Elektronische Rechenmaschine Die bekannten elektronischen Rechenmaschinen mit vorwiegend dualer Rechenweise sind ziemlich umfangreich und erfordern, insbesondere infolge der meist angewendeten Programmsteuerung, einen ent sprechend grossen Aufwand für Eingabe, Speiche rung, Umsetzung der Resultate in Klarschrift usw. Bedingt durch den notwendigen technischen Um fang sind sie räumlich gross, ergeben entsprechend hohe Kosten und bedürfen zur Bedienung geschul tes Personal.
Die einfacheren handelsüblichen Re chenmaschinen für Bürozwecke, die für die vier Grundrechnungsarten brauchbar sind, werden durch wegs auf mechanischen Prinzipien aufgebaut. Sie weisen deren bekannte Nachteile auf, wie Abnüt zung der komplizierten Mechanik, Geräuschentwick lung, begrenzte Rechengeschwindigkeit usw.
Der Zweck der vorliegenden Verbesserung von Rechen maschinen ist die Schaffung eines elektronisch ar beitenden Gerätes, das vorwiegend auch für das Anwendungsgebiet der normalen Büromaschinen ge eignet ist und entsprechend hohe Rechengeschwin digkeit mit geräuschloser Arbeitsweise verbindet und unmittelbare Sichtbarmachung der Resultate gestat tet.
Die angegebene Lösung, die eine bestimmte Ausbildung der Speicher in Verbindung mit einer Ablesevorrichtung umfasst, erlaubt einerseits eine raumsparende Bauweise als einfache Rechenmaschine zum Ziffernrechnen mit den vier Grundrechnungs- arten, anderseits eine Erweiterung durch Zusammen schaltung mehrerer gleichartiger derartiger Rechen einheiten zwecks Lösung komplizierterer Aufgaben, oder gegebenenfalls auch die Kombination mit grö sseren Rechenautomaten üblicher Bauart, z. B. zur Sichtbarmachung von Resultaten oder dergleichen.
Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung an elektronischen Rechengeräten beruht darauf, Spei cherelementen, die vorzugsweise zum Beispiel ma- gnetische Festhaltung von Werten auf rotierenden Trägern gestatten, jeweils bestimmte Zahlenwerte fest zuzuordnen, und gleichzeitig eine Sichtbarmachung dieser gespeicherten Werte auf eine Ablesevorrichtung vorzusehen.
Es ist dann bei Eingabe und Ablesung unmittelbar die Verwendung dekadischer Einheiten möglich, so dass zum Beispiel eine getrennte Umset zung über andere Zahlensysteme nicht notwendig ist.
Die direkte mechanische und/oder elektrische Wirk verbindung zwischen Speicher und Ablesevorrichtung, die eine Ausnützung der gespeicherten Werte einer seits zu Rechenvorgängen und anderseits gleichzeitig zur Sichtbarmachung gestattet, ergibt eine wesentliche Verringerung des Aufwandes gegenüber den bisher bekannten Lösungen.
Die elektronische Rechenmaschine nach. der Er findung ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens bei einem rotierenden Speicher jeder einzelnen Spei cherzelle eine immer gleichbleibende Zahl fest<I>zuge-</I> ordnet ist und jeder derartigen Speicherzelle ein kor respondierendes Ziffernzeichen entspricht, das an einer mit der Speichereinrichtung vorzugsweise me chanisch gekoppelten und eine unmittelbare Ablesung der Zeichen gestattenden Vorrichtung erscheint.
Unter Speicherzelle soll dabei in üblicher Weise ein begrenzter Bereich des Speichers verstanden wer den, der zur Festhaltung eines Zahlenwertes, z. B. der Ziffern 1, 2, 3 bis 9 oder 0, oder auch eines entspre chenden Rechenbefehles in Form von Impulsen aus reicht.
Eine geeignete Lösung ergibt beispielsweise die Anordnung eines magnetischen Speichers, bei wel chem Impulse auf dem Umfang einer rotierenden wal zenförmigen Vorrichtung in an sich bekannter Weise festgehalten werden.
Die auf einzelnen Spuren auf magnetisierten Zeichen werden dabei in ihrer örtlichen Lage am Umfang dieser Einrichtung so gelegt, dass je ein gespeicherter Impuls oder eine Impulsgruppe einem Ziffernzeichen entspricht, das auf einem zum Beispiel auf der gleichen Achse sitzenden Zylinder auf dessen Umfang örtlich korrespondierend angeord net ist und ablesbar erscheint. Die gegenseitige räum liche Lage von Speicherzelle und korrespondierendem Ziffernzeichen kann dabei zwei örtlich getrennten Stellen, jedoch auf einer Erzeugenden eines Zylinder mantels liegenden Stellen entsprechen.
