Rechenmaschine Gegenstand der Erfindung ist eine Rechen maschine, die sich von bekannten Maschinen dieser Art dadurch unterscheidet, dass ihre sämtlichen, aus schliesslich durch Giess- oder Pressvorgänge herge stellten Teile durchweg aus giess- oder pressbarem Werkstoff bestehen und ausschliesslich durch unter Ausnutzung der Werkstoffelastizität herbeigeführten, lösbaren Verbindungen derart in ihrer Betriebslage gehalten werden, dass die Maschine ohne Verwendung von Werkzeugen oder sonstigen Hilfsmitteln bis in ihre letzten Bestandteile zerlegt und aus diesen zu sammengesetzt werden kann.
Dadurch eignet sie sich vorzugsweise für Unterrichts-, Unterweisungs- und Ausbildungszwecke sowie gegebenenfalls auch zur Verwendung als Lehrmittel und Spielzeug.
Wegen der besonders leichten Zusammensetzbar- keit und Auseinandernehmbarkeit der Maschine kann sie wegen der geringen Montagekosten und der Mög lichkeit, ihre sämtlichen Teile im Wege der Massen fertigung herzustellen, auch als besonders billige Ge brauchsmaschine für den privaten oder gewerblichen Gebrauch Verwendung finden.
Unter Anwendung der erfindungsgemäss ausgebil deten Rechenmaschine kann man jeden Lehrling, Fachschüler, Studenten oder andere anzulernende Fachkräfte besonders schnell weitgehend und ein prägsam mit dem Aufbau und der Wirkungsweise einer solchen Rechenmaschine vertraut machen.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäss aus gebildeten Rechenmaschine ist es, dass das Auswech seln ihrer Bauteile mit einem relativ geringen Zeit aufwand und in bequemer Weise möglich ist, so dass auch Instandsetzungsarbeiten an den erfindungsgemäss ausgebildeten Rechenmaschinen mit einem relativ geringen Kostenaufwand durchgeführt werden können.
Die erfindungsgemäss ausgebildete Rechenmaschine eignet sich auch dazu, in auseinandergenommenem Zustand in Form eines Baukastens zum Selbstbau einer Rechenmaschine vertrieben zu werden. Die in einem solchen Baukasten voneinander getrennt unter gebrachten Einzelteile können gegebenenfalls unter Verwendung einer beigefügten Bauanleitung von Kin dern, Jugendlichen oder Bastlern ohne Schwierig keiten selbst zu einer betriebsfähigen Rechenmaschine zusammengesetzt werden. Die Verwendung eines solchen Baukastens kommt auch für solche Rechen maschinenbenutzer in Betracht, denen an einer be sonders billigen Beschaffung eines derartigen Ge rätes gelegen ist, da der Erwerber des Baukastens durch den Selbstbau der Maschine auch die beim Bezug einer fertigen Rechenmaschine aufzuwenden den Montagekosten spart.
In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht einer Rechenmaschine-nach Abnahme des Gehäusedeckels, Fig. 2 das Maschinenchassis mit Gehäusedeckel im Schnitt, Fig. 3 einen Schnitt durch die gesamte Rechen maschine, Fig. 4 eine Perspektive des Resultatwerkrahmens mit einer Zähl- und Zehnerübertragung bei heraus genommener Löschzahnstange,
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des 17ber- tragungswerkes mit den Bauelementen einer Einstell- und übertragungseinheit der Start-Stop-Scheibe auf der abgebrochen dargestellten zugehörigen Welle in auseinandergezogenem Zustand, Fig.6 eine Zählwerkseinheit mit Zehnerschalt- winkel und einem Zwischenrad der nächsten Zähl einheit in perspektivischer Darstellung,
Fig.7 eine Seitenansicht des Zehnerrades einer Zähleinheit und Fig. 8 eine Draufsicht auf das in Fig. 7 darge stellte Zehnerrad. Auf einem beispielsweise im Spritzgussverfahren aus Kunststoff hergestellten Chassis 1 befinden sich die Führungs- und Lagerböcke 2 für den Zählwerk rahmen 3, die Lagerböcke 4 für die Welle 5 des über tragungswerkes (vgl. Fig.5), die Lagerböcke 6 für den Löschkamm 7, die Lagerböcke 8 für die Doppel zahnräder 9 des Einstellwerkes, Führungsböcke 10 für die Zahnstangen 11 sowie Mulden 12 und 13 und Schliessklinken 14 zum Halten des Gehäuse deckels 16 (vgl.
