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Maschine zum Speichern von vorzugsweise errechneten Ziffernwerten
Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Speichern von vorzugsweise errechneten
Ziffernwerten, d. h. auf eine im Gebiet der Buchungsmaschinen, Rechenmaschinen,
Lochkartenmaschinen oder ähnlichen Maschinen liegende Anwendung einer großen Anzahl
von Speicherwerken innerhalb einer solchen Maschine. Die Verwendung solch einer
Maschine scheiterte bisher meist an der Tatsache, daß die Speicherglieder für die
gewünschte größere Anzahl von Speicherwerken zu umfangreich und zu schwer werden
würden und daher eine sehr schwere und viel Raum erfordernde Maschine zustande käme,
wenn die tatsächlich gewünschte und erforderliche Anzahl von Speicherwerken darin
unterL-ebracht würde. Als Speicherglieder für die Zahlenwerte finden in der einschlägigen
Technik sowohl zirkular wie auch linear bewegte Speicherglieder Anwendung, die nach
einem bestimmten Bewegungsausmaß eine bestimmte Ziffer verkörpern. Dabei ist es
für beide Arten von Speichergliedern schon bekanntgeworden, die Zehnerschaltvorrichtung
einer großen Anzahl von Speicherwerken gemeinschaftlich zuzuordnen, wie auch in
Verbindung damit die Rechenarbeiten durch eine Hilfsrecheneinridhtung durchzuführen
und die Speicherglieder nur zum Festhalten von Ziffern, also als Speicherglieder
im engeren Sinne und nicht zugleich als Rechenelemente zu verwenden. Solche Speicherglieder
sind dabei zweckmäßig in stellenwertweiser Anordnung
vorgesehen,
d. h. es werden mehrere Speicherwerke zu einer Gruppe zusammengefaßt und innerhalb
dieser Gruppe die Elemente gleichen Stellenwertes zu einer Untergruppe vereinigt.
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Die bekannten Vorschläge haben alle den Nachteil, daß die Speicherglieder
für eine wirklich große Anzahl von Speicherwerken zu umfangreich sind. Sie beschränken
sich dabei auf die Wahl einer Bewegungsrichtung des Speicherkörpers, sei es eine
lineare, sei es eine zirkulare Bewegung. Die Erfindung sucht daher ein neues, diese
Nachteile vermeidendes Speicherglied zu schaffen und erreicht das unter Anwendung
des Prinzips, nicht nur eine Bewegungsrichtung eines Speicherkörpers für die Kennzeichnung
eines Speicherwertes zu verwenden, sondern zwei verschiedene Bewegungsrichtungen,
nämlich eine lineare und eine zirkulare zur Verkörperung der Grundzahlen zusammenzufassen.
Gemäß dem Erfindungsgedanken wird insbesondere ein schraubenförmiger Körper zur
Darstellung eines Ziffernwertes benutzt. Dieses Speicherglied ist mit prismatischen
Ansätzen an beiden Enden versehen, und zwar dient der eine Ansatz zur Sperrung,
der andere zum Angreifen eines Kupplungsgliedes zur Einstellung des Speichergliedes.
Das Kupplungsglied ist daher erfindungsgemäß als ein dem prismatischen Kupplungsansatz
des Speichergliedes entsprechender, schraubenschlüsselartiger Kopf ausgebildet.
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Die Anordnung gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß die Speicherglieder
auf einen außerordentlich geringen Raum zusammengedrängt werden können und wegen
ihrer Kleinheit auch eine geringe Masse darstellen. Es ist z. B. in Anwendung des
Erfindungsgedankens auf die Lagerung mehrerer Speicherwerksgruppen in einer Trommel
möglich, die Speicherglieder einer Gruppe von Speichern unter stellen-,vertweiser
Zusammenfassung der Speicherglieder gleichen Stellenwertes im Abstand von 3 mm in
einer Reihe vorzusehen und diese Reihen auf dem Kreisumfang einer Trommel im Abstand
von 3,i4 (n) aufeinanderfolgen zu lassen. Dann ergibt sich bei zehnstelligen Speicherwerksreihen
und der Zusammenfassung von zehn Speicherwerken in einer Reihe eine Länge der Speichertrommel
von nur 1o X 3 X 1o mm = 30 cm. Bei Anordnung von hundert solchen Speicherwerksreihen
auf dem Umfang einer Trommel ergibt sich ein Trommelumfang von D X n = ioo X 3,i4
mm, somit ein Trommeldurchmesser von nur io cm, wobei tausend Speicher in dieser
Trommel angeordnet sind. Dieses Beispiel läßt die ungewöhnliche Leistungsfähigkeit
des neuen Speicherprinzips eindeutig erkennen.
