivots the toothed sector 39 counterclockwise about the axis 40. As a result, the multiplier switching drum is driven in a known manner via gear 41 for the purpose of entering the multiplier. Furthermore, the sector 39 pivots the rocker arm 44 which can be rotated by 43 via a pull rod 42 articulated on it, the cross bar 45 of which lies above all the scanners, so that the scanners follow the course of their springs 46 and fall into the stepped disks, setting the two multiplicand mechanisms accordingly . A cam piece 47 rotatable with the toothed sector 39 also presses a locking lever 48 into a locking disk 49, which locks the stepped disks.

Am Ende der halben Drehung kommt eine Erhöhung So der Scheibe 5-i unter die Rolle 52 eines Hebels 53 und verschwenkt diesen, der seinerseits den Schlittensperrhebel 54. verschwenkt, so daß der Schlitten 14 freigegeben wird und in bekannter Art die Abrechnung des Multiplikators beginnt. Wenn der Schlitten am Ende der Multiplikation seine rechte Endstellung erreicht, verschwenkt er den Hebel 36 so, daß die Nase 34 wieder freigegeben wird und! d urch die zweite halbe Umdrehung der Kupplung 35 alle Teile wieder in ihreGrundsteliung zurückkehren. Bei dieser zweiten halben Umdrehung befördert die Schrägkurve 55 vermittels des Doppelhebels 56, 5;6' den Schlitten 14 wieder in seine Grundstellung.At the end of the half turn there is an increase So of the disk 5-i under the roller 52 of a lever 53 and pivots it, which in turn controls the slide lock lever 54. pivoted so that the carriage 14 is released and in a known manner the Settlement of the multiplier begins. When the slide at the end of the multiplication reaches its right end position, he pivots the lever 36 so that the nose 34 is released again and! by the second half turn of the clutch 35 all parts return to their basic position. On this second half turn The inclined curve 55 conveys the slide by means of the double lever 56, 5; 6 ' 14 back to its basic position.

Um mit der Maschine gegebenenfalls auch Ausdrücke mit anderen Winkelfunktionen (Tangens, Cotan.gens) berechnen zu können, ist empfehlenswert, die Wertträger io, io' leicht lösbar in der Maschine anzuordnen, um sie 'bei Bedarf gegen andere auswechseln zu können oder aber weitere Gruppen von Wertträgern in ein und derselben Maschine vorzusehen, die nach Wahl in Benutzung genommen werden.In order to use the machine with expressions with other trigonometric functions (Tangens, Cotan.gens) is recommended, the Value carriers io, io 'to be arranged in the machine so that they are easily detachable, so that they can' if necessary to be able to exchange for others or other groups of value carriers in to provide one and the same machine that can be put into use at your discretion.

Bei Anwendung des der Erfindung zugrunde liegenden Prinzips in Verbindung mit elektrisch rechnenden Maschinen werden die die Dezimalstellenwerte der Winkelfunktionen verkörpernden Wertträger vorteilhaft als Kontaktträger ausgebildet, deren nach Maßgabe der zu verkörpernden Werte angeordneten und/oder ausgebildeten Kontakte von Bürsten od. dgl. abgetastet oder ausgewählt werden, um diese Werte analog der vorgeschriebenen rein mechanischen Übertragung auf elektrischem Wege dem Rechenwerk zuzuführen.When using the principle underlying the invention in conjunction with electrically calculating machines, these are the decimal places of the trigonometric functions embodied value carrier advantageously designed as a contact carrier, whose according to of the values to be embodied, arranged and / or formed contacts of brushes or the like. Scanned or selected to these values analogous to the prescribed purely mechanical transmission by electrical means to the arithmetic unit.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Calculating machine, especially double calculating machine, to calculate the legs of a right triangle from the hypotenuse and an angle or for similar tasks with value carriers embodying circle function values, characterized in that for the simultaneous extraction of one function value in each case and the associated co-function value the set of values to two, in each case only Values are distributed for groups of value carriers containing half a quadrant, that for different partial adjustment ranges of the collectively adjustable value carriers the role of the value bearer groups as bearers of the basic function or co-function is swapped.

2. Calculating machine according to claim i, characterized in that on a number drum (2o) of the setting device the angle values, z. B. from o to go ° from half to half degrees, in two of the division of the stock of values on the Groups corresponding to value carriers are noted, which by means of a cover or the like are noted. Like. Can be covered alternately from view.

3. calculating machine according to claim 2, characterized in that upon actuation of the diaphragm to cover the one or a display device (22 to 24) is adjusted to another group of wifikel values, which shows the computer in which of the two result counters the function of the angle and in which result counter the result from the associated co-function resulting result was formed.

4. Adding machine according to claim 1 to 3, characterized in that the transfer of the in the value carriers preset function values in the multiplicand recording units (7, T) preferably takes place automatically by scanner (13) and means (5o to 54) are provided, which automatically sets the arithmetic unit for the implementation following the value scanning the calculation in motion.

5. Calculating machine according to claim i to 4, characterized in that that with the beginning of the scanning of the preset values the function value carriers (io, io ') blocked and means (38 to 41) become effective, the preset Multiplier in an expediently arranged on the slide (14) of the calculating machine Introduce multipliers.

6. Calculating machine according to claim v 'to 5, characterized in that that with completion of the result formation, preferably as a function of the carriage movement automatically the return of the scanner (13) and the unlocking of the value carriers (io, io ') takes place, expediently with simultaneous return of the slide (14) in the basic position.