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Elektrisch betriebene Rechenmaschine.
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Rechrnoperationm ermöglicht.
Wie bei den meisten gewöhnliche l Rechenmaschinen umfasst die neue Rechenmaschine eine Anzahl von Einstellorganen, die in dem folgenden der Einfachheit halber als Ziffertasten bezeichnet werden, sowie eine Anzahl von Organen, welche zum Einregistrieren der mittels der Tasten ausgeführten Rechenoperationen in die Maschine dienen. Die letztgenannten Organe sollen im folgenden der Kürze halber
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Das Prinzip der vorliegenden Rechenmaschine beruht in der Hauptsache darauf, dass zwecks Verbindung jeder Ziffertäste mit einem beliebigen Rcgistrierorgan eine entsprechende Anzahl von Kupp- lungen (z. B. von elektrischen Verbindungskontakten) vorgesehen ist, deren Einschaltung von dem von der vorher niedergedrückten Taste betätigten Registrierorgan gesteuert wird.
Das Prinzip der durch Betätigung der Tasten bewirkten Kupplung der verschiedenen'Verbindungen zur Ausführung der Additions-bzw. Multiplikationsarbeit wird am besten durch Hinweis auf die Fig. l und 2 der Zeichnung verstanden werden, welche dieses Prinzip schematisch veranschaulichen.
In der Zeichnung ist sowohl das Prinzip, als auch die Bauweise der Rechenmaschine in einein Ausfühlungsbeispiel dargestellt. Es zeigt figs einen ausgeführten Schaltplan für eine Additions-und Subtraktionmasehine ; Fig. 2 einen Schaltplan einer Maschine für alle vier Rechnungsarten ; Fig. 3 ein
Schema für die Multiplikation von zwei vierstellig@n Zahlen ; Fig. 4 eine schematische Darstellung des für eine Additions- und Subtraktionsmaschine crforderlichen Apparates ; Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Teiles des Registrierorganes, zum Zwecke, das Arbeiten der Maschine beim Einführen der Zahlen für die Addition darzustellen ;
Fig. 6 und 7 zeigen Schemata in grösserem Massstab, zum Zwecke die Zehnerübertiagung zu veranschaulichen.
Als Beispiel zur Ausnutzung der Erfindung Hit die Konstruktion einer Rechenmaschine soll im
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Schreibmaschine werden von der Maschine aus automatisch mittels Elektromagneten od., dgl. betätigt, können aber auch mit Hand dedient werden, zum Zwecke, Zahlen aufzuschreiben, welche mit dem Rechnungsvorgang nichts zu tun haben. D ist ein Register, welches in diesem Falle in Form eines Papierbandes ausgeführt gedacht ist, welches sich in der durch den Pfeil angegebenen Richtung eine Stufe für jede Taste, welche hinuntergedrüekt wird, bewegt. Die Länge der Bewegung für jede Stufe ist durch
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auf Fig. 1 verbunden.
Bei der Ausführung gemäss dem Diagramm (Fig. 1) sind die Tasten A indirekt mit den Kontakten I verbunden, indem sie dazu dienen, Stromkreise für eine Reihe von Elektromagneten F zu schliessen, von denen einer für jede der Ziffer 1-0 vorgesehen ist. Diese sämtlichen Elektromagneten sind mit der Leitung der Batterie verbunden und können einzeln in die Leitung durch niederdrücken der zuge-
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Zu jedem der Elektromagneten gehört ein Anker G, wie dies am Elektromagneten I angedeutet ist, und dieser Anker ist mittels eines Winkelarmes H mit einm Kontaktstange J verbunden.
An jeder Seite d. 9i Kontaktstangen Z sind zehn parallele elektrische Leitungen e bzw. angeordnet, die den Kontaktstiftsätzen h entsprechen und welche sich auf beidon Seiten sämtlicher Kontaktstangen I erstrecken. Von diesen ist der eine Satz g (der obere) mit den verschiedenen Perforierorganen d verbunden, während der andere Satz e (der untere) mit den entsprechenden Kontaktorganen n verbunden ist. Bei dem Kontakt, der der Ziiiertaste 1 entspricht, sind die beiden Sätze von je zehn Leitungen, wie aus dem
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bunden ist.