Fig. 1 und 2).
Die zur Bewegungsübertragung dienenden und die zur Fixierung der räumlichen Lage bzw. zur Führung ihrer beweglichen Teile dienenden Organe der Rechenmaschine zusammen mit den etwa an den beweglichen Teilen vorhandenen Bezeichnungsträ gern oder dergleichen bestehen je aus einem Pressling, vorzugsweise Kunststoffpressling, und sind ausschliess lich durch Steck- bzw. Schnappverbindungen in ihrer gegenseitigen Lage festgehalten bzw. einander gegen über geführt.
Damit jedes Zahnrad 9, 9a und 26 der Maschine unabhängig von den anderen eingesetzt und auch demontiert werden kann, kann die Rechenmaschine in der Weise ausgebildet werden, dass ihre sämtlichen Zahnräder mit eigenen, mit ihnen aus einem Stück bestehenden Achsstümpfen 50 und 50a versehen sind, die ihrerseits aus einem Stück mit dem Chassis 1 bzw. dem Zählwerkrahmen 3a bestehen.
Eine erhebliche Vereinfachung der Maschine kann dadurch erzielt werden, dass bei den an sich bekann ten Sprossenrädern nicht mehr jede einzelne Sprosse montiert, sondern die Herstellung des Rades mit den Sprossen in einem einzigen Arbeitsgang erfolgt. Die Maschine ist deshalb so ausgebildet, dass die Sprossen scheiben zeitweilig ihre Verzahnung darstellende, mit ihnen aus einem Stück bestehende Sprossen tragen, die in axialer Richtung federnd auf ihrem Umfang angebracht sind.
Dabei kann man mit einem einzigen Sprossen scheibentyp für sämtliche Dezimalstellenwerke aus kommen, wenn die Maschine in der Weise ausgebildet ist, dass die Sprossen in leicht von Hand abbrech- barer Weise mit ihren zugehörigen Sprossenscheiben verbunden sind.
Die Sprossenscheiben können ferner sowohl zur Übertragung der eingestellten Zahlenwerte von dem Einstellwerk auf das Resultatwerk als auch zur Durchführung der Zehnerschaltung zwischen zu den einzelnen Stellenwerten gehörigen Einheiten dienen.
Die beiden Sprossenscheiben 17 und 18 stellen ein ursprünglich einziges Bauelement dar, das hinsicht lich der Anzahl der für seinen Umfang erforder lichen Sprossen 19 bzw. 17a einfach durch Abbre chen der nicht erforderlichen Sprossen dem jeweiligen Verwendungszweck angepasst wird, wie dies z. B. deutlich das in Fig.5 perspektivisch dargestellte Sprossenrad 17 zeigt, dessen sämtliche Sprossen bis auf die beiden Sprossen 17a abgebrochen sind.
Der für diesen Bauteil zugrundeliegende Kunst- stoffspritzling bzw. Pressteil ist beispielsweise auf eine Teilung von maximal dreissig Sprossen 19 aus gelegt, von denen beispielsweise nur 27 vorhanden zu sein brauchen. Die Sprossen 19 sind so geformt, dass sie sich in Richtung parallel zur Achse der zugehörigen Sprossenscheibe 17 bzw. 18 federnd ver biegen lassen.
Nach einer dreifachen, zur Unterbringung der Rückdrücknocken 20 und 21 vorgesehenen Lücke folgen neun, von 1 bis 9 bezifferte Sprossen, die als Zehnerschaltelemente dienen.
Anschliessend folgen neun Sprossen ohne Beziffe rung für die Übertragungseinstellung, und an diese nochmals anschliessend neun weitere Sprossen, die von 9 bis 1 beziffert sind. Die Bezifferung der Sprossen entspricht jeweils dem positiven bzw. dem negativen Drehsinn der Sprossenscheibe.
Von der vollen Sprossenscheibe 17 bzw. 18 wer den bei der Montage jeweils die Sprossen 19 1 bis 9 , 9 bis 1 so abgebrochen, dass lediglich gleiche Sprossenpaare übrigbleiben, woraus sich die Staffe lung der Zehnerschaltung ergibt.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildungsmöglichkeit der Rechenmaschine ergibt sich dadurch, dass die Einstelleisten 39 in wannenartige Führungen 38 des Gehäusedeckels 16 eingeschoben und in ihnen ge führt sind. Auf diese Weise kommen die bisher übli chen Tastentische nebst zugehörigen Trägern und Haltemitteln in Fortfall.
