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Rechenmaschine mit Einmaleinskörpern. Die Erfindung betrifft eine
mit an sich bekannten Einmaleinskörpern ausgestattete Rechenmaschine, bei der lediglich
durch das Einstellen zweier Faktoren die durch Summierung das Gesamtergebnis bildenden
Teilprodukte so zur körperlichen Darstellung gebracht werden, daB ein Resultatzählwerk
in einfachster Weise und in einem Arbeitsgang die Werte aufnehmen und zum Endprodukt
summieren kann.
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Wenn man eine Multiplikation zweier Faktoren, z. B. 23X45, durchführen
will, so hat man bekanntlich zunächst jede Zahl des einen Faktors mit jeder Zahl
des anderen Faktors zu multiplizieren und dann die erhaltenen Teilprodukte nach
Einordnung ent-.,prechend ihren Stellenwerten zu summieren, wodurch das richtige
Gesamtergebnis gebildet wird. Das angegebene Beispiel ergibt bei der Multiplikation
der einzelnen Ziffern 2, 3, 4 und 5 miteinander folgende Teilprodukte: 5X3=15; 5X2=io;
4X3=12; 4X2=8. Diese Teilprodukte, die bekanntlich höchstens zweistellige Zahlen
darstellen können, werden darauf entsprechend ihrem Einer-, Zehner-, Hunderter-
usw. Wert geordnet, so daß sich dann bei deren .Summierun:g
| 23X45 |
| -_ 15 |
| io |
| 12 |
| 8 |
| das Endprodukt 1o35 ergibt. |
Beim Erfindungsgegenstand werden zur körperlichen Darstellung der Teilprodukte Einmaleiriskörper
bekannter Art verwendet, die die sämtlichen Produkte des kleinen Einmaleins durch
Zungen verschiedener Länge oder durch entsprechende Vertiefungen verkörpert aufweisen.
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Ein solcher Einmaleinskörper, der die Form einer zylindrischen Walze
aufweisen kann, besteht z. B: aus neun einzelnen Scheiben i (Abb. i), die untzr
7_wiccbenschaltung von Abstandscheiben 2 zu einer Trommel
vereinigt
sind, und von denen jede Scheibe i die Produkte einer der Zahlen i bis 9 mit den
Zahlen von o bis 9 aufweist. Auf dem Umfang der als Einer-, Zweier-, Dreier-, Viererusw.
bis \ieunerscheiben bezeichneten Scheiben r sind zu diesem Zwecke in bestimmten
gleichmäßigen Abständen (Winkelabständen von 36°) eine Anzahl von nahezu radial
gestellten Zungen 3, 4 vorgesehen, deren Länge entsprechend den darzustellenden
Werten ein Vielfaches einer bestimmten Einheit, z. B. eines Millimeters, bildet.
Dabei ist für die Werte unter io nur eine Zunge vorgesehen, während für die Werte
io und darüber zwei nebeneinanderstehende Zungen angeordnet sind, von denen die
eine Zunge 3 die Zehner i und die andere, 4., die Einer darstellt. ' Beispielsweise
sind auf der in Abb.2 wiedergegebenen Siebenerscheibe i die Teilprodukte von 7 mit
den Zahlen von o bis 9, also folgende. Werte: o, 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 56 und
63, zu finden.
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Das Produkt 42 wird, wie Abb. 2 erkennen ' läßt, durch eine Zunge
3 von 4 mm Länge (= vier Zehner) und eine danebensteliende Zunge 4 von 2 mm Länge
(- zwei Einer) wiedergegeben.
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Die neun mit den Darstellungen sämtlicher Produkte des kleinen Einmaleins
versehenen , Scheiben (Einer-, Zweier- ... usw. Neunerscheibe) eines Einmaleinskörpers
sind derart auf einer hohlen Welle 5 (Abb. i) angeordnet, daß auf je einer von zehn
parallelen, im gleichen Abstand voneinander liegenden Mantellinien x-x (Abb.3) !der
Trommel die Teilprodukte aus einer der Zahlen o bis 9 mit den Zahlen von i bis 9
liegen, z. B. 2, 4, 6, 8, io, 12, 14, 16, 18 usw.
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Der Einmaleinskörper kann gemäß Abb.4 auch aus 18 Scheiben 6 ohne
Abstandscheiben zusammengesetzt sein, wenn man die Zehner von den Einern der Teilprodukte
trennt, und wenn man die Zehner und die Einer je auf einer besonderen Scheibe anordnet.
