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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.
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Electrically operated calculating machine.
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Computing operation enabled.
As with most of the usual calculating machines, the new calculating machine comprises a number of setting elements, which are hereinafter referred to as digit keys for the sake of simplicity, as well as a number of elements which are used to register the arithmetic operations carried out by means of the keys in the machine. For the sake of brevity, the last-named organs will be mentioned below
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The principle of the present calculating machine is mainly based on the fact that a corresponding number of couplings (e.g. electrical connection contacts) are provided for the purpose of connecting each digit keypad to any registration organ, which is switched on by the registration organ actuated by the previously pressed key is controlled.
The principle of the coupling of the various connections, brought about by actuation of the keys, for carrying out the addition or The work of multiplication is best understood by referring to Figures 1 and 2 of the drawings which schematically illustrate this principle.
In the drawing, both the principle and the construction of the calculating machine are shown in an exemplary embodiment. It shows figs an executed circuit diagram for an addition and subtraction machine; 2 shows a circuit diagram of a machine for all four types of calculation; Fig. 3 a
Scheme for the multiplication of two four-digit @ n numbers; 4 is a schematic representation of the apparatus required for an adding and subtracting machine; 5 shows a schematic representation of a part of the registration element, for the purpose of illustrating the operation of the machine when the numbers for the addition are introduced;
FIGS. 6 and 7 show schemes on a larger scale, for the purpose of illustrating the transfer of tens.
As an example for the exploitation of the invention Hit the construction of a calculating machine is intended in
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Typewriters are automatically operated from the machine by means of electromagnets or the like, but can also be used by hand for the purpose of writing down numbers that have nothing to do with the billing process. D is a register which in this case is intended to be implemented in the form of a paper tape which moves in the direction indicated by the arrow one step for each key that is pressed down. The length of movement for each stage is through
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connected to FIG.
In the embodiment according to the diagram (Fig. 1), the buttons A are indirectly connected to the contacts I, in that they serve to close circuits for a series of electromagnets F, one of which is provided for each of the numbers 1-0. All of these electromagnets are connected to the line of the battery and can be individually inserted into the line by pressing down the
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Each of the electromagnets has an armature G, as indicated on the electromagnet I, and this armature is connected to a contact rod J by means of an angle arm H.
On each side d. 9i contact rods Z are ten parallel electrical lines e or arranged which correspond to the contact pin sets h and which extend on both sides of all contact rods I. Of these, one set g (the upper one) is connected to the various perforating members d, while the other set e (the lower one) is connected to the corresponding contact members n. In the case of the contact that corresponds to the decorative key 1, the two sets of ten lines each are as shown in the
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is bound.
In the case of Korttakt I, which belongs to digit key 2, the connection between the lines is set up in such a way that each of the contact lines is connected to that of the register organ lines which belongs to a digit that is two higher than the digit for the relevant contact line, etc. in accordance with the circuit diagram as indicated on FIG.
To illustrate how these contact closings in conjunction with the contact closings
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Consider the addition of two single-digit numbers in the machine. We think z. E.g. that we should add 3 and 4.
In order to get the number 4 introduced into the register, you first have to introduce the number 0, since the circuits for the individual perforating element d can only be closed by pressing key A or contact element 1 when there is already a contact H. the base plate E is in connection. It must. so ; before the number 4 can be inserted, first by means of the perforating element d. a
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will. For this purpose, the tape D is moved forward. In the simplest way this can be done by repeatedly closing the contact z (Fig. 4}. In this way, the ratchet device a: is moved by means of the magnet y, and the roller s is rotated in stages by means of the spring motor t.
When the tape has been moved so far forward in this way that the perforating
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(see Fig. 1).
If the key on the key table A, which corresponds to the number 4, is now depressed, all the connecting lines h, which are controlled by the magnet F4, are closed and, as can be seen from the diagram, this has the consequence that the current-carrying contact line eo, which corresponds to the contact 110, is connected to the register organ line g4, whereby the perforating
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organ d4 is energized since all perforating elements d, as can be seen from the diagram, are permanently connected to the battery line B. The perforating member d4 performs a perforation of the register tape.
The register strip is then moved forward again by closing the contact z (Fig. 4) so far that the perforation produced by the perforating element d4 comes under the contact 114,
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If two multi-digit numbers are to be added up, the first thing to do is to introduce the first number into the register element D through appropriate perforations. You then first have to use the Tes key to insert as many zeros as the first number has places so that a hole can come under the contact nô for each place of the number.
Has the first number z. B. four digits, you first insert four zeros into the using the T ,, key
Register D and then move the register tape forwards in the manner indicated above until the first zero hole is found under the contact no. Then the first multi-digit number, starting from the highest digit, is entered in the register, which is done by pressing the corresponding keys A happens.
When this operation is carried out, the register tape is brought forward so many steps that the first perforation of the inserted number comes under the corresponding contact, and then the other number is also introduced, starting from the highest decimal place, by, if necessary, by inserting zeros in front of the number ensures that the digits come in the right place in relation to the first number. The machine then operates in the same way as above
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Should you If, for example, you add the numbers 1324 and 8573, four zeros are first introduced using the tab key T \.