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Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung wird ein Zwischenschaltwerk
mit besonders geringer Masse vorgesehen, welches einerseits mit den Speichergliedern
zusammenarbeitet und andererseits die abgenommenen Werte an das Hauptschaltwerk
abgibt oder die zu übertragenden Werte vom Hauptschaltwerk übernimmt. Diese Anordnung
eines Zwischenschaltwerkes mit besonders geringen Massen hat die Bedeutung, daß
eine Zerstörung der feinen Schraubengänge durch Massenkräfte beispielsweise beim
Summezidhen vermieden wird. Die damit gegebene Komplizierung des Schaltdiagramms
wird durch den Vorteil der völligen Sicherheit trotz der Kleinheit der Teile durchaus
ausgeglichen. Jedoch kann gemäß einer elektrischen Ausführungsform des Erfindungsgedankens
auch unmittelbar von einer mit dem Kupplungsglied des Speichergliedes verbundenen
Kontaktsteuerwalze der Antrieb eines Rechenwerkes, Druckwerkes od. dgl. durchgeführt
werden. Erfindungsgemäß sind dabei die Kontakte bzw. Kontaktsteuermittel gleichfalls
schraubenlinienförmig auf der Kontaktwalze verteilt, falls nicht unmittelbar das
mit dem Kupplungsglied verbundene Kupplungsritzel als Kontaktsteuerwalze benutzt
wird. Die Ausführungsformen der Erfindung sind beide als Beispiele zu betrachten.
Selbstverständlich kann in Verbindung mit dem neuen Speicherwerksprinzip jede an
sich bekannte Schaltwerksform und Form der Kontaktsteuerung Anwendung finden. Der
Erfindungsgedanke, der vorzugsweise in der Form eines schraubenförmigen Gliedes
verkörpert wird, ist dabei auch nicht hierauf beschränkt, sondern jede zweidimensionale
Bewegung, insbesondere die Zusammenfassung zirkularer und linearer Bewegungen eines
Wertverkörperungsmittels, entspricht dem Erfindungsgedanken.
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Einschraubenförmiges Glied, das bei Messungen festgestellte Ziffernwerte
festhält, ist zwar schon in der Form der Mikrometerschraube bekanntgeworden. Ein
solches Meßinstrument kann jedoch nicht mit einem Speicherglied gemäß der Erfindung
verglichen werden, da es nicht als Speicherglied im Sinne der Erfindung brauchbar
ist, d. h. daß weder Additions- noch Subtraktions- noch Summeziehvorgänge mit ihm
durchführbar sind.
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Die Erfindung ist in zwei Ausführungsbeispielen nachfolgend erläutert.
Es zeigt Abb. i die Speicherglieder mit den zusammengehörigen Kupplungselementen
in vergrößerter Darstellung, Abb.2 -die Sperrung eines Speichergliedes in einer
senkrecht zur Abb. i liegenden Ansicht, Abb. 3 das Hilfsschaltwerk und das Hauptschaltwerk,
Abb. q. die Ankupplung eines Druckwerkes, Abb. 5 eine elektrische Ausführungsform
für eine Einrichtung nach der Erfindung.
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Das Ausführungsbeispiel beschränkt sich wegen der Vereinfachung der
Darstellung auf die Erläuterung einer Speicherwerksgruppe von nur drei Speicherwerken;
das Normale wird allerdings die Zusammenfassung von etwa zehn Speicherwerken in
einer Speicherwerksreihe sein, wie bereits einleitend bei der Erläuterung der trommelförmigen
Anordnung hervorgehoben wurde.
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In einer Trägerleiste i sind in Abständen von 3 mm mit Gewinden versehene
Bohrungen 2 vorgesehen, in welchen die Speicherelemente mit ihren Gewindebolzen
3 verschiebbar sind. An die Gewindebolzen 3 schließt sich ein Vierkantansatz .4
an, der von federnden Platten 5 in der aus Abb, 2
ersichtlichen
Weise federnd umfaßt wird, so daß die Speicherelemente in ihrer jeweiligen Einstellage
federnd gehalten werden. Die federnden Platten 5 sind zu einem kammartigen Sperrglied
6 zusammengefaßt. An den Gewindebolzen 3 der Speicherglieder schließt sich eine
Anschlagscheibe 7 an, welche von einem größeren Vierkantansatz 8 gekrönt ist.