Zur Versteifung des Maschinengehäuses 1 und zur Verminderung der Maschinenbauhöhe kann die Maschine ferner in der Weise ausgebildet sein, dass der Chassisboden mit rinnenförmigen Vertiefungen 12 und 13 versehen ist, in denen Lagerböcke 8 an gebracht sind.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildungsmöglichkeit der Maschine wird dadurch erzielt, dass die Anzahl der mit dem Chassis 1 und dem Rahmen verbundenen Lagerböcke 8 der maximal mit der Maschine zu verarbeitenden Stellenwertzahl entspricht.
Um den Zusammenbau und den Überblick über die Wirkungsweise der Maschine zu erleichtern, kann sie schliesslich derart ausgebildet sein, dass die wir kungsmässig zusammengehörigen, insbesondere die einem Stellenwert zugeordneten Bauteile aus in glei cher Weise gefärbtem Werkstoff bestehen oder mit gleichfarbigen Überzügen versehen sind.
Ein für die Zwecke der Erfindung besonders gut geeigneter Aufbau der Rechenmaschine ergibt sich, wenn sie im wesentlichen aus einem in an sich be kannter Weise mittels der Einstellschieber 39 be- tätigbarem Einstellwerk und einem an sich bekann ten, das Ergebnis der durchgeführten Rechenopera tionen anzeigenden, mit Zahlentrommeln 23 ver- sehenen Resultatwerk besteht.
Zur Montage der Rechenmaschine wird in fol gender Weise vorgegangen: Die Zahnstangen 11 werden zwischen die Lager böcke 10 eingelegt. Die Doppelzahnräder 9 werden in die Lagerböcke 8 gebracht. Das kleine Zahnrad 9a steht mit der Zahnstange 11 in Eingriff. Die Lösch- platte 7 wird in die Lagerböcke 6 eingelegt. Es werden dann die Kronenräder 22 in den Rahmen 3 eingelegt (vgl. Fig. 4), die Ziffernscheiben 23 mit ihren Keilachsen 24 (Fig. 6) in die Bohrung 25 des Rahmens 3 eingeführt und bis zum Anschlag durch die Kronenräder 22 durchgesteckt.
Die Zwischenräder 26 (Fig.3 bis 6) und die Zehnerschaltwinkel 28 mit ihren Wellenstümpfen 29 werden in die Lager 30 des Rahmens 3 eingelegt. Das nunmehr fertiggestellte Resultatwerk wird mit seiner Führungsplatte 3a in die Lager- und Führungs böcke 2 des Chassis nach links und rechts ver schiebbar eingelegt.
Eine winkelförmig gestaltete Löschzahnstange 31 mit dem zugehörigen Bedienungsgriff 32 ruht nach links verschiebbar in der Gleitnut 34 des Rahmens 3.
Auf die Welle 5 (Fig. 1 und 5) werden nun die Bauelemente in der Reihenfolge Start-Stop-Scheibe 35, Zehnersprossenscheibe 17, Schlitzkammerträger 36, Sprossenscheibe 18 und Schaltsegment 37 auf geschoben. Die vorgenannten Teile sind durch ihre Keile bzw. Keilrippen in der Keilnut der Welle 5 gegen Verdrehung gesichert.
Die Sprossen 19 der verschiedenen Sprossen scheiben 17 und 18 ruhen in den Schlitzkammern 36a des Schlitzkammerträgers 36. Je nach der Kapazität der Maschine wiederholen sich die vorstehend auf gezählten Teile in gleicher Reihenfolge, wobei die zusammenwirkenden Teile jeweils eine Wirkungs einheit bilden.
Das übertragungswerk ruht mit seiner Welle 5 in den Lagerböcken 4 des Chassis 1 und ist längsver schiebbar und in beiden Richtungen drehbar an geordnet. Die mit 0 bis 9 bezifferten Einstelleisten 39, die längsverschiebbar ausgebildet sind, kämmen mit ihrer Verzahnung 40 in den Zahnrädern grösseren Durchmessers 9 der Doppelzahnräder 9, 9a.
