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Rechenmaschine Gegenstand der Erfindung ist eine Rechenmaschine, bei
welcher bei Ausführung der verschiedenen Rechenarten die Resultaträder mittels von
der Hauptwelle der Maschine abgeleiteter Kraft mit Antriebsgliedern gekuppelt werden.
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Bei Additions- und Buchhaltungsmaschinen war es bisher üblich, die
verschiedenen zu addierenden oder subtrahierenden Werte in Resultaträder einzutragen,
die mit Antriebsgliedern in und außer Eingriff gebracht wurden, welche Antriebsglieder
als hin und her gehende Zahnstangen, schwenkbare Zahnsegmente u. dgl. ausgebildet
waren. Dieses Ineingriff- und Außereingriffbringen erfolgt je nach der auszuführenden
Rechenart in verschiedenen Intervallen. Bei zur Zeit auf dem Markte befindlichen
Maschinen werden diese Bewegungen durch eine Voreinstellung von verschiedenen Haken
und Armen vorbereitet, die vom Tastbrett der Maschine aus eingestellt werden. Die
Kraft, um ein solches Ineingriffbringen herbeizuführen, muß durch die Bedienungsperson
aufgebracht werden, wenn sie die entsprechende Rechenarttaste niederdrückt. Überdies
ist die Anordnung von Haken und Armen verhältnismäßig kompliziert und infolgedessen
teuer in der Herstellung, überdies gibt sie leicht Anlaß zu Stärungen und
zu Rechnungsfehlern. Aus diesen Gründen ist es sehr erwünscht, eine Konstruktion
zu schaffen, die vereinfacht ist und die eine wesentliche Herabsetzung der durch
die Bedienungsperson aufzuwendenden Arbeitskraft zur Folge hat.
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Der Zweck der Erfindung besteht nun darin, eine derart vereinfachte
und. leicht bedienbare Rechenmaschine zu schaffen.
Gemäß der Erfindung
ist eine Vorrichtung bei Additions-, Buchhaltungs- und ähnlichen Maschinen von der
Art vorgesehen, bei welchen die erforderliche Kraft für die Einschaltung der Zählwerksräder
zu den Antriebsgliedern für dieselben von der Antriebswelle der Maschine genommen
wird, die Nockenscheiben trägt, und zwar je eine für jede Gangart, wobei diese Nockenscheiben
je einen entsprechenden Rewegungsübertragungsmechanismus betätigen, der normalerweise
in der Ruhelage ist, aber zu einer wirksamen Lage durch Herunterdrücken einer entsprechenden
Steuertaste umgestellt wird, wobei jeder dieser Bewegungsübertragungsmechanis.men
zwei um einen gemeinsamen Mittelpunkt (Drehpunkt) einzeln drehbare Hebel umfaßt,
von denen einer mit einem Kupplungsglied für die Einschaltung der Zählwerksräder
in die Antriebsglieder verbunden i,st, während der andere Hebel durch die dem betreffenden
Bewegungsübertragungsmechanis,mus entsprechende Nockenscheibe betätigbar und mittels
eines VerbindunggsIgliedes, welches von der entsprechenden Steuertaste gesteuert
ist, lösbar mit dem erstgenannten Hebel verbunden ist.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Verbindungsglied
zwischen zwei zusammengehörenden Hebeln aus einem Zapfen od. dgl., welcher gleitbar
in einem geradlinigen Führungsschlitz des einen Hebels ist und außerdem in einem
T-förmigen Schlitz des anderen Hebels läuft, wobei der T-förmige Schlitz so' ausgebildet
ist, daß der Zapfen in der einen Endlage in diesem Schlitz ein unbehindertes Schwenken
des anderen Hebels unter dem Einfluß der Nockenscheibe gestattet, während er in
der anderen Endlage im Schlitz die beiden Hebel zusammenkuppelt, so daß sie gemeinsam
um ein und denselben Mittelpunkt (Drehpunkt) unter dem Einfluß der Nockenscheibe
gedreht werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Hebel um
eine ortsfeste Welle in der Maschine gelagert, wobei der von der Nockenscheibe betätigte
Hebel durch eine Feder derart beeinflußt ist, daß auch nach Herstellung der Kupplung
eine selbsttätige Zurückstellung erfolgt.