Bei dem Korttakt I, welcher zur Ziffertaste 2 gehört, ist die Verbindung zwischen den Leitungen derart eingerichtet, dass jede der Kontaktleitungen mit derjenigen der Registerorganleitungen verbunden ist, welche einer Ziffer angehört, die um zwei höher als die Ziffer für die betreffende Kontaktleitung liegt usw. in Übereinstimmung mit dem Schaltungsschema, wie auf Fig. 1 angegeben.
Um zu veranschaulichen, wie diese Kontaktschliessungen in Verbindung mit den Kontaktschliessungen
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Addition von zwei èinstelligen Ziffern in der Maschine betrachten. Wir denken z. B., dass wir 3 und 4. addieren sollen.
Um nun die Zahl 4 in das Register eingeführt zu bekommen, muss man zuerst die Zahl 0 einführen, da die Stromkreise für das einzelne Perforierorgan d erst dann durch die Taste A bzw. das Kontaktorgan 1 geschlossen werden können, wenn schon ein Kontakt H. mit der Unterlagsplatte E in Verbindung steht. Es muss. also ; ehe die Zahl 4 eingeführt werden kann, zuerst mittels des Perforierorgans d. eine
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werden. Zu diesem Zweck wird das Band D vorwärts bewegt. In der einfachsten Weise kann dies dadurch geschehen, das man wiederholt den Kontakt z (Fig. 4} schliesst. Hiedureh wird die Sperradvorrichtung a : mittels des Magneten y bewegt, und die Walze s wird mittels des Federmotors t stufenweise gedreht.
Wenn das Band nun in dieser Weise so weit vorwärts bewegt worden ist, dass das vom Perforier-
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(s. Fig. l).
Wird nun die Taste auf dem Tastentisch A heruntergedrückt, welebo der Zahl 4 entspricht, so werden die sämtlichen Verbinudngsleitungen h, die von dem Magneten F4 kontrolliert werden, geschlossen, und dies hat, wie aus dem Schema ersichtlich, zur Folge, dass dio stromfübrende Kontaktleitung eo, welche dem Kontakt 110 entspricht, mit der Registerorganleitung g4 verbunden wird, wodurch das Perforier-
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organ d4 unter Strom gesetzt wird, da sämtliche Perforierorgane d, wie aus dem Schema ersichtlich, mit der Batterieleitung B-permanent verbunden sind. Das Perforierorgan d4 führt dabei eine Pcrforierung des Registerbandes aus.
Das Registerband wird darauf wieder durch nochmaliges Schlicsscn des Kontaktes z (Fig. 4) so weit vorwärts bewegt, dass die vom Perforierorgan d4 erzeugte Perforierung unter den Kontakt 114 kommt,
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Sollen nun zwei mehrziffrige Zahlen summiert werden, handelt es sich zunächst darum, die erste Zahl durch entsprechende Perforierungen in das Registerorgan D einzuführen. Man muss dann zuerst mittels der Taste Tes so viel Nullen einführen, wie die erste Zahl Stellen hat, damit für jede Stelle der Zahl ein Loch unter den Kontakt nô kommen kann.
Hat die erste Zahl z. B. vier Stellen, so führt man zuerst mittels der Taste T,, vier Nullen in das
Register D ein und bewegt dann in der oben angegebenen Weise das Registerband vorwärts, bis die erste Nullochung unter d@m Kontakt no sich bcfindet Dann führt man die erste mehrstellige Zahl, von der höchststelligen Ziffer angefangen, in das Register ein, was durch Drüeken auf die entsprechenden Tasten A geschieht.
Wenn diese Operation ausgeführt ist, wird das Registerband so viele Stufen vorwärts gebracht, dass die erste Perforierung der eingeführten Zahl unter den entsprechenden Kontakt, kommt, und danach wird die andere Zahl ebenfalls, von der höchsten Dezimalstelle an angefangen, eingeführt, indem man, falls notwendig, durch Einführen von Nullen vor der Zahl datür sorgt, dass die Ziffern auf den richtigen Platz im Verhältnis zu der ersten Zahl kommen. Die Maschine füjhrt dann in derselben Weise, wie oben
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Soll man so z. B. die Zahlen 1324 und 8573 addieren, so werden zuerst vier Nullen mittels der Tabulatortaste T\ eingeführt.
