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Rechenmaschine Die Erfindung betrifft eine Rechenmaschine, bei der
in jeder Stelle des Antriebswerkes eine bei jedem Arbeitsgang mit gleichbleibendem
Drehwinkel hin und her geschwenkte Kurbel vorgesehen. ist, die unter Zwischenschaltung
einer Koppelstange, die gleichzeitig als Einstellhebel dient, auf einen Zahnradsegmentli.ebel,
der mit dem Zählwerk in Verbindung steht, einwirkt und ist dadurch gekennzeichnet,
daß in einem die Schwingkurbeln enthaltenden Schwingrahmen eine Volltastatur eingebaut
ist, in der jeder Taste in jeder Dekade ein in der Schwingkurbel verschiebbar gelagerter
Kupplungsbolzen zugeordnet ist, der beim Niederdrücken der zugehörigen Einstelltaste
in die ihm gegenüberliegende, von zehn in gleichen Abständen angenähert auf einem
Kreisbogen einer Kupplungsscheibe zugeordnete Bohrung eingreift, und daß die Kupplungsscheibe
gelenkig mit -dem zugehörigen Zahnradsegmenthebel verbunden ist .
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Mit den erfindungsgemäßen Mitteln wird eine sehr einfache, Zwischenglieder
für die Einstellung vermeidende Einrichtung geschaffen, die bei der Verwendung einer
Volltastatur zum Einstellen der Werte in Rechenmaschinen, der eingangs genannten
Art die Verbindung zwischen den, durch die jeweils niedergedrückte Taste ausgewählten,
Punkt der Kurbelschwinge und dem das zugehörige Zählrad des Zählwerkes antreibenden
Zahnradsegment herstellt.
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In: zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung wird der Schwingrahmen
von einem an sich bekannten kurzhubigen Druckhehel angetrieben, der
bei
der Einrichtung gemäß der Erfindung ohne die Zwischenschaltung eines Übersetzunj°sgetriebes
unmittelbar zur Einwirkung auf den Scli-wirngrahmen gebracht werden kann.
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Von d'en durchw:g schematisch gehaltenen Zeichnungen, zeigt Abb. i
einen Höhenschnitt durch die mit Volltastatur ausgeyiistete Schwingkurbelrechenmaschine,
Abb. 2 den Sperradmechanismus der Maschine in starker Vergrößerung, Abb. 3 einen
Horizontalschnitt mit Ansicht auf das ganze Sperradaggregat, Abb.4 einen Längsschnitt
durch eine Schwingkurbel mit der Volltastatur in starker Vergrößerung, Abb. 5 einen
senkrecht zur Zeichnungsebene geführten Schnitt durch die in Abb.4 dargestellte
Schwingkurbel und Abb. 6 den Druckhebelmechanismus.
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Ein kreisförmig gebogener Hebel, die sog. Schwingkurbel 12 (Abb. i)
ist in seiner Drehachse i i fest gelagert und wird durch einen später noch zu beschreibenden
M.edhanismus bei jedem Arbeitsgang der Rechenmaschine um einen gleichbleibem den
Drehwinkel a lein und zurück geschwenkt.
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Mit ihr steht eine Kupplungsscheibe 14 in Verbind'urng, die mit zehn
Bohrungen, die in gleichen Abständen angenähert auf einem Kreisbogen liegen, versehen
sind. und irr welche die zugeordneten Kupplungsgelenlzbolzen 51 eingreifen.
