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Resultatwerk für Rechenmaschinen" Gegenstand vorliegender Erfindung
ist ein Resultatwerk für Rechen- und ähnliche Maschinen, bei welchen die- Ziffernrollen
durch Differentialgetriebe miteinander in Verbindung stehen, um die Zehnerübertragung
während der ganzen Umdrehung der Ziffernrolle der niedrigeren Größenordnung zu bewirken,
und bei denen das Differentialgetriebe außerdem dazu dient, den in jeder Wertstelle-
eingebrachten Wert auf die zugeordnete Ziffernrolle zu übertragen.- -Derartige Rechenmaschinen
-sind bereits bekannt und-besitzen-gegenüber anderen Typen große Vorteile,Insbesondere
sind sie im Betrieb sehr geräuscharm, und sie können mit einer hohen Geschwindigkeit
arbeiten.
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Bei- der- automatischen Division bei derartigen bekannten- Maschinen
hatte -man -Schwierigkeiten, zuverfüssige- Impulse -zum --Stillsetzen. des
Betätigungsorgans und für die Schrittschaltung (Auswerfimpulse) zu erhalten, wenn
der Zahlenwert im Resultatwerk (Speicherwerk) sich von einem positiven zu einem
negativen Wert ändert, oder umgekehrt. Der kontinuierliche Eingriff zwischen den
verschiedenen Größenordnungen ergibt kleine Bewegungen der Räder der höheren Größenordnungen,
und diese geringen Bewegungen ergeben offensichtlich keine großen und.deutlichen
Impulse.
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Eine Vorrichtung zur Vermeidung dieser Nachteile ist im Patent 847:22,3
beschrieben. Bei- der genannten Vorrichtung werden die Übertragungsimpulse dadurch-deutlicher
gemacht, däß während einer vollen Umdrehung einer Ziffernrolle wenigstens eine Pause
in der sonst kontinuierlichen Zehnerübertragung von diesem Rad gemacht wird Dadurch
wird die Geschwindigkeit der Übertragung- de-rj-enigen- Teile- der -Jriigrehüngen
-der=. ZiffernroIIen,
während welchetl, die Übertragung stattfindet,
genügend groß;"üth einen zuverlässigen Auswerfimpuls zu erhalten.
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Diese Einrichtung arbeitet zufriedenstellend, aber sie hat den Nachteil,
daß bei großen Drehgeschwindigkeiten verhältnismäßig große Beanspruchungen auftreten,
namentlich wenn die Zehnerübertragungen . ämEnde.äerPaüsebeginnen.DieseBeanspruchungen
erzeugen auch einen gewissen Lärm.
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Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteile, und das Resultatwerk
gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zehnerübertragung zur Ziffernrolle
von höherer Größenordnung während der ganzen Umdrehung der Ziffernrolle, aber mit
einer pulsierenden,kontinuierlich veränderlichen Übertragungsgeschwindigkeit erfolgt.
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Die Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes sowie eine Ausführungsform
desselben sollen nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert werden, in welcher
Fig. i die Winkelgeschwindigkeit co der Ziffernrolle von höherer Größenordnung,
die durch die Zehnerübertragung bedingt ist, als Funktion einer konstanten Umdrehung
v der Ziffernrolle von niedrigerer Größenordnung bei mit einer vollständig kontinuierlichen
Zehnerübertragung zeigt, . . ..
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Fig.2 zeigt ein entsprechendes Diagramm für Maschinen mit einer Zehnerübertragung
gemäß dem obenerwähnten Patent 847 21'g, während Fig: 3 ein' Diagramm für
Rechenmaschinen mit einer Zehnerübertragung gemäß vorliegender Erfindung zeigt.
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Fig. g.. zeigt eine Ansicht .des Resultatwerkes . gemäß vorliegender
Erfindung, wobei die verschiedenen Teile zur Erhöhung der Deutlichkeit axial auseinandergezogen
dargestellt sind.
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Aus Fig. i ist ersichtlich, daß bei den bekannten Konstruktionen die
Winkelgeschwindigkeit co der Ziffernrolle von höherer Größenordnung konstant ist,
wenn die Drehgesghwindigkeit der Ziffernrolle der niedrigeren Größenordnung . auch.
konstant ist. Aus diesem Grund ist die Geschwindigkeit beim Durchgang durch Null
sehr gering und, wie oben erwähnt, hat-diese- Tatsache Schwierigkeiten bei der Erlangung
von zuverlässigen Auswerfimpulsen bei der automatischen Division zur Folge.
