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Antriebwerk für Rechenmaschinen Die Erfindung betrifft ein Antriebwerk
für Rechenmaschinen, und zwar sollen die Wählzahnräder mit dem anderen Antriebgetriebe
entweder während des gesamten eintragenden Teiles des Arbeitsspieles oder während
der gesamten Arbeitszeit der -Maschine in Eingriff gehalten werden können.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht das Ziffernwählgetriebe aus
Umlaufrädertrieben, deren einzelne Elemente so mit zwei vom Antrieb verschieden
bewegten Triebgliedern in Eingriff gebracht werden können, daß durch verschiedene
übersetzungen undloder verschiedene Drehzahl der Triebglieder das das Zahlenrad
antreibende Ausgangsrad je nach der durch Tastendruck hervorgerufenen Kombination
der wirksamen Elemente um den den Ziffern o bis 9 entsprechenden Winkel gedreht
wird. Die neue technische Wirkung liegt in der Schaffung einer Einrichtung zur Herabsetzung
der Anzahl von Zahnräderzügen usw. bei einem Getriebe dieser Art sowie in der Vereinfachung
der Einrichtung.
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In der. Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
veranschaulicht.
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Fig. z ist ein rechter Seitenaufriß einer Rechenmaschine gemäß der
Erfindung mit abgenommenem Gehäuse.
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Fig. a ist ein senkrechter Schnitt durch das Tastenbrett.
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Fig. 3 ist eine teilweise schematische Ansicht eines Satzes von Wählerschienen
und zugehörigen Teilen.
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Fig.4 ist eine Einzelansicht des unteren Teiles der Löschtaste.
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Fig. 5 ist ein Querschnitt einer Getriebeeinheit des Triebwerks.
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Fig. 6 ist ein Schnitt nach Linie 6-6 der Fig. 5.
Fig.
7 ist eine Aufsicht der Wählerritzeleinstellvorrichtung, wobei Teile im Schnitt
gezeigt sind.
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Fig. 8 ist ein Vorderaufriß zweier Reihen von Tasten und der zugehörigen
Wählerschienen, wobei Teile im Schnitt gezeichnet sind.
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Fig. 9 ist eine abgewandelte Ausführungsform eines Triebwerkgetriebes
im Querschnitt.
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Fig. io ist ein Schnitt nach Linie io-io der Fig. 9.
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Fig. i i ist eine weitere Abwandlung des Triebwerkgetriebes im Querschnitt.
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Fit'. 12 ist ein Schnitt nach Linie 12-12 der Fig. i i, und Fig. 13
zeigt die verschiedenen Teile des Differentialgetriebes von Fig.9 und io. Die Erfindung
ist in Anwendung an einer Rechenmaschine mit umkehrbarem Arbeitsspiel dargestellt,
die entweder von Hand mittels eines umsteuerbaren Kurbelhandgriffes 3 betätigt wird
oder mit einem Motorantrieb bekannter Bauart ausgestattet ist.
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In den Zeichnungen besitzt der umsteuerbare Kurbelhandgriff 3 (Fig.
i) eine Triebverbindung mit einem Getriebezug .I, um dem Triebzahnrad 35 des Triebwerkes
die gewünschte Bewegung zu erteilen. Die Einzelheiten dieses Antriebes haben mit
vorliegender Erfindung nichts zu tun.
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Das Zahnrad 35 treibt zwei Ritzel :f2 und +3, die auf den Naben zweier
Ritzelstabräder ..d. und .a.5 (Fig. 2) befestigt sind, die sich quer durch die Maschine
erstrecken. Ein Zwischenrad d.6 (Fig. i) ist zwischen das Zahnrad 35 und das Ritzel
.43 geschaltet, um die Drehrichtung des Ritzelstabrades .I5 gegenüber dein Stabzahnrad
..d. umzukehren.