Danach werden die Ziffern der ersten Zahl in der Reihenfolge 1, 3,2, 4 einregistriert, sodann wird das Registerband bewegt, bis die Perforierung der Ziffer 1 unter den ent-
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Kontakt kommt, und darauf wird die dritte Zahl in die Maschine auf dieselbe'Weise, wie die vorhergehenden, mit der Folge eingeführt, dass die Perforierorgane die gesamte Summe durch entsprechende Perforierungen des Registerbandes registrieren.
Die endliche Summe kann schliesslich durch Einschalten des Apparates G in derselben Weise, wie oben beschrieben, permanent registriert werden.
Für Summierung von zwei Ziffern, deren Summe grösser als 9 ist, ist bei dieser sowie bei andern Rechenmaschinen eine Zehnerschaltung erforderlich, deren Ausführung und Wirkungsweise in dem folgenden schematisch behandelt werden soll.
In jede Gruppe der Verbindungsleitungen A zwischen den Kontaktleitungen und den Registerorganleitungen, welche durch die Elektromagneten F1, F2 usw. kontrolliert werden, ist für die Ver-
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durch Anziehung des Ankers L2 an den Kern Li unter Strom gesetzt.
Die Magnete L sind für die zu jeder Taste gehörigen Verbindungsleitungen h nur in denjenigen eingeschaltet, die mit Leitungen aus dem Leitungssatz e in Verbindung stehen, die Ziffern entsprechen, welche addiert zu der Tastenziffer eine Summe ergeben, die höher als 9 ist.
Wenn zwei Ziffern, deren Summe grösser ist als 9, addiert werden sollen, wird dies somit die Wirkung
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Der Kontakt n , der mit den vom Zehnerorgan M1 ausgeführten Lochungen zusammenwirkt, ist eine Stufe vor den andern Kontakten n2, n2, n3 ... angeordnet, und dieser Kontakt wird somit geschlossen, gleichzeitig mit dem Kontakt n für diejenige Ziffer, die unmittelbar vor der die Einschaltung des Zehnerorganes MI bewirkenden Ziffer registriert wurde. Bewirkt z. B. das Einführen einer Ziffer einer mehrstelligen Zahl die Einschaltung des Zehnerorganes MI, so wird die dadurch erzeugte Perforierung Kontaktschluss bei dem zugehörigen Kontakt M hervorbringen gleichzeitig damit, dass die Perforierung der vorhergehenden Ziffer (also die der Zehnerziffer) ihren Kontakt n erreicht.
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Sind es z. B. die Zahlen 17 und 18, welche addiert werden sollen, so führt man zuerst die Ziffer 1 und dann die Ziffer 7 in derselben Weise, wie oben angegeben, in das Register ein. Danach wird das Registerband vorwärts gebracht, so dass die Perforierung, die der Ziffer 1 entspricht, unter den entsprechenden Kontakt kommt, und danach wird erst die Taste Al so heruntergedrückt, dass das Perforierorgan d2
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In dem Falle, dass zu einer Zahl, welche eine grössere oder kleinere Anzahl von Neunern der Reihe nach enthält, eine andere. Zahl addiert werden soll, ist es notwendig, eine Anordnung zu treffen, welche bewirkt, dass der Stromwender P in einer Dezimalstelle, welche mehrere Dezimalstellen vor den Ziffern liegt, welche die Zehnereinstellung verursachen, in Wirksamkeit versetzt wird.
Wenn man z. B. zu der Zahl 29997 die Zahl 5 addieren soll, so muss der Stromwender P nicht nur allein für die Ziffer 9, welche unmittelbar vor 7 kommt, in Wirksamkeit sein, sondern auch für die drei
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permanent zusammengeschaltet ist, welches folglich jedesmal, wenn das Perforierorgan d9 beeinflusst wird, in Wirksamkeit versetzt wird.