Je zwei benachbarte Scheiben dieses Einmaleinskörpers entsprechen dann einer Einer-,
Zweier-, Dreier- usw. bis Neunerscheibe des Einmaleinskörpers nach den Abb. i bis
3.
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Von den Einmaleinstrommeln sind auf einer festgelagerten Welle 7 (Abb.
i) für eine Wertstelle des Multiplikators so viele Ein- ; maleinskörper anzuordnen,
wie der Stellenzahl des Multiplikanden der Rechenmaschine entspricht. Soll z. B.
eine Rechenmaschine vier Stellen im Multiplikatoreneinstellwerk und fünf Stellen
im Multiplikandeneinstellwerk aufweisen, so sind insgesamt 20 Einmaleinstrommeln
vorzusehen, von denen je fünf Trommeln auf einer Welle 7 anzuordnen sind. Die 2o
Trommeln sind mithin auf vier parallel zueinander liegenden Wellen 7 anzubringen,
die unterhalb der Deckplatte 9 der Maschine liegen.
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Die Einstellung eines Einmaleinskörpers auf ein bestimmtes Teilprodukt
erfolgt bei der Rechenmaschine von zwei Einstellwerken E, E1 aus, die rechtwinklig
zueinander auf der oberen Deckplatte 9 der kastenförmigen Rechenmaschine angeordnet
sind, wie dies die Abb. 5 erkennen läßt. Im Einstellwerk E wird der Multiplikator
und im Werk El der iNlultiplikand mittels Einstellknöpfe io bzw. i i, die in Schlitzen
8 bzw. 12 verschiebbar sind, eingestellt. Die Verschiebung eines Einstellknopfes
io in einem Schlitz 8 bewirkt eine Achsialverschiebung des auf der zugehörigen Welle
7 gleitend gelagerten Einmaleinskörpers, wodurch die dem eingestellten Multiplikator
entsprechende Scheibe i (Einer-, Zweier-, Dreier- usw. Scheibe) an die Abnahmestelle
gelangt, von der aus das durch Einstellung erhaltene Teilprodukt abgenommen und
dann an ein Resultatzählwerk weitergegeben wird. Um ein bestimmtes Teilprodukt an
diese Abnahmestelle zu bringen, ist außer der Achsialverschiebung des Einmaleinskörpers
auch noch eine Verdrehung dieses Körpers um seine Achse um so viel Teilungen erforderlich,
wie der zugehörigen Multiplikandenziffer entspricht. hie Drehung eines Einmaleinskörpers
wird durch Verschiebung eines Einstellknopfes i i in einem Schlitz 12 erreicht.
Die Einstellknöpfe io des Multiplikatoreneinstellwerkes E sind mit den auf den Wellen
7 verschiebbaren Einmaleinstrommeln durch eine hohle Welle 5 derart verbunden, daß
sich die auf dieser Welle 5 sitzenden Trommeln gemeinsam verschieben lassen, ohne
an ihrer Drehung gehindert zu sein. Die Drehung jeder einzelnen Trommel kann mittels
einer Zahnstange 13 erfolgen, die mit ihrer Verzahnung in die zu einem breiten Zahnrade
14 ausgebildete hohle Welle des Einmaleinskörpers eingreift, während das andere
Ende der Zahnstange 13 einen Einstellknopf i i trägt. Dabei ist jede zu einer Wertstelle
des Multiplikandeneinstellwerkes gehörige Zahnstange 13 so lang bemessen, daß sie
mit den ihrer Wertstelle entsprechenden, auf den sämtlichen Wellen 7 gelagerten
Einmaleinskörpern stets im Zahneingriff bleibt. Bei einer Einstellung eines Einstellknopfes
i o im Einstellwerk E werden also durch die Hohlwelle 5 die sämtlichen zu dieser
Stelle gehörigen Einmaleinskörper gegenüber der festgelagerten Welle 7 verschoben,
während durch die Einstellung eines Knopfes i i im Werk Ei die dieser Stelle entsprechenden
Einmaleinskörper gemeinsam gedreht werden.