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Der Verbindungszapfen zwischen den zwei zusammengehörenden Hebeln
kann indirekt von einem um einen ortsfesten Drehpunkt drehbaren Arm verstellt werden,
der durch einen Lenker mit der entsprechenden Steuertaste verbunden ist.
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Weiter kann auch eine Sperreinrichtung für die nachgiebige Sperrung
des mit dem Kupplungsglied verbundenen Hebels des Hebelpaares in einer neutralen
Lage vorgesehen sein.
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Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes soll
nun an Hand der Zeichnung erläutert werden, in welcher nur diejenigen Teile der
Rechenmaschine -dargestellt sind, die zum Verständnis der Erfindung erforderlich
sind. In der Zeichnung zeigt Fig. x eine Seitenansicht eines Betätigungsgliedes,
ein Resultatrad und die Kupplungsglieder zwischen diesen Teilen in der Ruhestellung;
Fig. 2 und 3 zeigen einzelne in Fig. x dargestellte Teile in ihrer Additions- bzw.
Subtraktionsstellung; Fig. 4 bis 7 zeigen die Subtraktionsnockenscheibe zusammen
mit ihxerBetätigungseinrichtung in verschiedenen Stellungen; Fig. 8 und 9 zeigen
die Additionsnockenscheibe zusammen mit ihrer Betätigungseinrichtung in zwei verschiedenen
Stellungen; Fig. io zeigtBeispiele von verschiedenenRechenarten, die in einer Additionsmaschine
der beschriebenen Art vorkommen können.
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In der Zeichnung bezeichnet i ein Resultatrad der Maschine. Die anderen
Räder sind nicht dargestellt. Die Resultaträder sind drehbar auf der im Maschinenrahmen
befestigten Welle 2 gelagert. Außer den Resultaträdern trägt diese Welle auch ein
Paar schwingbar angeordneter Winkelhebel 3, die zu @r:den Seiten des Resultatwerkes
angeordnet sind und starr mittels der parallel zur Welle 2 verlaufenden Welle 4
und 5 miteinander verbunden sind. In der Zeichnung verläuft die Welle ,4 über den
Resultaträdern i hinweg und trägt eine Anzahl kleiner Kupplungsräder 6, .die im
Eingriff mit den ihnen zugeordneten Resultaträdern stehen. Die Welle 5, die unterhalb
der Resultaträder verläuft, trägt eine Reihe von kleinen Zahnrädern 7, die sich
ebenfalls im Eingriff mit den ihnen zugeordneten Resultaträdern befinden. jedes
einzelneZahnrad 6 kann auch mit einer Zahnstange 8 in Eingriff kommen, die auf der
Oberseite eines Schiebers 9 vorgesehen ist. Das zugeordnete Rad 7 kann mit einer
Zahnstange io auf der Unterseite desselben Schiebers in Eingriff kommen. Die Schieber
9 sind so auf der Welle 2 angeordnet, daß sie sich rechtwinklig zu derselben verstellen
lassen, und zu diesem Zweck besitzt jeder Schieber einen länglichen Schlitz i i,
durch welchen hindurch die Welle 2 verläuft.
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Bei Ausführung einer Addition wird der Winkelhebel 3 aus seiner in
Fig. i dargestellten Stellung imLThrzeigerdrehsinn verschwenkt, bis d as Kupplungsrad
6 in Eingriff mit der oberen Zahnstange 8 (Fig. 2) kommt.
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Bei Ausführungen einer Subtraktion wird der Hebel 3 im Gegenuhrzeigerdrehsinn
aus seiner neutralen Stellung gemäß Fig. i herausgeschwenkt, bis das Kupplungsrad
7 mit der unteren Zahnstange io in Eingriff kommt (Fig. 3).
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Es sollen nun die Betätigungsglieder für diese Hebel 3 näher beschrieben
werden.