In Verbindung mit dem Zehnerorgan M1 sind weiter eine Reihe von Kontaktorganen Mi (Fig. ?) derart angeordnet, dass für jede Stufe, die sich das Registerband bewegt, ein Kontaktorgan vorhanden ist. Alle diese Kontaktorgane 1111 sind über derselben leitenden Unterlage B angeordnet, welche mit der +-Leitung B+ der Batterie verbunden ist.
In Verbindung mit dem Zehnerorgan M2 ist ebenfalls eine entsprechende Reihe von Kontaktorganen 1112 angeordnet. Jedes Kontaktorgan m2 ist mit dem nebenan liegenden Kontaktorgan m1 leitend verbunden. Die Kontaktorgane m2 in der Reihe unter dem Zehnerorgan M3 wirken zusammen mit voneinander isolierten, unter dem Registerband angeordneten Kontaktplatten R, und jede dieser voneinander isolierten Kontaktplatten R ist mit den nebenan liegenden Kontaktorganen 1111 eine Stufe oberhalb, derart, wie es in Fig. 7 angedeutet ist, verbunden. Das letzte Kontaktorgan 1112 in der Reihe ist mit dem untersten Kontaktorgan m1 leitend verbunden.
Soll man nun die oben angegebene Addition der Zahlen 29997 und 5 vornehmen, geht man auf folgende Weise vor : Erst wird die Tabulatortaste T" so viele Male heruntergedrückt, wie es Ziffern in der ersten Zahl gibt, welche eingeführt werden sollen, mit andern Worten fünfmal. Dabei führt das Perforierorgan der Ziffer 0 eine Reihe von fünf Perforierungen aus. Dann bewegt man das Registerband D weiter, bis die erste Nullperforierung unter den Nullkontakt no kommt. Darauf wird erst die Taste heruntergedrückt, wodurch das Perforierorgan d2 in der oben beschriebenen Weise eingeschaltet wird und eine Perforierung ausführt. Dann wird die Taste A9 heruntergedrückt, wodurch eine Perforierung durch das Perforier-
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vier Ziffern der Summe bleiben folglich vorläufig unverändert 2999.
Die Ziffer 7 befindet sich unter ihrem Kontakt 1/7 und die Ziffertaste A5 der Zahl 5 wird nun mit der Folge heruntergedrückt, dass das Perforierorgan d2 der Ziffer 2 eine Perforierung ausführt, gleichzeitig damit, dass das Zehner- organ Mi ebenfalls eine Perforierung ausführt.
Um das Resultat dieser Addition angegeben zu erhalten, wird das Registerband D darauf weitergeführt, bis die erste Perforierung 2 unter ihren Kontakt kommt. Gleichzeitig wird durch die Perforierung, welche von dem Zehnerorgan Mi ausgeführt ist, eine Verbindung zwischen der Unterlagsplatte E und derjenigen der Unterlagsplatten R in der Reihe M2, welche eine Stufe vor der vor dem Zehnerorgan MI ausgeführten Perforierung liegt, gebildet. Da indessen die vorhergehende Zahl eine 9 ist, so ist auch hier eine Perforierung durch das Zehneiorgan M2 ausgeführt, und dasselbe ist in bezug auf die drei vorhergehenden Zahlen der Fall.
Die Verbindung wird derart ganz bis zu dem untersten der Kontakte 1na geschlossen, welcher in die Leitung des Zehnermagneten 0 (Fig. 1) eingeschaltet ist, und dieser wird in Wirksamkeit versetzt, so dass statt der Zahl 2 die Zahl 3 als erste Ziffer registriert wird.
Bei der nächsten Zahl, welche unter das Kontaktorgan kommt, wirkt die Zehnervorrichtullg in genau derselben Weise und die drei Neuner werden nun auf Null überführt, und man erhält die Summe 30002.
Um diese Maschine zu Subtraktionen zu verwenden, müssen zwei Umschaltungen vorgenommen werden, nämlich erstens mittels der Wendeschaltung S eine Umschaltung des obersten Satzes g von zehn Leitungen von den Perforierorganen cl zu den Kontaktorganen n und gleichzeitig des untersten Satzes Leitungen e von den Kontaktorganen n zu den Perforierorganen cl, derart, wie mit gestrichelten Linien in Fig. 1 angedeutet ist.