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Gemäß Abb. 4 sind die frei drehbaren Einnialeinstrommeln
unmittelbar
auf eine ihrer Längsrichtung verschiebbaren Welle 18 gesetzt, an deren einem Ende
der Stellknopf to angeordnet sein kann. Jede Einmaleinstrominel ist hierbei mit
einem großen Zahnrade 15 verbunden, das in eine breite und entsprechend lange, auf
dem Boden 16 der Rechenmaschine geführte Zahnstange 17 eingreift. An einem Ende
ist an jeder Zahnstange 17, wie Abb.6 im Grundriß zeigt, ein Einstellknopf z r befestigt,
der durch einen Schlitz 12 der Maschinendeckplatte 9 hervorragt. Die Breite der
Zahnstangen 17 ist so groß gewählt, daß bei jeder Verschiebung der in Gleitlagern
r9 beweglichen Welle 18 mit den Einmaleinstrommeln stets der Zahneingriff mit den
Zahnrädern 15 aufrechterhalten bleibt.
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Die Anordnung der 2o Einmaleinskörper bei einer 4X5stelligen Rechenmaschine
zeigt schematisch Abb.7, in der die Einmaleinstrommeln durch Quadrate dargestellt
sind, in denen jeweils die in die Abnahmestellen gebrachten Teilprodukte eingeschrieben
sind, die durch Einstellung des Multiplikators 6337 im EinsteliwerkE und des Multiplikanden2374
im Einstellwerk El erhalten wurden. Quer zu den Wellen 7 bzw. 18 liegen die durch
Striche angedeuteten Zahnstangen 13 bzw. 17. Jede zu dein Multiplikandeneinstellwerk
gehörige_ Zahnstange 13 bzw. 17 greift mit ihrer @erzahn:ung in die sämtlichen
zu ihrer Wertstelle gehörigen Einmaleinskörper ein, so daß durch die Einstellung
der Multiplikator- und der Multiplikandeneinstellknöpfe in den sämtlichen 2o Einmaleinstromineln
die entsprechenden, in die Quadrate eingeschriebenen Teilprodukte gebildet werden.
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Nachdem die durch Einstellung des Multiplikators und des Multiplikanden
erhaltenen, körperlich durch verschieden lange Zungen dargestellten Teilprodukte
an die Abnahmestelle gebracht worden sind, müssen diese Werte nach ihrem Stellenwert
geordnet und summiert werden. Das geschieht auf folgende Weise: Über den sämtlichen
in einer Ebene liegenden Einmaleinstrommeln ist eine parallel geführte, heb- und
senkbare Platte 2o (Ab,b. 5) angeordnet, die gegenüber den höchsten, die eingestellten
Teilprodukte aufweisenden Stellen der Trommeln - also an den Abnahmestellen - mit
je zwei parallel geführten, auf-und abwärts beweglichen Übertragungsgliedern ausgestattet
ist.
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Die im wesentlichen eine rechteckige Gestalt aufweisende Platte 2o
kann mittels eines seitlich an der Rechenmaschine angebrachten Handhebels 21 gehoben
und gesenkt werden. Mit der Drehachse dieses Handhebels 2 1 ist ein Kegelrad 22
verbunden, das eine mit zwei Kegelrädern 24, 25 ausgestattete Vorgelegewelle 23
in Drehung zu setzen vermag. Von dieser Welle 23 aus wird durch ein Kegelrad 26
eine kurze, auf dem Boden der Rechenmaschine gelagerte Welle 27 gedreht. Mit dem
Kegelrad 25 steht ein Kegelrad 28 in Zahneingriff, das unter Vermittlung einer Welle
29, eines Kegelräderpaares 30, 31, einer Welle 32 und eines Kegelräderpaares 33,
34 eine kurze Welle 35 antreibt. Diese Welle 35, die in der verlängerten Drehachse
der kurzen Welle 27 liegt und die ebenfalls in fest mit der Bodenplatte 16 der Rechenmaschine
verbundenen Lagern geführt ist, trägt ebenso wie die Welle 27 ein Exzenter 36. Die
parallel zu diesen kurzen Wellen 27, 35 liegende, in gleicher Weise gelagerte Welle
29 ist mit zwei Exzentern 36 ausgerüstet. Jedes auf den Wellen 27, 35 und 29 befestigte
Exzenter 36 (Abb. 8) ist von einem Ring 37 umgeben, der in eine Exzenterstange 38
übergeht. Unter Vermittlung eines Drehgelenkes 39 ist die Stange 38 mit der Platte
2o verbunden, die an dem Gehäuse der Rechenmaschine in geeigneter Weise parallel
geführt wird. Wird der Handhebel 21 aus der in Abb.5 und 8 wiedergegebenen, durch
einen Anschlag 4o begrenzten einen Endlage in die durch einen Anschlag 41 begrenzte
andere Endlage verschwenkt, so wird die Platte 2o aus ihrer Hochlage in eine Tieflage
gebracht. Durch die Rückführung des Handhebels 21 dagegen wird die Platte 2o aus
der Tieflage wieder in die Hochlage zurückbewegt.