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-Fig.-2 zeigt;- wie die Geschwindigkeit der Ziffernrolle von höherer
Größenordnung in der Nähe der Nullage erhöht wird, weil in der Zehnerübertragung
eine Pause gemacht wird. Bei de' Fig.. 2 findet diese Pause zwischen den Stellungen
2,5 bis 7;5 der Ziffernrolle von niedrigerer Größenordnung statt. Dies erfolgt in
einer Art und Weise, die genauer im Patent 847 223 dargelegt ist. Das Diagramm zeigt
auch, daß gerade bei den Stellungen 2,5 und 7,5 ver-1iältnismäßig -grolle,
augenblickliche Geschwindigkeitsdifferenzen auftreten, welche die obenerwähnten
.Nachteile zur Folge haben.
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Fig. 3 schließlich zeigt, wie die Geschwindigkeit in einem -Resultatwerk
gemäß der vorliegenden Erfindung pulsiert mit einem Maximum in der Nähe der Nullage.
Diese Pulsation bedingt dieselben Vorteile, die- mit der Einreichung gemäß dem obenerwähnten
Patent-847 223 zur Erzielung von deutlichen Auswerfimpulsen erreicht werden. Überdies
hat das Geschwindigkeitsdiagramm hier einen gleichmäßigeren Verlauf, und die obenerwähnten
Nachteile werden vermieden.
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Bei der dargesiellten' Ausführungsform wird diese Wirkung durch Ausführung
der Zehnerübertragung mittels elliptischer Zahnräder erreicht, aber es können auch
andere Arten von sogenannten pulsierenden Getrieben verwendet werden.
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Fig.4zeigt die Teile der gewählten beispielsweisen Ausführungsform.
Eine Welle i i ist mittels Arme i ia schwenkbar mit der Hauptwelle 14 des Resultatwerkes
gelagert. Sie trägt eine Reihe von Zwischenrädern 12. Diese stehen in ständigem
Eingriff mit dem äußeren Zahn der zugeordneten Zahnringe 13, die konzentrisch zur
Hauptwelle 14 angeordnet sind. Die Welle i i ist zusammen mit den Zwischenrädern
12 um die Hauptwelle des Resultatwerkes schwenkbar, und zwar aus einer Stellung,
in welcher die Zwischenräder lediglich mit den zugeordneten Zahnringen 13 im Eingriff
stehen, in welcher sie auch mit den nicht dargestellten Antriebsrädern für das Resultatwerk
im Eingriff stehen. Während der Bewegung der Räder rollen dieselben an der Außenseite
der entsprechenden Zahnringe ab.
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Die Zahnringe 13 besitzen auch eine Innenverzahnung. Mit den Spitzen
dieser inneren Zähne liegen die Zahnringe auf Lagerringen 16 auf, welche hufeisenförmig
ausgebildet und konzentrisch zur Hauptwelle angeordnet sind. Jeder Lagerring ist
starr mit einem Zahnrad 17 verbunden. Die Zahnräder 17 sind drehhar auf der Hauptwelle
14. An jedem Zahnrad ist ein Stift i9 in der Lücke des hufeisenförmigen Lagerringes
16 angeordnet. Der Stift ig dient als Drehzapfen für ein Planetenrad 18, das sich
in ständigem Eingriff sowohl mit der Innenverzahnung des Zahnringes 13 wie auch
mit dem Zahn des Sonnenrades 2o befindet, welches auf der Hauptwelle drehbar ist.
Jedes dieser Sonnenräder ist ferner- starr mit einem Zahnrad 2i verbunden, das über
ein Zwischenrad 22 mit einer Ziffernrolle 23.kämmt. Alle -diese@Zwischenräder sind
auf einer ; gemeinsamen Welle 24 drehbar, während alle Ziffernrollen 23 auf einer
besonderen gemeinsamen Welle 25 drehbar sind.
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Jede Gruppe, bestehend aus einem Sonnenrad 2o und einem Zahnrad 2i,
ist ferner starr mit einem elliptischen Antriebszahnrad 26 verbunden. Diese elliptischen
Antriebsräder stehen je mit einem angetriebenen elliptischen Zahnrad 27 im Eingriff,
wobei alle Räder 27 lose drehbar auf einer gemeinsamen Welle 28 angeordnet sind.
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Die Nabe eines jeden elliptischen Antriebsrades 27 bildet ein Zahnrad
29, das mit dem obenerwähnten Zahnrad 17 der nächsthöheren Größenordnung kämmt.