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Für jede Spalte von Ziffernwähltasten 18 sind drei Zahnräder _.7,
.IS und .I9 (Fig. 3 und 7) vorhanden, die um eine Welle 50 so beweglich
sind, daß sie in den einen der Ritzelstäbe 44 oder .I5 einzugreifen vermögen. Wenn
das Zahnrad -.7 in einen der Ritzelstäb; 4.4 oder .45 eingreift, so veranlaßt es
eine Bewegung der Zahlenräder 13. (Fig. 2) tim eine einzige Einheit während einer
vollständigen Drehung des Kurbelhandgriffes 3. Das Zahnrad .IS trägt in ähnlicher
Weise drei Einheiten in die Zahlenräder 13 ein und das Zahnrad .I9 eine einzige
Einheit. Diese Drehung des Zahlenrades 13 kann entweder dem Vorzeichen des durchzuführenden
Arbeitsspiels (je nach der Drehrichtung des Kurbelhandgriffes 3) gleich oder ungleich
sein, und zwar je nachdem ob, der Ritzelstab 44 oder der Ritzelstab 4.5 von dem
betreffenden Zahnrad .47, .I8, 49 erfaßt wird. Die Zahnräder 4, 7, .IS und .49 können
einzeln oder in Gi'uppen mit den Ritzelstäben zum Eingriff gebracht «erden, so daß
die eingetragenen Werte entweder die Summe oder die Different. der einzelnen Übertragungswerte
der Getriebezüge darstellen. Die Zahlen in Fig.3 oben veranschaulichen schematisch
die Ziffernwähltasten, und die in senkrechten Spalten gelesenen unteren Zahlen geben
die Komponenten, welche bei der Eintragung eines jeden Tastenwertes auftreten. So
wird z. B. 6 eingetragen als +1o, -1, -3; z wird eingetragen als -I- 3, -1 usw.
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In jeder Spalte werden die Zahnräder 4.;, 4.8 und 49 in die erforderlichen
Stellungen mittels vier Wählerschienen 51, 52, 53 und 54 eingestellt, die je mit
Nockenansätzen 55 versehen sind, welche unter den Schäften der Tasten 18 liegen
(Fig. 2 und 8). Die hinteren Enden der Schienen 51 und 52 sind drehbar mit Platten
57 verbunden, «-elche eine Bogenbewegung um die Welle 5o infolge der Stiftschlitzverbindungen
58 ausführen können. Das hintere Ende der Schiene 53 ist mit einer Zahnstange versehen,
«-elche die unteren Zähne eines Ritzels 73 erfaßt, das an der rechten Platte 57
gelagert ist, während das hintere Ende der Schiene 5q. mit einer Zahnstange versehen
ist, die in die oberen Zähne des Ritzels 73 der rechten Platte 57 der Spalte nächsthöherer
Zahlenordnung eingreift, so daß jede rechte Platte 57 durch den Unterschied gemäß
der Einstellung von Tasten ihrer eigenen Spalte und der Spalte niedrigerer Ordnung
gesteuert wird. Die Platten 57 tragen je eines der Zahnräder .I7, 48, .I9 und ein
zugehöriges Zwischenrad, so daß eine Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung einer Wählerschiene
das Zahnrad eines solchen Zuges in den Eingriff mit dem Ritzelstab .44 oder 45 schwenkt.
Bei dieser Bewegung wird das betreffende Zwischenrad um sein zugehöriges Triebwerkzahnrad
59, 6o oder 61 vorlaufen und eine Drehbewegung dein Zahnrad .I7, 4.8 oder .19 erteilen,
was seine Bewegung relativ zuin Ritzelstab ausgleicht und die Zähne des Zahnrades
in den Eingriff mit den Zähnen des Ritzelstabes durch eine zu diesem Stab im wesentlichen
radiale Bewegung bringt. Die Rollen 56 (Fig. 3) der Wählerschienen fassen zwischen
die Zähne eines Führungskammes 62.