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In Fig.4 ist die Hauptwelle 2o der Maschine dargestellt. Dieselbe
führt in bekannter Weise eine vollständige Drehung aus, wenn eine der Auslösetasten
niedergedrückt worden ist. Nach Ausführung einer solchen vollständigen Drehung befindet
sich die Hauptwelle 2o in der Ausgangslage. Auf der Hauptwelle 20 ist eine Nockenscheibe
2x befestigt, und am Maschinenrahmen sitzt ein Bolzen 22, an welchem zwei Winkelhebel
23 und 24 nahe nebeneinander schwenkbar gelagert sind. Der eine Schenkel 25 des
Hebels 23 weist einen Schlitz 26 auf, während der andere Schenkel 27 finit einem
Lenker
28 verbunden ist. Das andere Ende des Lenkers sitzt drehbare auf der Welle 5. Um
einen am Maschinenrahmen angebrachten Bolzen 29 ist ein Hebel 30 schwenkbar
gelagert, der unter der Einwirkung einer Feder 31 im Uhrzeigerdrehsinn verschwenkt
wird. Eine Ausnehmung oder Einkerbung 32 des Hebels 3o nimmt einen Stift 33 des
Schenkels 27 auf und hält den letzteren und damit auch den Winkelhebel 23 in seiner
neutralen Stellung. Der Winkelhebel 24 ist mit einem T-förmigen Schlitz 34 versehen
und trägt am einen Ende eine Rolle 35, die unter der Einwirkung einer Feder 36 an
der Nockenscheibe 21 anliegt. Die Feder 36 ist am anderen Ende 37 des Winkelhebels
24 befestigt. Im Testbrett 38 der Maschine ist eine Taste 39, die einen Anschlag
4o aufweist, verschiebbar angeordnet. Ein Winkelhebel 41 sitzt schwenkbar auf einem
ortsfesten Stift.42 und ragt mit dem Hebelarm 43 unter den Anschlag 4o, während
der andere Hebel 44 schwenkbar mit einem Lenker 45 verbunden ist. Ein Hebel 47 ist
um einen oretsfesten Zapfen 46 verschwenkbar. Eine Feder 48 ist bestrebt, den Hebel
47 im Gegenuhrzeigerdrehsinn zu verschwenken. Im oberen Ende 49 des Hebels 47 ist
ein Schlitz 50 vorgesehen, der mit einem Stift 51 auf dem Lenker 45 zusammenwirkt.
Das untere Ende 52 des Hebels 47 ist gelenkig mit dem Hebel 53 verbunden, an dessen
anderem Ende ein Stift 54 sitzt. Dieser greift in ,den Schlitz 26, in welchem er
verschiebbar ist. Der Stift 54 ist so lang, @daß er sich auch noch durch den T-förmigen
Schlitz 34 des Hebels 24 hindurcherstreckt. Die soeben beschriebene Einrichtung
dient dazu, den Hebel 3 im Gegenuhrzeigerdrehsinn zu verschwenken, zum Zwecke, die
Zahnräder 7 in Eingriff mit den Zahnstangen io zu bringen, wie in Fig.3 dargestellt
und im nachstehenden beschrieben.
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Um,d'en Winkelhebel 3 im Uhrzeigerdrehsinn aus seiner neutralen Stellung
in eine solche gemäß Fig.2 zu bringen, sind die im folgenden beschriebenen und in
den Fig. 8 und 9 dargestellten Betätigungsglieder vorgesehen.
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Auf der Hauptwelle 2o der Maschine befindet sich auch eine Nockenscheibe
55, und auf dem ortsfest am Maschinenrahmen angeordneten Bolzen 22 sind zwei Winkelhebel
56 und 57 dicht beieinander schwenkbar gelagert. Ein Schenkel 58 des Hebels 56 ist
mit einem Schlitz 59 versehen, während der andere Schenkel mit einem Lenker 61 gelenkig
verbunden ist, dessen anderes Ende schwenkbar auf der Welle 5 sitzt. Der eine Schenkel
62 des Winkelhebels 57 besitzt einen T-förmigen Schlitz 63, und auf seinem anderen
Schenkel 64 ist eine Rolle 65 angebracht, die durch. eine Zugfeder 66 an die Nockenscheibe
55 angedrückt wird. Die Feder 66 ist an einem Haken 67 des Winkelhebels 57 befestigt.
Im Testbrett 38 der Maschine ist eine mit einem Anschlag 69 versehene Taste 68 verschiebbar
angeordnet. Auf einem ortsfesten Bolzen 71 ist ein Winkelhebel 70 schwenkbar gelagert.