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Mit dem Vierkantansatz 8 arbeitet ein schraubenschlüsselartig ausgebildeter
Kupplungskopf 9 zusammen, der zu diesem Zweck eine vierkantförmige Ausnehmung i
i besitzt, die über den Ansatz 8 greifen kann. Die Kupplungsköpfe 9 sind in einem
durch die Zahl der Speicherwerke einer Speicherwerksgruppe bestimmten Abstand voneinander
für jede Dezimalstelle nur einmal vorgesehen. Sie sind in einem Träger 12 gelagert,
der in an sich bekannter Weise sowohl parallel zu sich selbst verstellbar ist, um
die Kupplungsverbindung der Kupplungsköpfe 9 mit den Ansätzen 8 herzustellen, wie
auch in Richtung seiner Längsachse verschiebbar ist, um wahlweise eines der -Speicherwerke
der Speicherwerksgruppe auszuwählen.
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Die Achse 13 des Kupplungskopfes durchdringt den Träger 12 und ist
auf der anderen Seite des Trägers starr mit einem breiten Kupplungsritzel 14 verbunden,
das mit einer Hilfsschaltzahnstange 15 im Eingriff steht. Die Breite des Kupplungsritzels
14 ergibt sich aus der erforderlichen Axialbewegung zur Ermöglichung der Kupplung
der Teile 8, 9.
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Die Hilfszahnstange 15, die somit in der Lage sein muß, der Längsverschiebung
des Trägers 12 zu folgen, stellt ein Hilfsschaltwerk dar. Sie ist verschiebbar gelagert
und wird gemäß Abb. 3 von einer Feder 16 nach links gezogen, wenn der Sperrklotz
17 zurückweicht. Ein Kupplungsansatz 18 ermöglicht die Kupplung mit der Hauptschaltstange
i9, die durch einen Gabelschlitz 21 mit einem Zapfen der Triebzahnstange 22 verbunden
ist. In die Triebzahnstange 22 greift das schwenkbar gelagerte Schaltsegment 23,
dessen Anschlag 24 mit den Tasten 25 zusammenarbeitet. Das Schaltsegment 23 steht
unter der Wirkung einer Feder 26, so daß die miteinander gekuppelten Zahnstangen
19, 22 gemäß Abb. 3 nach links gezogen werden, wenn der von der NTaschine gesteuerte
Sperrklotz 27 freigegeben wird.
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Die Zahnstange i9 ist in einer Gabel 28 in ihrer Längsrichtung
verschiebbar gelagert, während die Gabel selbst senkrecht zur Längsachse der Zahnstange
verschiebbar ist. Durch diese Verstellbewegung der Gabel 28 wird die Verzahnung
der Zahnstange i9 mit dem Kupplungsansatz 18 des Hilfsschaltwerkes in Eingriff gebracht,
und damit sind die Zahnstangen 15, i9 und 22 zu einer gemeinschaftlichen Bewegung
miteinander verbunden.
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Oberhalb der auch an ihrer Oberseite mit einer Verzahnung versehenen
Zahnstange 22 ist der Rechner 31 in Schwenkarmen 32 gelagert, so daß seine Rechenwerksräder
in die Verzahnung der Zahnstangen 22 ein- und ausgeschwenkt werden können. Ein Zapfen
33 arbeitet mit einer gleichzeitig der federnden Sperrung der Rechenwerksräder dienenden
Klinke 3q. zusammen, womit der Nullanschlag der Rechenwerksräder bestimmt ist.
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An die Zahnstange 22 kann nun auch noch ein Druckwerk in der aus Abb.
q. ersichtlichen Weise angekuppelt werden. Die Zahnstange 22 besitzt einen nach
oben gerichteten Kupplungsansatz 35, mit welchem die Verzahnung einer in Richtung
ihrer Längsachse verschiebbaren Zahnstange 36 in Eingriff gebracht werden kann.
Dieser Eingriff wird dadurch erreicht, daß dieZahnstange36 gleichfalls in einer
verstellbaren Gabel 37 gelagert ist. Die Zahnstange 36 ist durch einen Gabelschlitz
38 mit einer weiteren Schaltzahnstange 39 verbunden, mit deren Verzahnung die Typenräder
41 im Eingriff stehen. Eine Feder 42 greift an der Typenzahnstange 39 an und verstellt
diese entsprechend dem vom Sperrklotz 43 freigegebenen Ausmaß.