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Wenn die Wählerschienen in ihrer mittleren Nullstellung stehen, sind
die Triebwerkzahnräder 59, 6o und 61 mittels Sperren 63 (Fig. 2) verriegelt, die
Führungsschlitze aufweisen, in welche Stifte der Platten 57 fassen. Eine Bewegung
einer Platte 57 aus der neutralen Lage in der einen oder anderen Richtung führt
ihre Sperre 63 aus dein Eingriff zwischen den Zähnen des Triebwerkzahnrades. Während
des Arbeitsteiles des Arbeitsspieles der Maschine werden die Platten 57 in einer
ihrer drei Einstellungslagen mittels
eines Bügels 64 verriegelt,
dessen Arm 65 (Fig. i) einen Stift eines Stellarmes 155 erfaßt, so daß der Bügel
64 in Nuten 66 (Fig. z) an den Platten 57 eingreift.
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Es ist zu beachten, daß die Wählerschienen 5 i bis 54 irr der einen
oder andern Richtung aus ihrer mittleren Nullstellung beweglich sind und durch Federn
67 (Fig.3) nach vorn gedrängt werden, aber gewöhnlich durch die Schäfte der gedrückten
Nulltasten in mittlerer Lage gehalten werden. Die Tasten jeder Spalte einschließlich
der Nulltaste werden von einem Sperrbügel 6 (Fig.2) erfaßt, der mit den üblichen
Schultern der Tastenschäfte (Fig.8) zusammenarbeitet, so daß eine gedrückte Taste
gegen die Spannung ihrer Rückführfeder in gedrückter Lage gehalten wird, bis eine
andere Taste derselben Spalte gedrückt wird, worauf die ursprüngliche Taste in der
üblichen Weise ausgelöst wird. Daher wird beim Drücken einer Taste i bis 9 in einer
Spalte die zugehörige Nulltaste ausgelöst, und die Wählerschiene wird sich entweder
in ihre vordere Lage verschieben oder durch den Eingriff des Tastenschaftes mit
einem Nockenansatz 55 der Schiene nach hinten geführt werden. Es ist daher notwendig,
die Schienen 51, 5a, 53 und 54 gegen die Spannung der Federn 67 beim Löschen des
Tastenbrettes der Maschine einzustellen, was durch das Drücken der Nulltasten geschieht.
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Zu diesem Zweck sind die Schäfte -der Nulltasten mit Ansätzen 68 (Fig.
2) versehen, die von einem Bügel 69 erfaßt werden können, der quer über den
Vorderteil der Maschine läuft und einen Arm 70 (Fig. i und 4) besitzt, der unter
dem Schaft einer Löschtaste 71 liegt. Zur selbsttätigen Löschung ist ein Hebel
72 vorgesehen, der in und außer Wirklage zu einem vom Kurbelhandgriff 3 in
bekannter Weise getragenen Nocken 74 einstellbar ist. Der Hebel 72 überlagert
den Arm 7o des Bügels 69 und drückt bei Einstellung in Wirklage alle Nulltasten
gegen Ende der Kurbeldrehung herab.
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Die Antriebswerke bestehen aus einer Reihe von LTmlaufgetriebeeinheiten,
die je einer Spalte von Tasten zugeordnet sind und als Planetengetriebe ausgebildet
sind. Die Naben jedes der Zahnräder 59 und 61 (Fig. 5 und 6) sind mit Sonnenradzähnen
59a und Eia versehen, in die Planetenritzel75 und 75a eingreifen, welche in fest
miteinander verbundenen Ringen 76 gelagert sind. Es sind zwei Sätze von Ritzeln
7 5, 75a vorhanden, von denen der eine Satz 75 eine Bewegung von den Sonnenradzähnen
59a des -Zahnrades 59 oder von der Innenverzahnung Goa des Zahnrades 6o auf die
Ritzel tragenden Ringe 76 überträgt und der andere Satz 7511 eine Bewegung von den
Sonnenradzähnen Eia des Zahnrades 61 auf die Innenverzahnung Boa des Ausgangszahnrades
8o überträgt.
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Die Platten 78 (Fig. 7) halten die Getriebeeinheiten des Antriebwerkes
in der richtigen Lage und tragen die Führungsstäbe 58 (Fig, ß): Die Wirkungsweise
des Antriebwerkes ist folgende: Dreht sich das Zahnrad 59 in Uhrzeigerrichtung (Fig.