Er ist so ausgebildet, daB sein einer Arm 72 sich unter den Anschlag 69 erstreckt,
während -der andere Arm gelenkig mit einem Lenker 74 verbunden ist. Auf dem obenerwähnten
Zapfen 46 ist ein Hebel 75 schwenkbar gelagert, der unter der Einwirkung einer Zugfeder
76 steht, die bestrebt ist, ihn im Gegenuhrzeigerdrehsinn zu verschwenken. Das obere
Ende 77 des Hebels 75 weist einen Schlitz 7.8 auf, in welchen ein Bolzen 79 am Ende
des Lenkers 74 eintritt. Das untere Ende 8o des Hebels 75 ist gelenkig mit einem
Lenker 81 verbunden, an dessen anderem Ende ein Stift 82 angeordnet ist. Dieser
Stift ragt in den Schlitz 59, in dem er gleiten kann, und ist so lang, daß er auch
durch den T-förmigen Schlitz 63 des benachbarten Hebels 57 ragt.
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Die beschriebenen ' Einrichtungen wirken wie folgt: Wenn die Maschine
in Ruhestellung ist, befinden sich die Teile in ihren in den Fig. 1, 4 und 8 gezeigten
Stellungen. Es werde nun angenommen, da.ß die Maschine zuerst eine Umdrehung im
Leerlauf ausführt, während welcher die Hauptwelle. 2o und die Nockenscheibe 21 sich
um eine Umdrehung im Gegenuhrzeigendrehsinn bewegen. Die erhöhte Stelle 83 der Nockenscheibe
21 drückt dann auf die Rolle 35 und verschwenkt den Winkelhebel. 24 im Gegenuhrzeigerdrehsinn
in die in Fig. 5 dargestellte Lage. Da die Öffnung 34 im Winkelhebel 24 T-förmig
ist, betätigt letzterer den ,Stift 54 nicht. Infolgedessen folgt der Winkelhebel
24 der Bewegung der Nockenscheibe 21, ohne irgendeinen anderen Teil der Einrichtung
zu verstellen. Wenn ein negativer Wert in das Resultatrad eingetragen werden soll,
wird die in Fig. 6 dargestellte Minustaste 39 niedergedrückt. Der Anschlag 4o des
Hebels 43 drückt dann den Winkelhebel 41 nach unten und verschwenkt ihn im Gegenuhrzeigerdrehsinn.
Das bewirkt, daß sich der Lenker 45 in der Richtung des Pfeiles 84 verschiebt, wodurch
der Stift 51 den Hebel 47 entgegen der Wirkung der Feder 48 im Uhrzeigerdrehsinn
verschwenkt. Infolgedessen zieht der Hebel 47 den Hebel 43 in der Richtung des Pfeiles
85, und der Stift 54 gleitet im Schlitz 26 des Winkelhebels 24, bis er gegen das
Ende. 86 des T-förmigen Schlitzes 34 auftrifft. Nun beginnt sich die Maschine infolge
des Niederdrückens der Subtraktionstaste zu bewegen. Wenn die höchste Stelle 83
der Nockenscheibe 21 auf die Rolle 35 einwirkt, wind der Winkelhebel 24 im Gegenuhrzeigerdrehsinn
verschwenkt. Da nun der Stift 54 mit dem Ende 86 des T-förmigen Schlitzes 34 im
Eingriff steht, folgt der erwähnte Stift der Schwenkbewegung des Hebels 24, wodurch
sich die Teile in die in Fig. 7 dargestellte Lage bewegen. Da der Stift 54 auch
durch den Schlitz 26 des Winkelhebels 23 hindurchgeht, folgt auch der letztere dieser
Schwenkbewegung, und er verschwenkt mittels des Lenkers 28 den Arm 3 in der Richtung
des Pfeiles 87 (Fig.7). Dies bewirkt, daß das Kupplungsrad 7 auf dem Resultatrad
i rollt, bis es in Eingriff mit der Zahnstange io kommt, wie in Fig. 3 dargestellt.
Wenn nun bei der Betätigung der Maschine der Schieber 9 in bekannter Weise verstellt
wird, werden die gewünschten Werte in
das Resultatrad eingetragen,
das dann in der Minusrichtung verdreht wird. Die Feder 36 ist bestrebt, die Teile
in ihre Ruhelage zurückzubringen.