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Durch einen besonderen Tastaturmechanismus, der .auf den Abb. 4 und
5 dargestellt ist und später noch beschrieben werden wird, kann die Kupplungsscheibe
14 mit einer ihrer zehn Bohrungen, den Zahlenwerten o bis 9 entsprechend, durch
den zugehörigen Kupplungs!gelenkbolzen 51 mit der Schwingkurbel 12 gelenkig verbunden
werden. Die Kupplungsscheibe 14 steht mit ihrem .den zehn Bohrungen entgegengesetzten
Ende mit dem Drehgelenk 13 in Verbindung, das an einem in der Welle 15 unverschieblich
)gelagerten Zahnradsegment'hebei 16 angebracht ist, der seine von der Kupplunbsscheibe
14 empfangene Drehbewegung in das Zählwerk der Rechenmaschine weiterleitet. Die
Kupplungsscheibe 14 wirkt wie eine Koppelstange, die man. nach Wunsch durch Tastendruck
an den zehn verschieden langen, den Zahlenwerten o bis 9 entsprechenden Hebelarmen
der Schwingkurbel 12 einsetzen kann.
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Inder Abb. i ist der Schwingkurbelmechanismus in seiner Grundstellung
(Nullstellung) dargestellt, woselbst die erste Gelenkbohrung der Koppelscheibe 14
mit ihrem zugeordneten I,',-upplungsgelenkbolzen 51 mit dem Drehpunkt i i der Schwingkurbel
1.2 zusammenfällt. In, dieser Nullstellung kann eine Schwingbewegung der Schwingkurbel
i2 noch keine Drehbewegung auf den Zahnradsegmentheb#el 16 übertragen. Sowie aber
der Drehgelenkpunkt der Schwingkurbel 12 mit der Kupplungsscheibe 14 durch eine
Einstelltaste 54 nach einem anderen der neun noch vorhandenen Drehgelenkpunkte verlegt
wird', überträgt die Sch@i-ingkurbel 12 eine -ihrer wirksamen Hebellänge entsprechende
Drehbewegung auf den Zahnradsegmenthebel 16 und damit in das Resultatwerk 21.
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Es sind so viele Schwingkurbeln i2 notwendig, wie die Rechenmaschine
Stellen im Einstellwerk besitzt. Diese werden dann durch zwei Begrenzungslaschen,
die der Form,der Schwingkurbeln 12 angepaßt sind und je einen Lagerzapf :n tragen,
der den Drehpunkt i i bildet, durch die Schrauben 25 zu einem festen.Schwin:äkurbelrahmen
zusammengehalten. Über diesem ist die mit ihm schwingende Volltastatur angebracht.
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Die Steuerung des Umdrehungszählwerkes 22 erfolgt dadurch, daß man
eine weitere Schwingkurbel i?, aber ohneTastatur für das Umdrehungszählwerk 2:2,
im Schwingkurbelrahmen vorsieht. Die Koppelstange 17 für dieseSchwin.gkurbel bleibt
unv erschiebbar auf dem Platz der Einstelltaste i ihrer Schwingkurbel 12 aber gelenkig
drehbar be-
festigt. Sie kann deshalb beim Hinundherschwingen ihrer Schwingkurbel
12 -den ihr zugeordneten Zahnradsegmenthebel16 immer nur so weit drehen, daß die
ihr zugeordnete Zahlenrolle im Umdrehungswerk 22 um eine Zahl weitergedreht wird.
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Um zu verhüten, d'aß auch die rückläufige Schwingung der Schwingkurbel
12 in das Zählwerk zi und 2e übertragen wird, ist zwischen den Zahnradsegnmenthebel
16 und das erste Überbrückungszahnrad zum' Zählwerk 21 und 22 je ein Zwischenrad
39 eingebaut, dessen Drehrichtung durch den auf den Abb. 2 und 3 dargestellten Sperradmechanismus
gesteuert wird.