6), dann werden seine Sonnenradzähne 59a (Fig. 5) in derselben Richtung gedreht
und, da die Innenverzahnung Goa des Zahnrades 6o festgehalten wird, wird der Ring
76 durch die Wirkung der Planetenritzel75 ebenfalls in Uhrzeigerrichtung bewegt.
Da das Zahnrad 61 mit seinen Sonnenradzähnen hia auch unbeweglich gehalten wird,
wird das Ausgangszahnrad 8o durch die Planetenritzel 75a und seine Innenzähne Boa
in der gleichen Richtung gedreht. Das Verhältnis der benutzten Zahnräder ist derart,
daß das Zahnrad 8o eine Vierzahnbewegunggwährend des Arbeitsspieles der Maschine
empfängt, was einer Verschiebung des Zahlenrades um eine Einheit entspricht.
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Wenn nun das Zahnrad 6o in Uhr zeigerrichtung gedreht wird, während
die Sonneniadzähne 59a des Zahnrades 59 festgehalten werden, dann wird der Ring
7 6 ebenso bewegt und, da die Sonnenradzähne 6 1a des Zahnrades 61 auch festgehalten
werden, so wird sich das Ausgangsrad 8o in Uhrzeigerrichtung, und zwar in diesem
Falle um zwölf Zähne, bewegen, was einer Eintragung von drei Einheiten an den Zahlenrädern
entspricht.
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Schließlich wird, wenn das Zahnrad 61 in Uhrzeigerrichtung ,gedreht
wird und der Ring 76 wegen der Verriegelung der zu den Zahnrädern 59 und 6o gehörigen
Sonnen- und Ringverzahnungen 59a, Goa festgehalten wird, das Ausgangszahnrad 8o
um vier Zähne oder eine Eintragungseinheit, aber entgegen dem Uhrzeiger sich bewegen.
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Fig. 3 zeigt, wie jede der Ziffern o bis 9 in dem Antriebwerk hergestellt
wird, wobei das Verfahren zur Herstellung eines mehrstelligen Betrages in folgenden
Beispielen veranschaulicht wird:
Bei der Einstellung der 5 sorgt die -f- io zusammen mit der -f- 3 in der Zehnerspalte
für
eine Gesamtplusbewegung des Ausgangszahnrades 8o um sechzehn Zähne, aber die - i
in der Zehnerspalte veranlaßt eine Gegenbewegung des Zahnrades 59, so daß das Ausgangszahnrad
dieser Zehnerspalte um zwölf Zähne für eine Eintragung von 3 vorgerückt wird. Ein
zweites Beispiel dient zur Veranschaulichung eines anderen Zustandes
Hier ist zu beachten, daß die Schiene 54 eine Eintragung von -y- i o am selben Ritzel
73 veranlaßt, für welches eine Schiene 53 zur Eintragung von - i eingestellt ist.
Das Ritze173 schwebt jedoch frei zwischen den Zahnstangen der Schienen. 53 und 54,
und die entgegengesetzte Bewegung dieser Zahnstangen hebt sich auf, und Ritzel 73
verbleibt in seiner ursprünglichen Lage, wobei das Zahnrad des Getriebezuges 49
aus den Ritzelstäben ausgerückt verbleibt und keine Eintragung durch das Zahnrad
61 erfolgt.
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Eine abgewandelte Form des Getriebes des Antriebswerkes ist in Fig.9,
to und 13 dargestellt, wobei die Ziffern i bis 9 oder i bis i i (im Falle von Rechnungen
im Duodezimalsystem) in der üblichen Weise und nicht durch die oben beschriebene
abgekürzte Methode eingetragen werden.
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Zwei Ritzelstabräder i8o, 181 werden verwendet, wobei sich das Zahnrad
i8o während jeder Drehung des Kurbelhandgriffes der Maschine einmal umdreht und
das Zahnrad 181 im Verhältnis 2 : 1 in derselben Richtung wie Zahnrad i8o mittels
des Zahnrades 182 getrieben wird.