Then the digits of the first number are registered in the order 1, 3, 2, 4, then the register tape is moved until the perforation of the number 1 under the intended
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Contact is made, and then the third number is introduced into the machine in the same way as the previous ones, with the result that the perforating members register the total amount through corresponding perforations in the register strip.
The finite sum can finally be registered permanently by switching on the apparatus G in the same way as described above.
For adding up two digits, the sum of which is greater than 9, this and other calculating machines require a numeric circuit, the design and mode of operation of which will be discussed schematically in the following.
In each group of the connecting lines A between the contact lines and the register organ lines, which are controlled by the electromagnets F1, F2, etc.,
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energized by attraction of the armature L2 to the core Li.
The magnets L are only switched on for the connecting lines h associated with each key in those that are connected to lines from the line set e that correspond to digits which, when added to the key number, result in a sum that is greater than 9.
If two digits whose sum is greater than 9 are to be added, this will have the effect
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The contact n, which interacts with the perforations made by the decimal organ M1, is arranged one step in front of the other contacts n2, n2, n3 ..., and this contact is thus closed, simultaneously with the contact n for the digit immediately before the digit causing the activation of the tens organ MI was registered. Causes z. B. the introduction of a digit of a multi-digit number and the activation of the tens MI, the resulting perforation will bring about contact closure at the associated contact M at the same time that the perforation of the previous digit (i.e. that of the tens digit) reaches its contact n.
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Is it z. If, for example, the numbers 17 and 18 are to be added, first the number 1 and then the number 7 are entered in the register in the same way as indicated above. Then the register tape is brought forward so that the perforation which corresponds to the number 1 comes under the corresponding contact, and only then is the key A1 depressed so that the perforating element d2
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In the event that to a number which contains a greater or lesser number of nines in sequence, another. Number is to be added, it is necessary to make an arrangement which has the effect that the commutator P is activated in a decimal place which is several decimal places before the digits which cause the ten setting.
If you z. If, for example, the number 5 is to be added to the number 29997, the commutator P must not only be effective for the number 9, which comes immediately before 7, but also for the three
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is permanently interconnected, which is consequently activated every time the perforating element d9 is influenced.
In connection with the tens element M1, a number of contact elements Mi (FIG.?) Are arranged in such a way that a contact element is present for each step that the register tape moves. All these contact elements 1111 are arranged over the same conductive base B, which is connected to the + line B + of the battery.
A corresponding row of contact elements 1112 is also arranged in connection with the tens element M2. Each contact element m2 is conductively connected to the contact element m1 lying next to it. The contact elements m2 in the row below the tens element M3 work together with contact plates R, which are isolated from one another and arranged under the register strip, and each of these contact plates R, which are isolated from one another, is one step above with the contact elements 1111 lying next to it, as indicated in FIG is connected. The last contact element 1112 in the series is conductively connected to the lowermost contact element m1.
If you want to add the numbers 29997 and 5 as given above, proceed as follows: First, press the tab key T "as many times as there are digits in the first number that are to be introduced, in other words five times The perforating element of the number 0 carries out a series of five perforations. Then the register tape D is moved on until the first zero perforation comes under the zero contact no. Then the key is first pressed, whereby the perforating element d2 is switched on in the manner described above and perforates, then the A9 key is depressed, which perforates the perforation
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four digits of the total therefore remain unchanged for the time being 2999.
The number 7 is under their contact 1/7 and the number key A5 of the number 5 is now depressed with the result that the perforating element d2 of the number 2 performs a perforation, at the same time that the decimal organ Mi also performs a perforation.
In order to obtain the result of this addition indicated, the register tape D is continued until the first perforation 2 comes under its contact. At the same time, the perforation made by the decimal organ Mi forms a connection between the base plate E and that of the base boards R in the row M2, which is one step in front of the perforation made in front of the decimal organ MI. Since, however, the preceding number is a 9, a perforation is also made here through the ten organ M2, and the same is the case with regard to the three preceding numbers.
The connection is closed all the way to the lowest of the contacts 1na, which is switched into the line of the ten magnet 0 (Fig. 1), and this is activated so that the number 3 is registered as the first digit instead of the number 2 .
With the next number, which comes under the contact organ, the ten device works in exactly the same way and the three nines are now transferred to zero, and the sum 30002 is obtained.
In order to use this machine for subtractions, two switchings must be made, namely firstly by means of the reversing circuit S a switchover of the uppermost set g of ten lines from the perforating organs cl to the contact organs n and at the same time the lowest set of lines e from the contact organs n to the Perforating organs cl, such as is indicated with dashed lines in FIG.
Second, the tens organ M2 must be switched from the nine line to the zero line, as indicated by dashed lines on the turner Ta.
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Incidentally, a more detailed description of the subtraction work is superfluous, as this takes place exactly identically to the addition work.