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Eine Addition erfolgt in ähnlicher Weise; aber um den Winkelhebel
3 in-entgegengesetzter Richtung zu bewegen wie bei der Subtraktion, hat der Hebel
57 die in Fig. 8 dargestellte Form erhalten. Wenn die Bedienungsperson die Additionstaste
niederdrückt, drückt der Anschlag 69 den Arm 72 herunter und versch-,venkt den Bolzen
71 im Gegenuhrzeigerdrehsinn. Dadurch wird der Lenker 74 in der Richtung des Pfeiles
88 in Fig.8 verstellt. Der Bolzen 79 verschwenkt hierbei den Hebel 75 im Uhrzeigerdrehsinn
entgegen der Wirkung der Feder 76. Der Lenker 81 wird in der Richtung des Pfeiles
89 verschoben, wobei der Stift 82 im Schlitz 59 des Schenkels 58 gleitet, bis er
in den mittleren Teil des T-förmigen Schlitzes 63 eintritt. Wenn nun die Maschine
durch I\Tiederdrücken der Additionstaste in Betrieb gesetzt wird und dabei die höchste
Stelle 9o der Nockenscheibe 55 über die Rolle 65 hinweggeht, wird der Arm 57 im
Uhrzeigerdrehsinn verschwenkt. Sein T-förmiger Schlitz 63 bewegt nun den Stift 82,
wodurch die verschiedenen Teile der Einrichtung die Stellung gemäß Fig. 9 einnehmen.
Der Stift 82 versch-,venkt auch den Schenkel 6o, der über den Arm 61 den Winkelhebel
3 entgegen der Richtung des Pfeiles 87 verschwenkt. Hierbei gleitet das Kupplungsritzel
6 auf dem Resultatrad, bis es in Eingriff mit der Zahnstange 8 kommt, wie in Fig.2
dargestellt. Bei der Betätigung der Maschine wird 'hierauf der Schieber 9 in bekannter
Weise verstellt, wodurch die gewünschten positiven Werte in das Resultatrad eingetragen
werden, das sich dann in der Additionsrichtung dreht. Die Feder 66 bringt dann die
Teile in ihre Ruhelage zurück.
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Infolge der beschriebenen Einrichtung braucht die Bedienungsperson
keine Kraft zur Ausführung der Kupplung aufzuwenden. Sie hat lediglich die Stifte
54 bzw. 82 in die Vorbereitungsstellung zu bringen, worauf die Hauptwelle selbst
die eigentliche Kupplung bewirkt und die hierzu erforderliche mechanische Energie
liefert. Es ist aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, daß verhältnismäßig
wenige Konstruktionselemente erforderlich sind und daß sie auf ortsfesten Wellen
schwenkbar sind. Die Einrichtung ist deshalb, einfach und billig und gleichzeitig
im Betrieb zuverlässig und sicher.
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Selbstverständlich ist die Anwendung des Erfindungsgegenstandes nicht
auf Maschinen der beschriebenen Art beschränkt. Sie kann bei allen Rechenmaschinen
verwendet werden, die Kupplungseinrichtungen zwischen den Resultaträdern und den
Antriebsgliedern für die verschiedenen Rechenarten aufweisen.
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Fig. io zeigt schematisch einige wenige Beispiele der verschiedenen
Funktionen, die in einer Additionsmaschine vorkommen können. In dieser Figur ist
eine vollständige Umdrehung der Hauptwelle 2o durch gerade Linien dargestellt, die
bei o° beginnen und bei 36o° enden; die Mitte ist mit 18o° bezeichnet. Die Teile
dieser Linien, die sich über (positive Richtung) oder unter (negativeRichtung) der
geraden Grundlinie befinden, stellen die Winkelgröße der Nocken und ihre gegenseitige
Stellung während der Drehung der Hauptwelle dar. Die positive und negative Drehrichtung
sind oben beschrieben worden. Die Buchstaben in Fig. io bedeuten die in Betracht
kommenden Funktionen, d. h. .d = Addition, B = Subtraktion, C = positive Totalsumme,
D = negative Totalsumme, E = positive Subtotalsumme, F = negative Subtotalsumme.
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Für die Ausführung der übrigen Rechenarten außer Addition und Subtraktion
müssen die Nockenscheiben und Kupplungshebel entsprechend der Eingriffsdauer und
dem Umdrehungssinn des Resultatwerkes ausgebildet sein.
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Die besonderen Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß die
erfindungsgemäße Vorrichtung nur einfache Elemente enthält, die leicht und billig
herzustellen und zu montieren sind. Weil diejenigen Elemente, die jeder Steuertaste
entsprechen, miteinander übereinstimmend sind, wird auch hierdurch eine wesentliche
Vereinfachung und Verbilligung erzielt. Die verhältnismäßig einfache Konstruktion
hat auch den großen Vorteil, daß die Vorrichtung sehr betriebssicher wird, aber
doch sehr gedrängt ausgeführt werden kann.