Zweitens muss das Zehnerorgan M2 von der Neunerleitung in die Nulleitung umgeschaltet werden, so wie durch gestrichelte Linien an dem Wender Ta angedeutet.
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Übrigens ist eine nähere Beschreibung d@r Subtraktionsarbeit übcrflüssig, ind@m diese genau identisch mit der Additionsarbeit stattfindet.
Die im vorgehenden beschriebene Maschine ist eine in sich selbst abgeschlossene Additions- und Subtraktionsmaschine.
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und das Schema einer solchen Maschine ist auf Fig. 2 veranschaulicht.
Während bei der Additions- und Subtraktionsmaschine gemäss Fig. 1 ein Satz von 20 Leitungen verwendet wird, von denen pie zehn untersten e mit den zehn obersten q mit Hilfe von zehn verschiedenen parallelen Schaltungen h einer Kontaktstange I zusammengeschaltet werden können, wird man bei der Maschine, welche auch Multiplikationen und Divisionen ausführen können soll, vier solcher Sätze gebiauchen, wovon die zwei ersten (1 und II) die Addition der Teilprodukte ausführen und die ändern zwd (III und IV) Fig. 2) die Bildung der Teilprodukte durch Multiplikation ausführen.
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Stoek I auf der Fig. 2 ist mit dem Additions- und Subtraktionsstock auf Fig.
1 identisch und dient zum selben Zweck wie dieser, wenn dieser als Additions-und Subtraktionsmaschine benutzt wird.
Um die Verwendung der übrigen Stocke zu erklären, wird auf das Schema Fig. 3 hingewiesen, wo eine Multiplikation von zwei vierstelligen Zablen ansgeführt gezeigt ist.
Diese. 11ultiplikation wird in bekannter Weise derart durchgeführt, dass jede der Ziffern des Multi-
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Da das Produkt von zwei einstelligen Zahlen niemals grosser als zweistellig werden kann, wird aus dem Schema Fig. 3 ersichtlich sein, dass die Summe dieser Einzelprodukte in allen Fällen mittels einer Reihe von einfachen Additionen erhalten werden kann.
Darauf werden sämtliche Ziffern des Multiplikanden mit der nächsten Ziffer des Multiplikators multipliziert, und die Reihe ein-oder zweistelliger Zahlen, welche man dabei erhält, wird zu der obengenannten Summe addiert. Hiebei wird man eine grössere oder kleinere Anzahl doppelter Additionen (z. B. 7 + 5 + 2) erhalten können, zu deren Ausführung ausser dem erstgenannten Additionsstock I
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eingerichtet ist.
Zu der Summe, welche man bei diesen Additionen erhält, wird wieder die Reihe ein-oder zweistelliger Produkte, welche man beim Multiplizieren des Multiplikanden mit der nächsten Ziffer des Multiplikators erhält usw., addiert +.
Wie ersichtlich, wird bei einer Multiplikation von zwei mehrstelligen Zahlen niemals die Notwendig- keit von mehr als zwei gleichzeitigen Additionen eintreten, indem man immer nur die Zehner eines zwei-
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Der Multiplikationsstock IV ist derart geschaltet, dass er beim Niederdrücken einer Multiplikations- taste, z. B. 7, das Perforierorgan derjenigen Ziffer einschaltet, welche den Zehnern im Produkt zwischen der auf dem Registerband perforierten Ziffer (also bei unserem Zahlenbeispiel 5'7 = 35 die Zahl 5) und der der Taste entsprechenden Ziffer entspricht, also in diesem Falle das Perforierorgan der Ziffer 3.
In dieser Weise werden die beiden Multiplikationsstöcke III und IV zur Ausführung einer Multiplikation benutzt.
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Der rechte Teil des Registerbandes, welcher zum Kontrollieren der Multiplikationsstöeke III, IV dient, ist mit zwei hintereinanderlicgenden Kontakten n,. für jede Ziffer versehen. Der erste dieser Kontakte n1v kontrolliert den Multiplikationsstock IV, der die Zehner in einem zweistelligen Einzelprodukt ausrechnet, und der andere n@ kontrolliert den Multiplikationsstock III, der die Einer in einem zweistelligen Einzelprodukt ausrechnet.
