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"Manipulateur électrique pour la transcription des nombres dans les machines à calculer et dans les machines comptables "
La présente invention a pour but de substituer au clavier mécanique usuel des machines à calculer ou des machines comptables une plaque de contact petite et facile à déplacer qui permet, par voie purement électrique, la transcription immédiate de tout chiffre à son rang décimal.
Il a déjà été proposé, dans ce but, de disposer sur la plaque de contact un système de barres croisées par ltintermédi- aire duquel l'opérateur, au moyen d'un crayon de contact placé au point de croisement choisi, ferme ou coupe deux circuits différents alimentant des électro-aimants qui traduisent la valeur des chiffres et de leur rang décimal. Ce dispositif est impropre à un service correct de longue durée en raison de son insécurité dans la succession des mises en circuit, et en raison des étincelles qui se forment dans les contacts.
L'invention évite ces inconvénients en prévoyant un un que organe de connexion manié à la main par l'opérateur et qui, introduit au point de croisement du système de barres qui désigne un chiffre déterminé et son rang décimal dans le nombre à transcrire, déclenche dans un ordre obligatoire la succession d' opérations suivantes : d'abord préparation du circuit des électro-aimants qui font fonctionner le mécanisme de transcription dee nombres, puis fermeture du circuit d'un relais lequel, à son
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tour fait démarrer automatiquement le dispositif d'en traînement.
Le maintien d'un ordre obligatoire dans la succession des fermetures des contacts évite les transcriptions défectueuses tandis que l'emploi d'un circuit de démarrage où ne circule qu' un faible courant de relais évite d'une façon certaine les perturbations aux contacts,même en service de longue durée. L'utili- sation du montage décrit dans l'exemple de réalisation ci-dessous pour les circuits de commande du mécanisme d'entrainement permet de plus une construction simple et bon marché. En outre l'introduction d'une lampe témoin dans la plaque de contact donne à l' opérateur le moyen de surveiller avec certitude toute la marche du processus de transcription des chiffres.
L'exemple de réalisation que l'on va décrire se rapporte à une machine à additionner. Mais l'invention n'est pas limitée à cette application.
Sur la fig. l, les organes d'entraînement et de commande de la machine à calculer sont figurés au-dessus de la ligne en trait mixte. Au-dessous de cette ligne est figuré le manipulateur électrique sur lequel travaille l'opérateur. Il se compose de la plaque de contact K, du crayon de contact G, d'une lampe témoin SL et d'un câble qui relie électriquement ces pièces à la machine à calculer. La plaque de contact E contient neuf barres métalliques horizontales et cinq barres verticales ; barres isolées les unes des autres sont placées sous une plaque conver- cle en matière isolante. Aux-différents points de croisement des barres correspondent, dans la plaque couvercle, des trous dans lesquels on peut enfoncer la pointe s du cr ayon G.
Les barres de contact peuvent avoir par exemple la forme représentée sur la fig. 2 : barres transversales inférieures y1, y2... portent des épaulements en saillie verticale wl w w3 .., situés dans un même plan en regard de régions découpées en arc de cercle sur les barres de contact supérieures x1 x2 x3. La pointe s (fig. 1) est solidaire de la tige métallique t et peut coulisser dans la douille isolante j du crayon G. Un ressort F pousse la pointe s vers l'extérieur quand le crayon est au repos, de façon à empê- cher tout contact conducteur entre la butée de contact à ressort u et la tige t. La butée de contact u est connectée par un câble souple m au pôle positif d'une batterie B qui sert de source de courant pour l'ensemble du dispositif.
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Lorsque l'on enfonce la pointe s au point de croisement de deux barres de la plaque de contact E, ces deux barres se trouvent d'abord électriquement connectées l'une à l'autre.
En exerçant alors une pression verticale sur le crayon G, l'opérateur met u et t en contact conducteur et connecte, par conséquent, le point de croisement au pôle positif de la batterie B.
Le mécanisme opératoire de la machine à additionner se compose des tambours de chiffres c1, c2... c5 tournant sur l' axe A et d'un dispositif connu de report des dizaines. Chacun des tambours des chiffres est subordonné à un électro-aimant d' entraînement (ZM1... ZM5) qui le fait avancer pas à pas d'une unité chaque fois. Le tambour c1 par exemple est ainsi entraîné pas à pas au moyen de l'armature e de l'électro-aimant ZM1 et du cliquet d'entraînement d. De plus le distributeur JM constitue un élément important de l'invention.