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Die Übertragungsglieder, die gegenüber den höchsten, die eingestellten
Teilprodukte aufweisenden Stellen der Einmaleinskörper in der heb- und senkbaren
Platte 2o angeordnet sind, können, wie aus Abb. 9 hervorgeht, aus je einer parallel
geführten Stange 42 bestehen, die an ihrem oberen Ende neun Einzelglieder 43 trägt,
die durch Gelenkbolzen 44 miteinander in Verbindung stehen und die an jedem Einzelgliede
seitlich einen Zahn 45 besitzen. An jeder Abnahmestelle sind in der Platte 2o zwei
entsprechend gekröpfte Stangen 42 angeordnet, von denen die eine Stange 42 beim
Abwärtsbewegen der Platte 2o sich beispielsweise auf eine Zehnerzunge 3, die andere
auf eine Ein@erzunge 4 aufsetzt, die an den Einmaleinstrommeln an der Abnahmestelle
nach oben ragen. Durch die Zungen 3, 4 werden die Stangen 42 nach oben bewegt, und
zwar um die Länge der Zungen 3, 4, so daß auf der Oberseite der Platte :2o die der
Anzahl der Zehner und der Einer entsprechende Anzahl von Zähnen 45 herausragt. Die
seitliche Kröpfung der Stangen 42 ist so groß gewählt, daß die den gleichen Stellenwert
besitzenden Zähne 45 der Teilprodukt-,vertstellen
jeweils auf einer
Linie liegen, die die Abnahmestellen der Einmaleinstrommeln diagonal miteinander
verbindet oder die zu diesen Diagonalen parallel verläuft. Abb. io zeigt die obere
Ansicht der Platte 2o mit den sämtlichen oberen Enden der Einzelglieder 43, die
zu einer 4X5stelligen Rechenmaschine gehören. Diese Enden sind in dieser Abbildung
durch einen kleinen Kreis und die unterhalb der Platte 2o liegenden Stangen 42 durch
einen schwarzen Punkt dargestellt, während ihre Verbindungslinien die Kröpfung veranschaulichen
sollen. Die Enden 43 liegen auf den Linien y-y.
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Über die Deckplatten 9 und 2o (Abt. 5) ragen die Seitenwände 46 und
47 der Rechenmaschine nach oben etwas hervor. Auf der nach der Rechenmaschine zu
gerichteten Seite weisen diese Seitenwände46und47 rechteckige Führungsnuten 48 auf.
Der Verlauf einer solchen Nut 48 ist aus den Abb. i i .und 12 zu ersehen. In diese
Führungsnuten 48 greifen zwei an einem Resultatzählwerk 49 befestigte, seitlich
hervorragende und zwecknläßigerweise mit Rollen 5o ausgestattete Zapfen 51 ein.
Das Resultatzählwerk 49 ist von üblicher Bauart und mit Zehnerübertragungseinrichtung
versehen. Mit seinem Boden 52 gleitet es auf der Deckplatte 2o.
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Wenn die Platte 2o sich in der Hochlage befindet (Abt. 12), liegen
die seitlich am Gehäuse des Resultatzählwerkes 49 befindlichen Zapfen 51 in den
oberen Schenkeln der Führungsnuten 48. Hat eine Einstellung von Werten in dem llultiplikatoreneinstellwerk
E und in dem Multiplikandeneinstellwerk El stattgefunden, so wird das Resultatzählwerk
mittels eines Handgriffes 53 in die in Abb. i i dargestellte Lage nach hinten verschoben.
Sobald die Platte 2o mittels des Handhebels 21 gesenkt ist, wird das Resultatzählwerk
49, das dann in dem unteren Schenkel der Nuten 48 ruht, an dein Handgriff nach vorn
gezogen, wobei es auf der in der Tieflage befindlichen Platte 2o entlanggleitet.