Zum Ausgleich von zeitlichen Verzögerungen, wie sie etwa durch Zeitkonstanten von Schaltgliedern usw. entstehen, kön nen die Speicherzellen und die zugehörenden Ablese stellen jedoch auch auf den rotierenden Teilen um be liebige Winkel gegeneinander verdreht angeordnet sein. Speicherzelle und korrespondierendes ablesbares Zif fernzeichen sind dann also auf einander zugeordne ten Erzeugenden von auf gleicher Achse sitzenden Zylindern angeordnet. Eine weitere gleichwertige bei spielsweise Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass Speicherzelle und korrespondierendes ablesbares Ziffernzeichen auf einander zugeordneten Radien min destens einer Scheibe angeordnet sind.
Es können dabei zum Beispiel magnetisierbare Speicherspuren innen auf dem scheibenförmigen Träger und die sicht baren Zahlen aussen angebracht werden, jedoch ist es auch möglich, getrennte Scheiben auf eine gemein same Achse zu setzen oder dergleichen. Falls es aus konstruktiven Gründen erwünscht ist, können Spei cher und Sichtvorrichtung statt auf einer gemeinsa men Achse auch auf zwei mechanisch gekoppelten, je doch getrennten Wellen angeordnet werden. Für be stimmte bauliche Lösungen sowie für die Kopplung von mehreren Einheiten ähnlicher Bauart, z.
B. zur Lösung komplizierterer Aufgaben, kann es vorteilhaft sein, die rotierenden Speicher und Sichteinrichtungen mechanisch getrennt anzuordnen und über phasen richtig laufende Synchronmotore oder dergleichen an zutreiben.
Zur genauen Festlegung der örtlichen Lage der einander zugeordneten Speicherzellen und Ablesestel- len, sind bei den geschilderten Einrichtungen Vorkeh rungen zweckmässig, welche die elektrischen Impulse zur Speicherung, Entnahme, Betätigung von Zähl- oder Ableseeinrichtung usw. in ihrer zeitlichen Folge relativ zu der Bewegung der mechanischen Konstruktionsteile richtig zu orientieren. Vorteilhaf- terweise erfolgt dies mit Taktgebern, z.
B. magneti scher Art, die bei der Rotation der übrigen Konstruk tionsteile mitlaufen, daher örtlich richtig liegende und synchrone Impulse abgeben. Wenn entsprechend dem Grundgedanken sämtlichen Speicherzellen korrespon dierende Ziffernzeichen zugeordnet sind, können die Taktgeber in vorteilhafter Weise derart ausgebildet sein, dass sie Impulse abgeben, die den einzelnen Zif fernzeichen nicht nur bezüglich ihrer zeitlichen Lage zugeordnet, sondern auch nach Polarität, Amplitude, Anzahl, Zeitdauer und dergleichen unterschiedlich sind. Dadurch ist gegebenenfalls eine Verringerung des notwendigen Aufwandes an zugehörigen elektro nischen Schaltmitteln möglich.
Bei einem bestimmten Ausführungsbeispiel ent hält derjenige Teil der gesamten Rechenmaschine, der eine unmittelbar sichtbare Ablesung der Zahlenwerte erlaubt, die räumlich an bestimmten Orten der rotie renden Vorrichtungen angeordneten und mit den Spei cherstellen korrespondierenden Ziffernzeichen. Sollen diese der Ablesung zugänglich gemacht werden, so müssen sie für visuelle Kontrolle stillstehend erschei nen, auch wenn sie an kontinuierlich rotierenden Tei len sitzen. In an sich bekannter Weise kann dafür stroboskopische Beleuchtung mit entsprechend kurz zeitigen Lichtimpulsen verwendet werden.
Die an den zugehörigen Speicherstellen fixierten Impulse dienen dann zur Steuerung geeigneter Lichtquellen, z. B. Gasentladungslampen, die infolge der örtlichen und zeitlichen Zuordnung im richtigen Zeitmoment und an den korrespondierenden Zeichen aufleuchten. Unter Ablesung sei im vorliegenden Patent alles verstan den, was zur subjektiv visuellen Sichtbarmachung oder zur objektiv apparativen Festhaltung von Zahlen oder sonstigen Zeichen dienen kann. Es sind naturgemäss verschiedene Möglichkeiten zur Fixierung der ge wünschten Werte gegeben, z.