Son rôle est de compter, pour chaque révolution, un nombre d'impulsions de courant corres pondant à la valeur du chiffre à représenter et de les transmettre à celui des électro-aimants d'entraînement ZM qui est désign par la barre de contact verticale touchée par l'opérateur. L'éle@ tro-aimant du distributeur JM actionne par son armature f le cli quet d'entraînement g qui lors de la chute de l'armature fait chaque fois avancer d'une dent la roue à rochet h. Cette roue à 12 dents entraîne en rotation, par l'intermédiaire de l'arbre v, les bras frotteurs isolés a et b. Sous l'action de JM, le bras a explore successivement les plots Oa, la... 11a; de même le bras b explore successivement les plots Ob, 1b, le secteur de contact z et le plot 11b.
La longueur du secteur z corrond aux positions des plots 2a-10a du bras a. A chaque attraction l'arma ture f de 1'électro-aimant JM actionne, en outre, le contact va- et-vient im; de ce fait la lame médiane de ce contact, connectée au pôle négatif de la batterie B,est séparée de la lame de gauche qui forme contact de repos et appliquée sur la lame de droite qui forme contact de travail.
De plus, ce mécanisme distributeur est subordonné, selon l'invention, à un relais de contrôle P qui arrête l'émission des impulsions destinées aux électro-aimants ZM aussitôt que le bras frotteur a qui explore les barres 1 à 9 a atteint électriquement la barre désignée par l'opérateur. Le relais P commande ....
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trois contacts va-et-vient (p1, p2, p3) dont les lames médianes, lors de l'excitation du relais, passent du contact de droite au contact de gauche. Le noyau du relais porte deux enroule- ments PI, Fil ',ci forte résistance ohmique et ayant même nombre de tours.
La transcription des différents chiffres se fait de la façon suivante : supposons par exemple que l'opérateur veuille former un 7 au cinquième rang, il place le crayon au point de croisement des barres V et 7 et appuie sur lui de haut en bas jusqu'à ce que la lampe témoin SL s'allume. Il provoque ainsi la succession suivante d'opérations :
1 - Le relais P s'excite et attire ses contacts (par le circuit-B, PI, a, Oa, ZM5, V, s, t, u, m, +B). L'enroulement à grande résistance du relais se trouvant connecté en série avec l'enroulement moins résistant de l'électro-aimant ZM5, le relais seul vient au travail tandis que l'armature de l'électroaimant reste au repos-.
2 - Le contact p3 venant au travail. JM s'excite (par le circuit -B, im, JM, b, Ob, p3 +B). L'armature f est attirée et coupe aussitôt son circuit, de sorte qu'elle retombe à nouveau, en faisant avancer d'un pas la roue à rmchet h quelle amène en position 1.
3 - Le relais P retombe. Ce relais avait, en effet; fermé un circuit de maintien (-B, PI, p1, ZM5, V, s, t, u, m, +B); mais en position 1 ce dernier est neutralisé par la mise en circuit du contre-enroulement PII en opposition avec l'enroulement PI.
4 - Remise en marche de JM et émission d'une 1m:pulsion de courant
Le contact p3 revenant au repos ferme le circuit de l'enroulement de JM (par -B, im, JM, b, 1b, p3, +B) de sorte que f est attirée et envoie à ZM5 une première impulsion (par le circuit -B, im, p1, ZM5, V, s, t, u, m, +B). L'armature f retombe et le distributeur passe en position 2. Le trotteur b trouve alors sur le secteur z le pôle positif +B de la batterie jusqu'à ce que JM, qui, grâce à son contact auto-interrupteur im, continue à s'exciter et à se couper successivement; finis- se par se connecter en position 11.
Le distributeur progresse ....
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donc et à chaque pas envoie une nouvelle impulsion/de courant sur l'électro-aimant ZM5 ( par-B, im, p1, ZM5, V, s, t, u, m, +B) jusqu'à ce que le rclais P attire à nouveau ses contacts.