The machine described above is a self-contained addition and subtraction machine.
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and the schematic of such a machine is illustrated in FIG.
While in the addition and subtraction machine according to FIG. 1, a set of 20 lines is used, of which the ten lowest e can be connected to the ten uppermost q with the help of ten different parallel circuits h of a contact rod I, the machine is used which should also be able to carry out multiplications and divisions, need four such sets, of which the first two (1 and II) carry out the addition of the partial products and the other two (III and IV) Fig. 2) carry out the formation of the partial products by multiplication.
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Stoek I on Fig. 2 is combined with the addition and subtraction stick on Fig.
1 and serves the same purpose as this when used as an addition and subtraction machine.
To explain the use of the remaining floors, reference is made to the diagram in Fig. 3, where a multiplication of two four-digit numbers is shown.
These. The multiplication is carried out in a known manner in such a way that each of the digits of the multiple
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Since the product of two single-digit numbers can never be greater than two-digit, it can be seen from the scheme in FIG. 3 that the sum of these individual products can be obtained in all cases by means of a series of simple additions.
Then all digits of the multiplicand are multiplied by the next digit of the multiplier, and the series of one-digit or two-digit numbers obtained is added to the above sum. A larger or smaller number of double additions (e.g. 7 + 5 + 2) will be able to be obtained here, in addition to the first-mentioned addition block I
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is set up.
The series of one- or two-digit products that are obtained when multiplying the multiplicand by the next digit of the multiplier, etc., is again added to the sum obtained with these additions +.
As can be seen, when multiplying two multi-digit numbers there will never be a need for more than two simultaneous additions by only ever adding the tens of a two-
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The multiplication stick IV is connected in such a way that when a multiplication key is pressed, e.g. B. 7, the perforating element switches on the digit which corresponds to the tens in the product between the digit perforated on the register tape (i.e. in our numerical example 5'7 = 35 the number 5) and the digit corresponding to the key, i.e. in this case the perforating element the number 3.
In this way, the two multiplication blocks III and IV are used to carry out a multiplication.
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The right part of the register band, which is used to control the multiplication levels III, IV, has two consecutive contacts n ,. for each digit. The first of these contacts n1v controls the multiplication stick IV, which calculates the tens in a two-digit individual product, and the other n @ controls the multiplication stick III, which calculates the units in a two-digit individual product.
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Performs perforation. In this way, the multiplicand 03487 is repeated with an @ m space which corresponds to the number of digits for which the register is dimensioned.
The ratio between the two registers Dr and Dt increases by one step each time
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of the addition register remain.
Simultaneously with the fact that the first digit 6 of the product between the multiplicand and the first digit of the multiplier (i.e. the partial product 03487'2 = 0974) has come under your contact organ ni in the addition register, the first two digits 03 of the repeated multiplicand are consequently under yours corresponding contact organs n, and n,., come in the multiplication register.
This is the position after the multiplicand has been multiplied by the first digit 2 of the multiplier and the multiplication by the second digit of the multiplier can now be started.
This multiplication takes place in exactly the same way as the multiplication with the number 2 described above, the only difference being that now there are not only zeros in the addition register, but the numbers 06974, which are consequently the product of the multiplicand and the second number 0 of the Multiplier 2056 is added according to the addition principle described at the beginning in such a way that, taking into account the shifting of the decimal places, the perforating elements d, of the addition register perform perforations for the digits 069740 in the order and the register
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Then the multiplication with the next digit 5 of the multiplier 2056 is carried out, with perforations being formed in the addition register for the digits 0714835 etc.
When the multiplicand has finally been multiplied by all the digits of the multiplier, the total result is obtained by switching on the result printing device G by means of the circuit. K is written in exactly the same manner as previously described in connection with the addition machine in FIG.
In order to use the machine illustrated in FIG. 2 to carry out division, the dividend is first introduced into the addition register in the usual manner, then the divisor is introduced in the same way as the multiplicand when a multiplication is carried out. If the divisor is 02056, then 0 comes under the second of their contact organs M,. "0, 2 under the first of their contact organs
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comes and the following numbers in front of it.
If the dividend and divisor simultaneously occupy the positions described above in their registers, the addition signal j? switched to subtraction by the turner 8 and T, (Fig. 1).
When this is done, you now press the nine key V 9, which means the first two. Digits of the divisor are multiplied by 9 and the product subtracted from the first digit of the dividend. If the named product is greater than the first digit of the dividend, the organ of ten 1111 makes a deflection in the addition register, and you then know that the number 9 was too high and that the first digit in the quotient is less than 9.
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determine.
PATENT CLAIMS:
1. Electrically operated calculating machine for all four types of invoices, characterized in that, for the purpose of connecting each digit key (A) with any perforating element (do-do) for each key (A, -A,) a number corresponding to the number of perforating elements 7) of clutches (e.g. electrical contacts), the activation of which is controlled by the perforating element (d) actuated by the digit key (A) that was previously pressed.