B. ist elektrochemische Festhaltung auf entsprechend präparierten Unterlagen oder auch Xerographie hierfür geeignet. Nachdem elektrisch betätigte Druckwerke zur Niederschrift von Ziffern, Buchstaben und dergleichen zu grosser Voll kommenheit entwickelt wurden, ist eine Steuerung einer derartigen Einrichtung durch die von den Spei chern abgegebenen Impulse oder Impulsgruppen ohne weiteres möglich.
Eine beispielsweise Ausführungsform einer An ordnung soll nun noch anhand der Figur erläutert werden. Es ist schematisch gezeigt, wie die Zuord nung der Speicherzellen und der Ableseeinrichtung ausgeführt werden kann, wobei die elektrische Schalt anordnung nicht dargestellt worden ist, da an sich bekannte Elemente verwendet werden können. Es wurde als Beispiel ein übersichtlicher Fall gewählt, bei dem sämtliche Teile in Abständen auf einer gemein samen rotierenden Achse angeordnet sind. Ebenso könnte statt einer gemeinsamen Achse ein einziger durchgehender Zylinder oder mehrere getrennte, die über elektrische oder mechanische Wirkverbindungen miteinander gekoppelt sind, in gleicher Weise funk tionieren.
Auf der mit einigermassen konstanter Dreh zahl angetriebenen Achse 1 sitzt ein zylindrischer Körper 2, dessen Umfang mit einem magnetisierbaren Überzug versehen ist, oder der zum Beispiel auch aus Scheiben magnetisch beeinflussbaren Materials zu sammengesetzt sein kann, oder dergleichen. Mittels der nach Art der bekannten magnetischen Tonköpfe ausgebildeten Kerne mit Spulen 3, 4<B>...</B> usw. bis 5, deren Anzahl je nach den Erfordernissen gewählt wird, können am Umfang der rotierenden Trommel 2 Impulse aufmagnetisiert und durch die gleichen oder eine Gruppe anderer Magnetköpfe auch abgenommen werden.
Die Luftspalte der Magnetköpfe befinden sich in einem geringen Abstand vor der Oberfläche der rotierenden Speichertrommel 2. Nicht dargestellt sind eventuell nötige weitere Magnetköpfe zur Lö schung der magnetischen Aufzeichnung. Ist ein Im puls auf einer Magnetspur der Trommel 2 an einer bestimmten Stelle des Umfanges festgehalten, so kann bei jeder Umdrehung durch Abnahme dieses Impulses und nötige Verstärkung eine der Lichtquellen, die sich innerhalb des Zylinders 6 befinden, zum Auf leuchten gebracht werden. Am Umfang der Ablese vorrichtung 6 sind die Zeichen angeordnet, die sicht bar gemacht werden sollen, z. B. die Ziffern 0, 1, 2, 3<B>...</B> 9.
Der aus lichtdurchlässigem Material herge stellte Zylinder 6 ist hohl und enthält auf einem nicht dargestellten Träger fest angeordnet die Lichtquellen 7, 8, 9 ..., deren Zahl den Anforderungen ange passt wird. Es ist verständlich, dass die Lage des am Umfang von Speicher 2 fixierten Impulses eine der Ziffern' am Umfang der Ablesetrommel 6 sichtbar hervorheben wird. Die Zuordnung der Magnetköpfe 3, 4, 5 ... zu den Lichtquellen 7, 8, 9 ... ergibt jeweils die gewünschte Zahlenkombination. Im vor liegenden Beispiel entspricht die Reihenfolge den Stellenwerten der Ziffern.
Zur richtigen Hervorhebung einer Ziffer auf der Ablesetrommel 6 ist es nötig, dass der zugehörige Im puls einer Magnetspur am Speicher 2 auf der gleichen Erzeugenden sitzt, die einer gewünschten Ziffernreihe des zylindrischen Körpers 6 entspricht. (Von einer eventuell nötigen Winkelverschiebung infolge einer Zeitverzögerung sei hier abgesehen.) Diese Lage am Umfang der gesamten rotierenden Vorrichtung kann beispielsweise durch einen mit der Achse gekoppelten Taktgeber festgelegt werden, dessen Ausführung kon struktiv etwa nach Art eines bekannten Tonrades er folgen kann.