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In Abb. 5 ist eine besonders einfache elektrische Ausführungsform
der Erfindung dargestellt. Danach ist mit dem Kupplungsritzel 14 eine Steuerwalze
51 verbunden, auf welcher in einer dem Schraubengang der Speicherelemente entsprechenden
Verteilung Kontaktansätze 52 angeordnet sind. Diese erhöhten Kontaktansätze drücken
einen federnden Kontaktarm 53 gegen einen zweiten Kontaktarm 54., so daß der von
einer Stromquelle 55 ausgehende Strom zu einem Schaltmagneten 56 gelangt und diesen
zum Ansprechen bringt. Der Schaltmagnet 56 erhält so viel Stromstöße, als Kontaktansätze
der Kontaktwalze 51 unter dem Kontaktarm 53 hindurchtreten, d. h. der Anker dieses
Schaltmagneten wird in einer dem geschalteten Ziffernwert entsprechenden Anzahl
von Stromstößen bewegt. Diese Stromstöße bewirken über den Anker 57 und eine Schaltklinke
58 eine Fortschaltung eines als Ziffernrad oder Typenrad bzw. als Übertragungszahnrad
eines als Ziffern-oder Druckwerk ausgebildeten Zahnrades.
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Die beschriebenen Anordnungen arbeiten in folgender Weise: A. Zunächst
sei das mechanische Beispiel erläutert, und zwar sollen die Speicherung eines Wertes
wie auch der Summenziehvorgang beschrieben werden.
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I. Die Speicherung eines Wertes Das Schaltwerk 23, 24 und die mit
ihm verbundenen Zahnstangen 19, 22 nehmen den Wert der gedrückten Taste 25 ab, sobald
der Sperrklotz 27 von der Maschinensteuerung freigegeben, d. h. gemäß Abb. 3 nach
links bewegt wird. Hierauf wird der Rechner 31 mit den Zahnstangen 22 gekuppelt,
und der Sperrklotz 27 führt die Schaltwerke in ihre Grundstellung zurück, wobei
der eingetastete Wert auf den Rechner übertragen wird. Die Zählräder des Rechners
werden bei diesem Vorgang gemäß Ab-b- 3 linksdrehend bewegt.
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Hierauf wird der Rechner von den Zahnstangen 22 wieder entkuppelt,
und die gedrückte Taste 25 wird gelöscht. Gleichzeitig ist in Abhängigkeit von nicht
näher erläuterten Mitteln in an sich bekannter Weise die Auswahl des gewünschten
Speicher-
Werkes, sei es in Abhängigkeit von Tasten, sei es in Abhängigkeit
von Lochkarten od. dgl., erfolgt. Der Träger 12 wird nach erfolgter Auswahlbewegung
parallel zu sich selbst verschoben, d. h. die Kupplungskörper 9 werden über die
Vierkantansätze der Speicherglieder des ausgewählten Speicherwerkes geschoben. Der
Sperrklotz 17 wird freigegeben. Damit werden die Hilfszahnstangen 15 unter Einschraubung
der Speicherglieder bis zum Anschlag der Platte 7 so weit zurückgezogen, als es
der Stellung der Speicherglieder entspricht. Jede Vierteldrehung der Speicherglieder
entspricht dabei einer Werteinheit. Die Zahnstangen ig, 20 werden gleichzeitig freigegeben,
so daß sie unter Wirkung der Feder 26 in ihre linke Endstellung gelangen.
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Jetzt wird der Rechner 31 erneut in die Zahnstangen 22 eingeschwenkt.
Gleichzeitig wird durch Anheben der Gabel 28 die Kupplungsverbindung zwischen
den Zahnstangen 15 und ig hergestellt. Die Kupplungsverbindung 8, 9 kann damit,
selbst wenn besondere Sperrmittel für die Sicherung der Kupplungsköpfe 9 nicht vorgesehen
wären, gelöst werden. Nun holen die Sperrklötze 17 die Hilfszahnstangen 15 nach
rechts zurück (gemäß Abb. 3) und übertragen damit den von den Speicherelementen
abgenommenen Wert auf den Rechner 31, in welchem sich somit die Summe aus dem eingetasteten
Wert und dem abgenommenen Wert errechnet. Allerdings ist zum Zwecke der Durchführung
der Zehnerschaltung in den Rechenwerksrädern der Rechner nochmals von den Zahnstangen
22 zu entkuppeln und die Zehnerschaltung zu vollziehen. Gleichzeitig wird aber auch
die Entkupplung der Zahnstangen 15 und i9 durchgeführt. Die Zahnstangen i9 werden
mittels des Sperrklotzes 27 in ihre rechte Endstellung zurückgeführt. Dann erfolgt
eine neue Kupplung der Rechenwerksräder 3i mit den Schaltzahnstangen 22, und der
im Rechner errechnete Wert wird unter Wirkung der Feder 26 in die Schaltzahnstangen
i9, 22 übertragen, wobei der Zapfen 33 ihre Einstellung begrenzt. Gleichzeitig laufen
die Zahnstangen 15 in ihre linke Endstellung zurück.