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Diese Sperrung erfolgt durch ein, besonderes, mit dem Zwischenrad
39 auf .der Büchse 38 aufgekeiltes Spertad 42, das ein darüber angeordnetes, mit
Sperrklinken versehenes Zahnrad 4o antreibt. Neben dem Sperrad 42 ist ein zweites
Sperrad 43 auf die Büchse 38 aufgekeilt, welches das über ihm angeordnete, ebenfalls
mit Sperrklinken versehene Zahnrad 4o dreht. Die Büchse 38, die lese ,drehbar auf
die Zwischenwelle i9 aufgeschoben ist, wird durch Stellringe gegen seitliches Verschieben
auf der Zwischenwelle i9 gesichert. Das Zwischenrad 39 ist doppelt so breit als
die gegenläufig gesperrten, Zahnräder 40 und 41. Die Weiterleitung der Drehbewegung
vom Zwischenrad 39 aus erfolgt zunächst über das rechtsläufig gesperrte Zahnrad
40 und wird von diesem unmittelbar in das Zählwerk weitergegeben-. Die von der Schwingkurbel
12 ausgeübte Drehbewegung wird somit nur in einem Drehsinne in das Zählwerk weitergeleitet.
Durch Verschieben, der Zwischenwelle (von Hand) mit dem darauf befindlichen Sperradaggregat
39-43 in Längsrichtung der Welle um eine Zahnradbreite kann das in entgegengesetztem
Drehsinne wie das Zahnrad 4o gesperrte Zahnrad 41 mit dem Zählwerk in Eingriff gebracht
werden, wodurch dann eine Übertragung der von der Schwingkurbel i2 eingeleiteten
Drehbewegung in subtraktivem Sinne erfolgen, ruß.
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Die Verschiebung der Zwischenwelle i9 mit den darauf befindlichen
Sperraggregaten 39-43 zwecks Umschaltung von Addition auf Subtraktion bzw,
Multiplikation
auf Division erfolgt durch den Unisc'lialter 52, der zweckmäßig als Druckknopfschalter
ausgebildet wird.
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Die Abb.4 und 5 zeigen die Konstruktion der Tastatur in mehrfacher
Vergrößerung. An den Einstelltasbenschäften 54 ist je ein Kurvenschubholzen 56 befestigt,
der beim Niederdruck der betr,ffenden Taste auf eine Schubkurve einwirkt, die in
einer als durchgehende Traverse ausgebildeten und für alle Einstelltasten 54 der
gleichen Zahlenstelle gemeinsamen Sperrklinke angebracht ist. Diese Sperrklinkentraverse
55 ist auf Führungsstiften 59 gelagert und wird durch eine auf der Zeichnung durch
einen Pfeil angedeutete Feder mit ihren Schubkurven gegen die Kurvenschubbolzen
56 der Einstelltastenschäfte 54 gezogen. Die Tastenfedern 57 sind in die Halter
58 eingehängt und ziehen die Einstelltasten nach oben. Die in den Sperrklinkentraversen
55 angebrachten Schubkurven, sind kurz vor der Einsebnappstellung der Einstelltastenschäfte
54 etwas höher ausgeführt, als zur seitlichen Verschiebung der Sperrklinkentraverse
55 zwecks Auslösung niedergedrückter Einstelltasten notwendig wäre, um eine absolut
zuverlässige Auslösung zu erwirken. Bei normaler Ausführung brächte man wohl die
Schubkurven an den Einstellt.astenschäften und die Kurvenschubbolzen an den Sperrklinkentrav
ersen an. Im vorliegenden Fall aber wird durch die kinematische Umkehrung erreicht,
daß ein-- Hubbegrenzung der Eirnstelltasten nach oben: und unten durch die Sperrklinkentraverse
55 allein schon hervorgerufen wird und die Einstelltasten dadurch leichter werden.