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Perforierung ausführt. In dieser Weise wird der Multiplikand 03487 folglich mit ein@m Zwischenraum wiederholt, der der Anzahl Ziffern entspricht, für die das Register dimensioniert ist.
Das Verhältnis zwischen den beiden Registern Dr und Dt wird hiebei jedesmal um eine Stufe
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des Additionsregisters zurückbleiben.
Gleichzeitig damit, dass die erste Ziffer 6 des Produktes zwischen dem Multiplikand und der ersten Ziffer des Multiplikators (also des Teilproduktes 03487'2 = 0974) unter ihr Kontaktorgan ni im Additionsregister gekommen ist, sind folglich die ersten beiden Ziffern 03 des repetierten Multiplikanden unter ihre entsprechenden Kontaktorgane n, und n,., im Multiplikationsregister gekommen.
Dies ist die Stellung, nachdem die Multiplikation des Multiplikanden mit der ersten Ziffer 2 des Multiplikators ausgeführt ist, und die Multiplikation mit der zweiten Ziffer des Multiplikators kann nun angefangen werden.
Diese Multiplikation findet genau in derselben Weise wie die oben beschriebene Multiplikation mit der Ziffer 2 statt, nur mit dem Unterschied, dass jetzt nicht nur Nullen im Additionsregister stehen, sondern die Ziffern 06974, zu denen folglich das Produkt aus Multiplikand und der zweiten Ziffer 0 des Multiplikators 2056 nach dem anfangs beschriebenen Additionsprinzip derart addiert wird, dass dann unter Berücksichtigung der hiebei stattfindenden Dezimalstellenverschiebung die Perforierorgane d, des Additionsregisters in Reihenfolge Perforierungen für die Ziffern 069740 ausführen und das Register-
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Hienach wird die Multiplikation mit der nächsten Ziffer 5 des Multiplikators 2056 ausgeführt, wobei Perforierungen im Additionsregister für die Ziffern 0714835 gebildet werden usw.
Wenn schliesslich der Multiplikand mit sämtlichen Ziffern des Multiplikators multipliziert worden ist, wird das Gesamtresultat durch Einschalten der Resultatdruckvorrichtung G mittels der Schaltung. K genau in derselben Weise, wie früher in Verbindung mit der Additionsmaschine in Fig. 1 beschrieben wurde, niedergeschrieben.
Um die in Fig. 2 veranschaulichte Maschine zur Ausführung von Division zu benutzen, wird erst der Dividend in gewohnter Weise in das Additionsregister eingeführt, darauf wird der Divisor in der gleichen Weise wie der Multiplikand bei Ausführung einer Multiplikation eingeführt. Wenn der Divisor 02056 ist, kommt also 0 unter das zweite ihrer Kontaktorgane M,."0, 2 unter das erste ihrer Kontakt-
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kommt und die folgenden Ziffern entsprechende Stufen davor.
Wenn der Dividend und Divisor gleichzeitig die oben beschriebenen Plätze in ihren Registern einnehmen, wird der Additionsstoek j ? auf Subtraktion durch den Wender 8 und T, (Fig. l) geschaltet.
Wenn dies getan ist, drückt man nun auf die Neunertaste V 9, wodurch also die beiden ersten. Ziffern des Divisors mit 9 multipliziert und das Produkt von der ersten Ziffer des Dividenden subtrahiert werden. Wenn das genannte Produkt grösser als die erste Ziffer des Dividenden ist, macht das Zehnerorgan 1111 im Additionsregister einen Ausschlag, und man weiss dann, dass die Zahl 9 zu hoch war und dass also die erste Ziffer im Quotienten kleiner als 9 ist.
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ermitteln.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrisch betriebene Rechenmaschine für alle vier Rechnungsarten, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks'Verbindung jeder Ziffertaste (A) mit einem beliebigen Perforierorgan (do-do) für jede Taste (A,-A,) eine der Anzahl der Perforierorgane 7) entsprechende Anzahl von Kupplungen (z. B. von elektrischen Kontakten vorgesehen ist, deren Einschaltung von dem von der vorher niedergedrückten Ziffertastc (A) betätigten Perforierorgan (d) gesteuert wird.