5 Le relais P revient au travail. Apres la 7ème impul- sion de courant sur ZM5. l'armature f retombe pour la Sème fois.
Le frotteur a passe alors sur le plot 8a et la il réexcite P par le circuit (-B, PI, a, 8a, s, t, u, m, +B) . Le relaisP s' insère maintenant dans le circuit : -B, PI, p1, ZM5, V, s,t, u, m, +B). Aucune impulsion ne peut désormais parvenir à ZM5.
6 Signal de fin. Le distributeur JM continue à progresser et vient s'arrêter en position 11. A ce moment en effet, la lam- peSL se trouve insérée dans le circuit de l'enroulement JM (-B, im, JM, b, llb, P2, SL, +B) et sa présence augmente la résistance du circuit à tel point que l'aimant JM n'attire plus. En même temps la lampe s'allume.
7 A l'apparition du signal de fin, l'opérateur retire le crayon G, ce qui supprime le circuit de maintien du relais P qui ret ombe. Il en résulte que JM reçoit encore une impulsion de courant (-B, im, JM, b, llb, P2, p3, +B) et revient au zéro.
Le processus de transcription est-terminé.
Si par exemple l'opérateur voulait former un chiffre 1 au 2ème rang, il placerait le crayon au point de croisement des barres II et 1; ce qui déclencherait la même série d'opérations qui précédemment, mais avec cette différence que le relais P se remettrait au travail dès l'entrée en action du contatt 2a et resterait excité jusqu'au moment où le crayon est retiré.
Dans le cas de machines à calculer ou de machines comptables plus compliquées, s'il s'agit par exemple de trans@ri re deux nombres à multiplier l'un par l'autre, au lieu d'une simple plaque de contadt K, on aura recours à deux plaques du même genre K1 K2 : la plaque K1 servira à transcrire le multipli cande, la plaque K2 à transcrire le multiplicateur. Pour le surplus la manipulation sera identique à celle qui vient d'être décrite. Les électro-aimants d'entraînement ZM1... ZM5 agissent, dans ce cas, sur les organes de mise en place usuels prévus dans les machines à calculer pour fermer les deux facteurs.
En plus
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des circuits indiqués sur la fig. 1, on peut dans ce/cas aména- ger encore sur les plaques Kilo K2 des circuits auxiliaires spé- c@aux provoquant le déclenchement du mécanisme calculateur pro- prement dit, la transcription du résultat dans des mécanismes additionneurs séparés et l'effacement des nombres inscrits dans le mécanisme.
La fig. 3 représente en coupe, à échelle agrandie, une autre forme de réalisation de la plaque de contact K. Sur la plaque de fond H en matière isolante est placée une plaque métallique M connectée au pôle positif de la batterie B. A chaque point de croisement est placé un jeu de ressorts isolés composé des lames de contact r1/ r2; r3 / r4... etc. La plaque couvercle E en matière isolante présente des ouvertures Q situées, comme dans le dispositif de la fig. 1, aux points de croi sement des rangées chiffrées longitudinales et transversales, au-dessus des pointes de contact des lames rl/r2... etc. La connexion électrique des jeux de ressorts se fait en connectant l'un à l'autre les ressorts supérieurs dans chaque rangée verticale et les ressorts inférieurs dans chaque rangée transversale.
De plus la plaque E contient à un endroit approprié une lampe témoin correspondant à la lampe SL de la fige 1.
Pour transcrire un chiffre l'opérateur enfonce une pointe isolante, un crayon par exemple dans l'ouverture correspondante Q et appuie sur le jeu de ressorts jusqu'à ce que la lampe témoin s'allume. Il est manifeste que l'on met ainsi en oeuvrqles mêmes circuits électriques que dans la disposition des fig. 1 et 2.
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"Electric manipulator for the transcription of numbers in calculating machines and in accounting machines"
The object of the present invention is to replace the usual mechanical keyboard of calculating machines or accounting machines with a small and easy-to-move contact plate which allows, by purely electrical means, the immediate transcription of any digit at its decimal rank.
It has already been proposed, for this purpose, to place on the contact plate a system of crossed bars through which the operator, by means of a contact rod placed at the chosen crossing point, closes or cuts two different circuits feeding electromagnets which translate the value of the digits and their decimal rank. This device is unsuitable for correct long-term service because of its insecurity in the succession of switching on, and because of the sparks which form in the contacts.