Jeder Einstelltastenschaft 54 ist an seinem unteren Ende in einem bestimmten Winkel,
der vom Tastenhub abhängig ist, gebogen, wobei diese Biegung, die als Schubkeil
wirkt, in den zugehörigen Kupplungsgelenkbolzen 51 eingeschoben ist. Zwischen den
beiden Keilschubelementen 51 und 54 besteht somit Formschluß. Beim Niederdruck einer
Einstelltaste wird der betreffende Kupplungsgelenkbolzen 51 mit seinem zylindrischen
Ansatz oder Zapfen in die Kupplungsscheibe 14 eingeschoben, wobei gleichzeitig ein
anderer eingerückter Kupplungsgelenkbolzen 51 der gleichen Zahlenstulle zurückspringt,
wodurch der gewünschte Drehgelenkpunkt zwischen Schwingkurbel 12 und Kupplungsscheibe
14. hergestellt worden ist. Der Formschluß macht bei der Auslösung der betreffenden
Taste eine besondere Feder zur Rückführung des Kupplungsgelenkbolzens 5i überflüssig.
Etwa erfolgte Fehleinstellungen können somit vor dem Niederdrücken des Druckhebels
(Abb. 6) jederzeit noch berichtigt werd:n (so-. selbstkorrigierende Tastatur). Diese
Anordnung ist auch deshalb notwendig, weil die Kupplungsscheibe 14. jederzeit, also
auch in der Grundstellung oder Ruhestellung, durch einen der zehn Gelenkpunkte (in
der Grundstellung mit dem Nullpunkt) mit ihrer Schwingkurbel 12 oder mit dem Schwingkurbelrahmen
gelerrkig verbund:n bleiben muß.
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In der Ausgangsstellung (Normalstellung) sind alle Nulltasten niedergedrückt.
Man ordnet mit Vorteil einen -eineinsamen Nulltast:nlösc'her io (Abb. i ) an, der
damit auch die Funktion eines Haupttastenlöschers übernimmt.
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Mit Ausnahme des Nulltastenlöschers io ist der Tastendruck bei allen
Zahlenstehen gleichartig. Um zu verhüten, daß während des :,rbeitsgatiges der Rechenmaschine
versehentlich eine Taste gedrückt werden kann, ist eine Tastensperre vorgesehen,
die einsetzt, noch eli@ der Übertragungsmechanismus in Tätigkeit getreten ist. Diese
Tastensperre wird durch eine Feststellung (Uribeweglichmachung) der durchgehenden
Sperrklinkentraversen 5 j aller Zahlenstullen bewirkt. Sie ist auf den Abb. 1, d.
und 6 durch -den bei den Abb. i und 6 senkrecht zur Zeichnungsebene verschiebbaren
Sperriegel 61 angedeutet.
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Ein großer Vorteil der vorgeführten Konstruktion besteht darin, daß
bei gleichzeitigem und damit unsinnigem Niederdruck von mehr als einer Einstelltaste
54 d.r gleichen Zaflenstelle automatisch eine Sperrung der Übertragung eintritt,
die dadurch hervorgerufen wird, daß die Kupplungsscheibe i-. durch ihre dann mehrfache
Verbindung mit der Schwing'hurbel 12 ihre Beweglichkeit verliert und zu einem festen
Teil der Schwingkurbel 12 wird. Dadurch entsteht dann ein unbewegliches Dreieck
mit den Spitzen: 11, 13 und 15, wodurch jede Bewegung der Schwingkurbel 12 und damit
des Schwingkurbelrahmens unterbunden ist. Diese Sperrun- kann dann nur durch den
Niederdruck einer anderen Einstelltaste 54. der gleichen Zahlenstulle od=er durch
den Haupttastenlöscher io wieder aufgehoben werden. " Der Druckhebelantrieb Das
charakteristische, die Übertragung einleitende '-#Iaschin@nelement der bis jetzt
beschriebenen Schwingkurbelreehenmaschine ist der Schwin,-kurbelrahm:n mit seinen
Schwingkurbeln 12. Da dieser nur eine Schwingung mit kleinem Drehwinkel a, durchschnittlich
weniger als io', ausführt, ist hier der Antrieb durch einen kurziiubigen Druckhebel
möglich und vorteilhaft. Bei besonders einfachen Bauverhältnissen könnte der Druck
der Hand sogar unmittelbar auf den Sc'hwingkurbelrahinen selbst erfolgen.