Bei jedem Durchgang eines Magnetpoles oder Zahnes eines solchen Rades entsteht ein phasen richtig zur Bewegung der Trommelkombination lie gender Impuls, der über eine Schalteinrichtung auf einen der Magnetköpfe geleitet werden kann. Eine derartige Ausführung ist zeichnerisch nicht näher dar gestellt. Zu einer weiteren zweckmässigen Kennzeich nung und Zuordnung von Impulsen zu den korrespon dierenden Ziffernzeichen kann beispielsweise eine Ein richtung dienen, die in der Figur als zylindrischer Kör per 10 angedeutet ist und auf derselben Achse 1 wie Speicher 2 und Ablesevorrichtung 6 angeordnet wird.
Eine Anzahl von Magnetköpfen 11, 12 bis 13 steht am Umfang des zylindrischen Körpers 10 einer Reihe von magnetisierbaren oder auch permanent magneti sierten Segmenten 14, 15<B>...</B> 16 gegenüber. Die Zu ordnung der Impulse, die in den Magnetköpfen 11<B>...</B> 13 entstehen, zu den Ziffernzeichen der Ablesevor- richtung ist hierbei zwangsweise gegeben.
Wird zum Beispiel der Magnetkopf 12 über eine entsprechende Kontaktvorrichtung mit dem Kopf 4 verbunden, so entsteht am Speicher im Moment des Vorbeiganges des Segmentes 15 an dem Kopf 12 ein örtlich richtig gelagerter Impuls, der auf dem Speicher festgehalten werden kann, sowie die korrespondierende Lichtquelle an der Ablesevorriehtung steuert. Es sind zahlreiche weitere Möglichkeiten zur Zuordnung und Kenn- zeichnung der elektrischen Impulse gegeben. Beispiels weise kann auf jedem der Segmente 14 ... 16 des Steuerzylinders 10 eine bestimmte gegebene Anzahl von Impulsen aufmagnetisiert sein.
Diese Impulsgrup- pen enthalten einerseits eine ziffernmässige Kennzeich nung in sich, anderseits sind sie aber auch den kor respondierenden Zeichen örtlich zugeordnet.
Die. weitere Verarbeitung der gespeicherten Im pulse zu Rechenvorgängen kann in mannigfaltiger Weise erfolgen. Die Zuleitung zu Zählschaltungen ist in üblicher Weise möglich. Der Zählvorgang selbst kann zum Beispiel vorgenommen werden, indem- ein Steuerimpuls bei jeder Umdrehung des Speichers an einer definierten Anfangsstelle eine mit einer Steuer frequenz gespeiste Zählschaltung öffnet und bei Durchgang der zugeordneten Speicherzelle wieder schliesst. Die diesbezüglichen Schaltungsmöglichkeiten sollen nicht weiter ausgeführt werden.
Durch die Wahl der Polarität der Impulse oder deren Dauer usw. sind zahlreiche weitere Steuervariationen gegeben. Auch mit den vorher erwähnten und einer gegebenen Zahl ziffernmässig fest zugeordneten Impulsgruppen kann zum Beispiel weiter gerechnet werden, indem diese direkt Zählschaltungen zugeführt werden.
Die gesamte Ausbildung einer Rechenmaschine, in welcher die beschriebenen Prinzipien angewendet werden, ist ebenfalls in sehr vielfacher Weise möglich. Es kann der Rechenvorgang beispielsweise so vor sich gehen, dass bei der Eingabe der Zahlen diese auf einer Ablesevorrichtung zu Kontrollzwecken sichtbar wer den. Diese Anzeige verschwindet bei Eingabe der nächsten Zahl und wird durch diese ersetzt, worauf dann auf der gleichen Ablesevorrichtung zum Beispiel unmittelbar das Resultat einer Addition, also die Summe, erscheint.
Es kann auch eine Unterteilung in zwei oder auch drei konstruktiv übereinstimmende Speicher-Ableseeinheiten zweckmässig sein. Dann ist zum Beispiel die jeweilige Eingabe auf einer Ablese- einheit sichtbar, während das gemeinsame Resultat von beispielsweise zwei Eingaben auf einer dritten Ableseeinrichtung erscheint. Die diesbezüglichen Kom binationsmöglichkeiten sind zahlreich und sind mit den angeführten Beispielen in keiner Weise erschöp fend behandelt.