Hierbei werden die einzelnen Zahnräder des Resultatzählwerkes durch die von den
Einzelgliedern .43 (Abb.9) gebildeten Zahnstangen so verdreht, daß das Resultatzählwerk
das Gesamtergebnis richtig aufnimmt. Durch Heben du r Platte 2o wird das Resultatzählwerk
49 in seine Ausgangslage (Abt. 12) zurückgebracht und gleichzeitig die Einzelglieder
43 durch die Wirkung von Federn 5.1 wieder zurückgezogen.
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Die Übertragungsglieder in der lieb- und s-,ulaiareli Platte 2o können
auch als starre hlötzcllen 55 gemäß Abb. 13 und i-. ausgebildet sein, an die sich
nach unten Stifte 56 und nach oben Stifte 57 anschließen und die beim Herabsenken
der Platte 2o entsprechend dur Hölle der Zungen 3, 4. an den Einmaleinstrommeln
gehoben werden. Zur Summierung der auf den Linien y-y (Abt. io) liegenden Wertlängen
der Stifte 57 kann man ein Resultatzählwerk verwenden, dessen Zählscheiben 6o, wie
Abb. 15 andeutet, von Zahnstangen 58 angetrieben werden, die unter Vermittlung von
einseitig wirkenden, nicht dargestellten Schaltgetrieben, mit den Scheiben des Resultatzählwerkes
in Bewegungszusammenhang stehen. Die äußeren, zweckliläßigerwcise verbreiterten
Enden 59 der Zahnstangen 58 setzen sich bei dem Hinwegführ endes Zählwerks über
.die Platte 2o nacheinander auf die herausragenden Stifte 57, und :die Zahnstangen
58 werden von den Stiften 57 zurückgedrückt, wobei sie jedesanal die Zählscheibe
6o des Zählwerkes antreiben. Nach der Einwirkung eines Stiftes 57 drücken Federn
die angehobene Zahnstange 58 wieder in die Ausgangslage zurück, so daß bei, der
fortschreitenden Bewegung des Zählwerks über die Platte 2o diese Zahnstange beim
Auftreffen .auf einen anderen hervorstehenden Stift 57 wiederum zum Antriebe ,dienen
kann. Auf diese Weise können die einzelnen Teilergebiiisse zum Gesamtergebnis in
einem Resultatzählwerk summiert werden.
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Für die Summitrung der Teilprodukte kann auch ein feststehendes Zählwerk
verwendet werden, wenn man auf der Platte 2o in Richtung der Linien y-y Bänder spannt,
die von den hochzudrückenden Stiften 57 beeinfl.ußt werden. Zu dem Zwecke wird jedes
Band 61 (Abt. i6,und 17) an dem einen Ende 62 fest mit der Platte 2o verbunden,
während das andere Ende nach dem Herumschlingen um die Nabe 63 eines Antriebrades
64 an diesem befestigt ist. Dieses Antriebrad 64 ist unter Zwischenschaltung einer
Feder 67 auf (ler Achse des zugehörigen Zählrades 6o des Res,ultatzälilwerkes angeordnet
und mit diesen noch durch eine Klinke 65 verbunden, die in die Verzahnung des Antriebrades
64 eingreift und die beim Abziehen des Bandes 61 von der Nabe 63 unter Aufwicklung
der Feder 67 (las Zählrad 6o mitnimmt, während die ringeschaltete und gespannte
Feder 67 das Band 61 nach seiner Freigabe wieder auf die Nabe 63 aufwickelt. Für
diese Bänder 61 sin,I auf der Platte 2o und all den Enden der Stifte 57 Führungsrollen
66 vorgesehen, die die Bänder in ständiger Berührung mit ,der Platte bzw. den hochzudrückenden
Stiften 57 balteil. Wird die Platte 2o auf die Einmaleinsk5rper herabgedrückt, so
wickeln die hervortretenden Stifte 57 die mit den Zählscheiben 6o in Verbindung
stehenden Enden der Bänder entsprechend der Summe der dargestellten Teilprodukte
ab. Mithin wird (las Resultatzählwerk
auf das Gesamtergebnis verdreht.
Dabei ist zu berücksichtigen, daß jeder Stift 57 die einem Werte entsprechende doppelte
Länge des Bandes zurückzieht.