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Für jedes zu einer Tastenspalte gehörende Differentialtriebwerk sind
drei Getriebezüge mit den Eingangsrädern 183, 18.1., 185 vorhanden, die derart angeordnet
sind, daß sie mit jedem der Ritzelstäbe i8o, 181 in Eingriff kommen können. Die
Zahnräder 183 und 185 übertragen über einfache Zwischenräder 183a, 18511 die Bewegung
Zahn für Zahn vom Ritzelstab i8o oder 181 auf die Triebwerkzahnräder 187 bzw. 188.
Das Zahnrad 134 steht jedoch mit einem Doppelzahnrad 189 in Verbindung, durch welches
die vom Ritzelstab 181 auf das Triebwerkzahnrad 187 übertragene Bewegung um die
Hälfte erhöht wird. Jeder- Getriebezug 183, 184, 185, ist an einer Platte igo gelagert,
die den oben beschriebenen Platten 57 ähnelt. Das Zahnrad i87 ist mit einer exzentrischen
_Nabe igi versehen, auf welcher ein Ritzel 192 drehbar gelagert ist, das mit den
Innenzähnen eines Ausgangszahnrades 193
kämmt. Zwischen dem Ritzel i9-> und
dieser Innenverzahnung besteht eine Differenz von neun Zähnen. Das Zahnrad 188 besitzt
eine aus Stiften und Aussparungen bestehende Verkupplung 194 mit dem Ritzel 192,
die so gestaltet ist, daß jede Drehung des Zahnrades 188 auf das Ritzel 192
übertragen wird, aber bei einer Drehung des Zahnrades 187 das Ritzel durch Drehung
der Nabe igi innen um das Zahnrad 193 unabhängig von einer Drehung des Zahnrades
188 bewegt werden kann.
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Wenn das Zahnrad 183 mit dem Ritzelstab i 8o kämmt und das Zahnrad
188 durch eine der vorher beschriebenen ähnliche Einrichtung festgehalten wird,
so veranlaßt eine volle Drehung von i8o einen halben Umlauf der exzentrischen :Nabe
igi. Die Stifte 194 verhindern eine Drehung des Ritzels 192 um seine Achse während
dieser Bewegung, so daß der Unterschied in der Zähnezahl zwischen dem Ritzel 192
und dem Ausgangszahnrad 193 eine Drehung des Rades 193 um die Welle 186 veranlaßt.
Gemäß den dargestellten Getriebeverhältnissen wird das Ausgangszahnrad
193 um eine drei seiner Außenzähne entsprechende Strecke für jeden Umlauf
des Ritzelstabes i8o vorgerückt, wenn das Zahnrad 183 mit dem Ritzelstab 18o kämmt,
wobei ein weiteres Doppelzahnrad 195 dazu dient, diese Bewegung derart zu übersetzen,
daß das nicht gezeigte Zahlenrad um einen einzigen Ziffernabstand vorgerückt wird.
Es kann aber auch das Doppelzahnrad 195 fortfallen und der Zalinritzelstab i8o um
eine drittel Umdrehung während jedes Arbeitsspieles der Maschine gedreht werden.
Wenn das Zahnrad 183 in den doppelt so schnell laufenden Ritzelstab 181 eingerückt
ist, wird das Zahlenrad um zwei Schritte vorgerückt. Ein Eingriff des Zahnrades
184 in den Ritzelstab 181 dreht das Zahlenrad um drei Schritte, da das Doppelzwischenrad
189 die Drehung des Stabes 181 um die Hälfte erhöht.
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Wenn das Zahnrad 185 mit dem Ritzelstab 18o kämmt und das Zahnrad
187 festgehalten wird, so veranlaßt ein voller Umlauf von i8o einen halben Umlauf
des Ritzels 192 auf Seiner Achse, wobei die gezeigten Getriebeverhältnisse derart
sind, daß dies ein Vorschieben des Zahlenrades um vier Schritte ergibt. Der Eingriff
des Zahnrades 185 mit dem Ritzelstab 181 bewirkt daher ein Vorrücken des Zahlenrades
um acht Schritte.