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Nun erfolgt die Kupplung der Zahnstangen i9 und 15 mittels des Kupplungsansatzes
18 durch Anheben der Gabel 28, und gleichzeitig wird erneut die Kupplung der Speicherglieder
mit den Kupplungsköpfen 9 hergestellt, während der Rechner 3 i aus den Schaltzahnstangen
22 entkuppelt wird. Der Sperrklotz 27 holt nun die Schaltzahnstangen 19,22
in
die rechte Grundstellung zurück, wobei er in den verschiedenen Stellen zu verschiedenen
Zeitpunkten auf die Zahnstangen 22, i9 auftrifft, und zwar entsprechend der vorherigen
Einstellung durch den Rechner. So werden die verschiedenen Werte der Schaltzahnstangen
i9, 22 auf die Hilfszahnstangen 15 und damit infolge der bestehenden Kupplung 8,
9 auf die Speicherelemente übertragen, die aus ihrer Tragplatte i entsprechend dem
übertragenen Wert herausgeschraubt werden, d. h. um so viele Vierteldrehungen herausgedreht
werden, als die entsprechende Ziffer Einheiten besitzt. Schließlich erfolgt wieder
die Entkupplung der Speicherelemente 8 und der Kupplungsköpfe g sowie die Entkupplung
der Zahnstangen 15, 19 voneinander, und die Sperrklötze 17 bringen die Hilfszahnstangen
15 vollends in ihre rechte Grundstellung zurück.
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Soweit hier von rechter und linker Stellung bzw. horizontaler und
vertikaler gesprochen wird, handelt es sich dabei selbstverständlich nur um die
Bezugnahme auf die Zeichnung, welcher die Lage der Teile in der Ausführung keineswegs
zu entsprechen braucht.
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II. Der Summenziehvorgang Der Summenziehvorgang ist sehr einfach.
Es erfolgt nach der in gleicher Weise wie beim Addieren vor sich gehenden Auswahl
des Speicherwerkes eine Kupplung der Speicherelemente mit den Hilfszahnstangen 15;
die Federn 16 ziehen die Hilfszahnstangen 15 entsprechend dem Wert der Speicherglieder
so lange, bis diese mit ihrer Anschlagplatte 7 an der Tragplatte i anliegen, wobei
gleichfalls jede Vierteldrehung der Speicherglieder einer Einheit entspricht. Hierauf
erfolgt die Kupplung der Zahnstangen ig, 22 mit den Hilfszahnstangen 15 sowie durch
den Ansatz 35 mit dem Druckwerk 41.
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Bei Entnahme einer Endsumme werden nun die Speicherglieder entkuppelt,
beim Ziehen einer Zwischensumme bleibt dagegen die Kupplung der Speicherglieder
bestehen. In jedem Fall wird aber nun der in den Hilfszahnstangen 15 enthaltene
Wert über die miteinander verbundenen Zahnstangen i9, 22, 36, 39 in das Druckwerk
41 eingebracht, in dem mittels des Sperrklotzes 17 die Hilfszahnstangen in ihre
rechte Endlage zurückgeschoben werden. Die Feder 26 wirkt bei dieser Bewegung unterstützend
mit. Nach vollzogener Entkupplung des Druckwerkes (Kupplungsansatz 35) werden die
Schaltzahnstangen i9, 22 in ihre rechte Endlage zurückgeführt.
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B. Das elektrische Ausführungsbeispiel Die elektrische Ausführungsform
erfordert hinsichtlich ihrer Wirkungsweise lediglich noch eine Ergänzung für den
Additionsvorgang, da der Summenziehvorgang sich bereits aus der Beschreibung des
Aufbaues ergibt.
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Der Additionsvorgang kann auch mechanisch in der beim ersten Ausführungsbeispiel
beschriebenen Weise erfolgen. Es kann jedoch auch ein elektromagnetischer Schaltwerksantrieb
entweder direkt auf ein mit den Kupplungsritzeln 14 verbundenes Schaltrad einwirken
oder auf die Hilfszahnstangen 15. Die Steuerung der Magnetimpulse kann dann in bekannter
Weise in Abhängigkeit von einer Eintastung oder einer Lochkarte aus bewirkt werden.