<I>Wirkungsweise</I> Durch Verschieben der Einstellziffernleisten 39 in Pfeilrichtung gemäss Fig. 5 entsprechend der ge wünschten Zahl bis zum Anschlag im Gehäusedeckel 16 werden mittels der Verzahnungen 40, die im Ein griff mit den Doppelzahnrädern 9, 9a stehen, die Zahnstangen 11 in Pfeilrichtung verstellt. Diese Zahn stangen stehen ihrerseits in Eingriff mit den Verzah nungen der Schaltsegmente 37. Die letzteren sind mit ihren Buchsen 27a in den Hülsen 36b der Schlitz kammerträger 36 drehbar gelagert.
Die Schaltkurven 37 mit ihren vorderen schrägen Kanten 37a drücken nun entsprechend der ein gestellten Zahl so viel federnde Sprossen 19 der Sprossenscheibe 18 in die zugehörigen Schlitzkam mern 36a der Schlitzkammerträger 36 hinein, wie der eingestellten Zahl entspricht, während die restlichen Sprossen in ihrer Ruhelage verbleiben. Der federnde Lappen 41 bewirkt eine Rastung in den Schlitzkam mern 36a.
Durch axiales Ziehen an der z. B. auf die Ab flachung 5a der Welle 5 aufgesetzten Kurbel, die der Einfachheit halber nicht dargestellt ist, wird das gesamte Übertragungswerk (Fig. 5) entgegen der Wir kung der auf dem die Abflachung 5a tragenden Ende der Welle 5 diese umgebend angebrachten Feder 52 (Fig. 1) axial verschoben. Die Start-Stop-Scheibe 35 verlässt dabei mit ihrer Aussparung 35a den Sperr daumen 42 des Chassis 1, gibt das Werk zur Dre hung frei, und gleichzeitig werden die eingestellten Sprossen 19 in Eingriffstellung zu den Zwischen rädern 26 und 27 des Resultatwerkes gebracht.
Bei einer Umdrehung der Welle 5 kämmen die eingestellten Sprossen 19 die Zwischenzahnräder 26 und 27 ab. Dabei wird der eingestellte Zahlenwert über die Kronenräder 22 auf die Ziffernscheiben 23 übertragen.
Je nach Drehrichtung der Kurbel auf der Welle 5 werden die eingestellten Zahlenwerte additiv oder substraktiv in das Resultatwerk übertragen.
Die Zehnerschaltung findet wie folgt statt: Der Schaltnocken 43 des Zwischenrades 26 legt sich bei Drehung von 9 nach 0 gegen die keilförmige Abbiegung 44 des Zehnerschaltwinkels 28 und schwenkt diesen um den Betrag der Nockenhöhe nach aussen.
Die zweifach abgeschrägte Schulter 45, 46 des Zehnerschaltwinkels 28 bewegt sich dabei in den Teilkreis der Verzahnung des benachbarten Zwischen zahnrades 27.
In der zweiten Hälfte einer Umdrehung des über tragungswerkes ist nun eine federnde Sprosse 17a der Sprossenscheibe 17 je nach Drehrichtung ge zwungen, über die abgeschrägte Schulter 45, 46 zu streichen, wobei die Sprosse 17a in eine Zahnlücke des Zwischenzahnrades 27 gelangt und dieses um einen Schritt weiterschaltet.
Kurz vor Beendigung der Umdrehung des über- tragungswerkes drückt nun je eine Schulter 20, 21 des Schlitzkammerträgers 36 gegen die Wulst 47 des Zehnerschaltwinkels 28 und damit diesen in seine Grundstellung zurück.
Eine Multiplikation bzw. eine Division wird in bekannter Weise durch mehrfache Addition bzw. Sub traktion durchgeführt, wobei das Resultatwerk 3 dezimalstellenweise verschoben werden kann. Durch Einstellung einer Eins der ersten linken Einstellzif- fernleiste 39 wirkt ein Teil des Resultatwerkes als Umdrehungszählwerk (Splittung).
Die Löschung des Resultatwerkes erfolgt über die Löschzahnstange 31.
Die Löschung des Einstellwerkes wird durch Verschwenken der kammartigen Löschplatte 7 über den Bedienungshebel 7a bewirkt, wobei die Arme der Löschplatte 7 sich gegen einen Vorsprung 11a an der linken Flanke der Zahnstangen 11 legen und dieselben sowie die Einstellziffernleisten 39 in ihre Ausgangsstellung zurückbewegen.