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Uni falsches Rechnen wegen nicht vollständig niedergedrückten Druckhebels
46 (Abb. 6) unmöglich zu machen, muß dieser durch ein besonders geartetes Gesperre
gesichert sein, das einen Rückgang desselben durch Einwirkung der Zugfeder 4.9 erst
zuläßt, wenn die Übertragung in das Zählwerk beendet ist. Durch die Einwirkung eines
am Drucklieb21 46 befestigten Führungsbolzens .I8 auf eine an -der Schwingkurbelra'hmenlasche
3o angebrachte Schubkurve ,47 in Verbindung mit einem Gesperre 65, 66 und 67 wird
obiger Forderung entsprochen.
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Die Tastensperre erfolgt durch eine kurze seitliche Verschiebung des
Sperriegels 61 senkrecht zur Zeichnungsebene durch den in 64 gelagerten zweiarmigen
Hebel 62, der mit einem gabelförniigern Ende in eine Schubkurve 63 (Kurvenwalzenstück
)
eingreift, die an einer seitlichen Erweiterung des Druckhebels 46 angebracht ist.
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Die Schwingbewegung des Schwingkurbelrahm:ens um d'en gleichbleibenden
Drehwinkel a. wird durch den Führungsbolzen 48 hervorgerufen, der an, einer seitlichen
Erweiterung des Druckhebels 46 befestigt ist und in die an der Schwingkurbelrahmenlasche
3o angebrachte Kurvennut 47 eingreift.
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Bis zur Feststellung der Sperrklinkentraverse 55 durch den niedergdhemden
Druckhebel q.6 um den Teilwinkel y, also bis zur erfolgten Tastensperre, ist der
obere Teil der Kurvennut 47 kreisförmig gebogen, .damit der Schwingkurbelrahmen
in Ruhe verbleibt. Bis dahin braucht auch der Druckhebel. 46 gegen rückläufige Bewegung
noch nicht gesichert zu -sein, da ja noch keine Übertragung in, das Zählwel-lc erfolgt
ist. In, dem Augenblick aber, wo die Übertragung, d. h. die Bewegung des Schwin,gkurbelrahmems
beginnt, muß die Druckhebelsperre .gegen rückläufige Bewegung wie folgt in Tätigkeit
getreten sein: Die am Druckhebel 46. nach zwei Seiten schwenkbare und gefederte.
Sperrklinke 65 wird durch die Zugfeder 66 in der bezeichneten Normalstellung gehalten.
Beim Herabdrücken des Druckhebels 46 über den Teilwinkel y hinaus wird die Sperrklinke
65 von den an dem Sperrkörper 67 angebrachten Sperrzähnen aufgefangen., wodurch
der Druckhebel 46 nicht mehr vor der Beendigung der Übertragung zurückgleiten kann.
Nach Schluß,der Übertragung springt die Sperrklinke 65 nach Verlassen des letzten
Sperrzahnes wieder in ihre Normalstellung zurück, wodurch sie nach Freigabe des
Druckhebels 46 beim Zurückgleitern desselben ohne Sperrwirkung über die Zähne des
Sperrkörpers 67 gleiten und wieder in ihre Normalstellung zurückgehen> kann.
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Wenn. es aus irgendeinem Grunde wünschenswert wäre, könnte man die
Schwingbewegung des Schwingkurbelrahmens auch durch :eine Handkurbel, dlie unter
Zwischenschaltung .einer Nutenscheibe auf den: Schwingkurbelrahmen einwirkt, hervorrufen.
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Die Konstruktion der durchgehenden Zehnerübertragungen, Löschvorrichtungen,
Schlittentransport, Sicherungen und Sign.alvorrichtunfgen bewegen sich nach bewährten
Vorbildern im Bereiche des Standes :der Technik.