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Somit können die Eintragungen von 1, z und 3 sowie .4 und 8 Schritten
vorgenommen werden. Außerdem ergeben die möglichen
Kombinationen
die Zahlen 5, 6, 7, g, I0 und I I.
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# Es ist zu beachten, daß die Zahnräder 183 und 184 nicht gleichzeitig
angetrieben werden können, und bei der dargestellten Konstruktion ist ein Eingriff
des Zahnrades 184 in den Ritzelstab 18o nicht brauchbar, da die Eintragung i112
sein würde. Die Eintragungen von io und ii, wie sie z. B. bei englischen Währungsrechnungen
gebraucht werden, fallen bei Dezimalrechnungen fort.
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Eine weitere Änderung des Antriebswerkes ist in Fig. i i und 12 dargestellt,
bei der die %rerkürzte Methode der Eintragung verwendet wird.
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Das Sonnenrad 196 dieses Differentials steht über die Zwischenräder
2o5 und 197"
mit dem Zahnrad 197 in Verbindung, das mit einem der zwei
Ritzelstabräder 198, igg kämmen kann. Das Sonnenrad 196 kämmt mit Planetenrädern
Zoo, die drehbar an der Stirnfläche eines Ausgangszahnrades 201 angebracht sind.
Die Planetenräder Zoo kämmen auch mit einem innenverzahnten Rad 2o2, das über die
Räder 2o6, 203a mit dem Zahnrad 203 und- über die Räder 2o6, 204a mit dem
Zahnrad 204 in Verbindung steht. Das Übersetzungsverhältnis der Räder
203, 2o6 und 204, 2o6 ist dabei verschieden. Die Räder 197, 203, 204
können mit den zwei entgegengesetzt gedrehten Ritzelstäben 198, 19g kämmen. Gemäß
der Zeichnung besitzen die Ritzelstabräder 198, igg zwölf Zähne, das Zahnrad
205 hat 24 Zähne und ist an der Nabe des Sonnenrades 196 befestigt. Die Verzahnung
2o6, die über das Rad 2,03' mit dem Zahnrad 203 in Verbindung steht, besitzt
18 Zähne, und die, die über das Rad 2o411 mit dem Zahnrad 204 verbunden ist, besitzt
36 Zähne. Das Sonnenrad 196 hat zwölf Zähne, die Innenverzahnung 202 36 Zähne und
das Ausgangszahnrad toi 24 Zähne.
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Gemäß diesen Übersetzungen wird eine durch das Zahnrad 197 über das
Sonnenrad 196 übertragene Dritteldrehung eines Kitzelstabes 198 oder igg eine Einzahnverschiebung
des Ausgangsrades toi veranlassen, was einer Verschiebung des Zahlenrades der Maschine
um einen Schritt gleich sein soll. In bhnlicher Weise wird eine durch das Zahnrad
204 und die Innenverzahnung 2o2 übertragene Dritteldrehung eines Kitzelstabes eine
Verschiebung des Ausgangszahnrades 201 um zwei Zähne und eine Verschiebung des Zahlenrades
um zwei Schritte veranlassen, während eine durch das Zahnrad.--203 und die Innenverzahnung
202- übertragene Dritteldrehung eines Rftzelstabes eine Vierzahnverschiebung des
Ausgangszahnrades veranlaßt.
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Die Eintragung + i über die Räder 198, 197 wird für die Einbringung
von + io der nächstnie-deren Stellenwertreiheben.ötigt, weshalb die Zahlen i bis
g durch folgende Kombinationen eingebracht werden:
| I = -f- 2-I |
| 2 = + 2 |
| 3 = -i- 4-1 |
| 4 = -f- 4 |
| _ +'0-4-1 |
| 6 = + 1o-4 |
| 7=+10-2-I |
| 8=+1o--- |
| g = +I0-1 |
,lach diesem Schema müssen daher die Schienen 51 bis 54 gemäß Fig. 3 abgeändert
werden.