The invention avoids these drawbacks by providing a connection member operated by hand by the operator and which, introduced at the crossing point of the system of bars which designates a determined figure and its decimal rank in the number to be transcribed, triggers in a compulsory order the following succession of operations: first preparation of the circuit of electromagnets which operate the mechanism of transcription of numbers, then closing of the circuit of a relay which, at its
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tour automatically starts the trainer.
Maintaining an obligatory order in the succession of contact closures avoids faulty transcriptions while the use of a starting circuit in which only a weak relay current circulates certainly avoids disturbances at the contacts, even in long-term service. The use of the assembly described in the exemplary embodiment below for the control circuits of the driving mechanism further allows a simple and inexpensive construction. In addition, the introduction of a pilot light in the contact plate gives the operator the means to monitor with certainty the entire progress of the process of transcribing the numbers.
The exemplary embodiment which will be described relates to an adding machine. But the invention is not limited to this application.
In fig. 1, the calculating machine's drive and control members are shown above the dashed line. Below this line is shown the electric manipulator on which the operator works. It consists of the contact plate K, the contact pencil G, an indicator light SL and a cable which electrically connects these parts to the calculating machine. Contact plate E contains nine horizontal metal bars and five vertical bars; bars insulated from each other are placed under a plate converted into insulating material. The different points of crossing of the bars correspond, in the cover plate, to holes in which the point s of cr ayon G can be driven.
The contact bars may for example have the shape shown in FIG. 2: lower transverse bars y1, y2 ... bear vertically projecting shoulders wl w w3 .., located in the same plane facing regions cut in an arc of a circle on the upper contact bars x1 x2 x3. The tip s (fig. 1) is integral with the metal rod t and can slide in the insulating sleeve j of the pencil G. A spring F pushes the tip s outwards when the pencil is at rest, so as to prevent Dear any conductive contact between the spring contact stopper u and the rod t. The contact stopper u is connected by a flexible cable m to the positive pole of a battery B which serves as a current source for the entire device.
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When the tip s is inserted at the point of intersection of two bars of the contact plate E, these two bars are first electrically connected to each other.
By then exerting a vertical pressure on the rod G, the operator puts u and t in conductive contact and therefore connects the crossing point to the positive pole of battery B.
The operating mechanism of the adding machine consists of number drums c1, c2 ... c5 rotating on axis A and a known tens transfer device. Each of the number drums is subordinated to a driving electromagnet (ZM1 ... ZM5) which moves it step by step by one unit each time. The drum c1 for example is thus driven step by step by means of the armature e of the electromagnet ZM1 and the drive pawl d. In addition, the JM dispenser constitutes an important element of the invention.
Its role is to count, for each revolution, a number of current pulses corresponding to the value of the figure to be represented and to transmit them to that of the ZM drive electromagnets which is designated by the vertical contact bar touched. by the operator. The JM distributor's electromagnet activates the drive pawl g through its armature f which, when the armature falls, causes the ratchet wheel h to advance by one tooth each time. This 12-tooth wheel drives in rotation, via the shaft v, the insulated friction arms a and b. Under the action of JM, the arm successively explores the studs Oa, la ... 11a; likewise the arm b successively explores the pads Ob, 1b, the contact sector z and the pad 11b.
The length of the sector z corresponds to the positions of the pads 2a-10a of the arm a. At each attraction, the armature f of the electromagnet JM also actuates the reciprocating contact im; therefore the middle blade of this contact, connected to the negative pole of battery B, is separated from the left blade which forms a rest contact and applied to the right blade which forms a working contact.
In addition, this distributor mechanism is subordinated, according to the invention, to a control relay P which stops the emission of the pulses intended for the electromagnets ZM as soon as the friction arm a which explores the bars 1 to 9 has electrically reached the bar designated by the operator. Relay P controls ....
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three two-way contacts (p1, p2, p3), the middle blades of which, when the relay is energized, switch from the right contact to the left contact. The relay core carries two PI windings, Fil ', with high ohmic resistance and having the same number of turns.
The different digits are transcribed as follows: suppose for example that the operator wants to form a 7 in the fifth row, he places the pencil at the point of intersection of the bars V and 7 and presses on it from top to bottom until until the SL indicator light comes on. It thus causes the following succession of operations:
1 - Relay P is energized and attracts its contacts (via circuit-B, PI, a, Oa, ZM5, V, s, t, u, m, + B). The high resistance winding of the relay being connected in series with the less resistant winding of the ZM5 electromagnet, the relay alone comes to work while the armature of the electromagnet remains at rest.