Das letztere trägt das Planetenrad 18 und den Lagerring 16. Das Zahnrad 17 der niedrigsten
Größenordnung ist mittels eines Stiftes 3i gegen Verdrehung gesichert. Der Stift
31 ist an der einen Stirnplatte 3o des Maschinenrahmens befestigt.
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Die Rechenoperationen werden mit dem beschriebenen Resultatwerk in
der üblichen Weise ausgeführt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel treiben die
Räder
15 die Zwischenräder 12. Die Antriebsräder 15 können in an sich bekannter Weise
beispielsweise mittels einer an sich bekannten Kurbel in Drehung versetzt werden.
In an sich bekannter Weise können auch die Antriebsräder mit verschiedenen Geschwindigkeiten
in Abhängigkeit vom Wert der in jedem speziellen Fall eingestellten Zahl (für jede
Größenordnung) angetrieben werden.
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Die Bewegung der Antriebsräder 15 wird mittels der Zwischenräder auf
den Zahnring 13 übertragen und gelangt dort über das Planetenrad 18 zum Sonnenrad
2o und damit zu den Rädern 2i und 22 und zur Ziffernrolle 23. Wenn also eine Ziffernrolle
23 aus ihrer Nullstellung über die Stellungen ii, 2,-3. usw. in die Stellung 9 und
o gedreht wird, bewirkt das mit der Ziffernrolle 23 zusammenwirkende elliptische
Antriebsrad 26, daß sich das elliptische Zahnrad 27 mit einer Geschwindigkeit dreht,
die etwa in der Mitte der Drehbewegung abnimmt, um hierauf wieder zuzunehmen, wobei
sie das Maximum beim Durchgang durch o erreicht (s. Fig. 3).
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Die Drehbewegung des elliptischen Zahnrades 27 wird über seine als
Zahnrad 29 ausgebildete Nabe auf das Zahnrad 17 der nächsthöheren Größenordnung
übertragen. Der Stift i9, der mit dem erwähnten Zahnrad 17 verbunden ist, und infolgedessen
auch das Planetenrad 18 werden mit der dem Rad 17 erteilten Drehbewegung bewegt.
Diese Bewegung wird auf das Sonnenrad 20 und damit über die Räder 21 und 22 auf
die Ziffernrolle 23 der höheren Größenordnung übertragen.
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Die Zahnräder 21, 22 und 23 werdeti infolgedessen durch die Antriebsräder
angetrieben, die zu derselben Größenordnung gehören, und auch durch die Zehnerübertragungsbewegungen,
welche durch die Drehung der Antriebsräder der mittleren Größenordnung verursacht
werden.
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Die Übersetzungsverhältnisse werden so gewählt, daß für jeden Zahn
(Schaltungsschritt), um welchen die Antriebsräder 15 gedreht werden, die Zahnräder
21 und 22 zusammen mit der Ziffernrolle 23 ebenfalls um einen Zahn (= eine Zahleneinheit)
bewegt werden. Dabei bewegen sich die elliptischen Räder 26, 27 je um eine Umdrehung,
während die Ziffernrolle eine Umdrehung von o zu o ausführt.
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Um einen Auswerfimpuls bei Divisionen zu erhalten, ist das Zahnrad
21 mit einem Impulserzeuger versehen. Derselbe besteht beim dargestellten Ausführungsbeispiel
aus einem verlängerten Zahn 21a. Das übersetzungsverhältnis ist so gewählt, daß
jedesmal, wenn eine Ziffernrolle 23 durch ihre Nullage hindurchgeht, der verlängerte
Zahn 21a des entsprechenden Zahnrades 21 an einem Fühler (nicht dargestellt) vorbeibewegt
wird; welcher z. B. aus einem elektrischen Stromkreis od. dgl. schließenden Schalter
bestehen kann. Der Fühler kann auch durch eine mechanische Einrichtung voh an sich
bekannter Art gebildet sein.
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In vorstehendem ist lediglich eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
beschrieben worden. Selbstverständlich sind im Rahmen des Patentanspruches weitere
Varianten möglich. So kann beispielsweise das elliptische Zahnraddurch irgendein
Getriebe ersetzt werden, welches eine pulsierende Bewegungsübertragung ermöglicht.
Solche Getriebe mit kontinuierlichen veränderlichen Übertragungsgeschwindigkeiten
sind an sich bekannt, und sie können z. B. ein Antriebszahnrad umfassen, dessen
Zahnkränze mehr oder weniger exzentrische Kurven bilden, die so berechnet sind,
daß eine .Bewegungsäbertragung ohne Schlupf ermöglicht wird. Das elliptische Räder
verwendende Getriebe ist lediglich als Ausführungsbeispiel erwähnt.