2 - Contact p3 coming to work. JM gets excited (by the circuit -B, im, JM, b, Ob, p3 + B). The armature f is attracted and immediately cuts its circuit, so that it falls again, moving the rmchet wheel h forward by one step, which brings it to position 1.
3 - Relay P drops out. This relay had, in fact; closed a holding circuit (-B, PI, p1, ZM5, V, s, t, u, m, + B); but in position 1, the latter is neutralized by switching on the counter-winding PII in opposition to the winding PI.
4 - Restart of JM and emission of a 1m: current pulse
The contact p3 returning to rest closes the circuit of the winding of JM (by -B, im, JM, b, 1b, p3, + B) so that f is attracted and sends to ZM5 a first impulse (by the circuit -B, im, p1, ZM5, V, s, t, u, m, + B). The armature f falls back and the distributor goes to position 2. The baby walker b then finds the positive pole + B of the battery on sector z until JM, who, thanks to its auto-switch contact im, continues to get excited and cut successively; end up connecting in position 11.
The distributor is progressing ....
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therefore and with each step sends a new pulse / current on the ZM5 electromagnet (par-B, im, p1, ZM5, V, s, t, u, m, + B) until the rclais P attracts his contacts again.
5 Relay P returns to work. After the 7th current pulse on ZM5. the frame f falls for the 6th time.
The wiper then passes over the pad 8a and it re-energizes P by the circuit (-B, PI, a, 8a, s, t, u, m, + B). Relay P is now inserted into the circuit: -B, PI, p1, ZM5, V, s, t, u, m, + B). No impulse can now reach ZM5.
6 End signal. The JM distributor continues to advance and comes to a stop in position 11. At this moment, the lampSL is inserted in the circuit of the JM winding (-B, im, JM, b, llb, P2, SL, + B) and its presence increases the resistance of the circuit to such an extent that the JM magnet no longer attracts. At the same time the lamp lights up.
7 When the end signal appears, the operator withdraws the pencil G, which removes the holding circuit of the relay P which drops out. As a result, JM receives one more current pulse (-B, im, JM, b, llb, P2, p3, + B) and returns to zero.
The transcription process is complete.
If, for example, the operator wanted to form a number 1 in the 2nd row, he would place the pencil at the point of intersection of bars II and 1; which would trigger the same series of operations as previously, but with the difference that the relay P would go back to work as soon as the contact 2a came into action and would remain excited until the moment the pencil is withdrawn.
In the case of calculating machines or more complicated accounting machines, if it is for example trans @ ri re two numbers to be multiplied one by the other, instead of a simple plate of contadt K, we will have recourse to two plates of the same kind K1 K2: the plate K1 will be used to transcribe the multiplication, the plate K2 to transcribe the multiplier. For the rest, the handling will be identical to that which has just been described. The ZM1 ... ZM5 drive electromagnets act, in this case, on the usual positioning elements provided in calculating machines to close the two factors.
More
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of the circuits shown in fig. 1, in this / case, it is still possible to fit on the Kilo K2 plates specific auxiliary circuits causing the triggering of the computer mechanism proper, the transcription of the result into separate adding mechanisms and the erasure of the data. numbers entered in the mechanism.
Fig. 3 shows in section, on an enlarged scale, another embodiment of the contact plate K. On the base plate H made of insulating material is placed a metal plate M connected to the positive pole of the battery B. At each crossing point is placed a set of isolated springs composed of contact blades r1 / r2; r3 / r4 ... etc. The cover plate E of insulating material has openings Q located, as in the device of FIG. 1, at the crossing points of the longitudinal and transverse numbered rows, above the contact points of the slats r1 / r2 ... etc. The electrical connection of the spring sets is made by connecting the upper springs in each vertical row and the lower springs in each transverse row to each other.
In addition, the plate E contains in an appropriate place an indicator lamp corresponding to the lamp SL in fig 1.
To transcribe a number, the operator pushes an insulating point, for example a pencil, into the corresponding opening Q and presses on the set of springs until the indicator light comes on. It is obvious that the same electrical circuits are thus used as in the arrangement of FIGS. 1 and 2.
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