Счетная машина Советский патент 1935 года по МПК G06C15/08 G06F15/02 

S Преобладающие ходовые типы арифмометров, т. е. машин, предназначенных, главным образом, для действий умножения и деления, построены на принципе наименее эффективном с точки зрения скоррсти работы этих машин, а именно на принципе замены умножения сложением (схема Лейбница).

В этих машинах при умножении на какое-либо однозначное число от 1 до 9, |исло законченных движений (оборотов) рабочих частей машины определяется цифрой множителя. При умножении на многозначное число число оборотов рабочих частей машины равняется сумме цифр множителя. Например, умножение какого-либо многозначного числа на 7548 требует 24 поворота ручки арифмометра (7+5+4+8).

Множительная машина, которая давала бы результат умножения на однозначное число в один прием, т. е. при однократном обороте рабочих частей машины, ускорила бы работу против существующих ходовых типов арифмометров в 4 -5 раз.

Имеющиеся попытки построения такого усовершенствованного типа счетной множительной машины характеризуются или очень громоздкой (машина типа „Миллионер) или очень сложной конструкцией (фактурная машина „Гопкинс.

На приложенных чертежах фиг. 1-13 поясняют принцип устройства предл а(-.;

гаемой машины; фиг. 14 - 28 изображают детали машины; фиг. 29 изоёражает схематический вид сверху с,части,чно снятой верхней доской машинь, прстроенной по типу таблицы-решетки ,Р; фиг. 30-то же в поперечном, . разрез е; фиг. 31-то же в продольном разрезе; фиг. 32 и 34-схемы рг сположенид счетных точек на цилиндрах в машине, построенной по типу таблицы,D; , фиг35, 36 и 37-схематическ.ий „йид CB,ep)ty, с частично снятой верхней доской, в рол перечном и продольном маш ны по типу таблицы D. : ,,,.- ,

Принцип построения с 1етны с, ййрии тельных машин, дающих резу{1ьта 5( жения на однозначное ,, Х,ОД(ИЦ прием, может бь1ть извлечен и сл§|1,ую щего анализа общеизвестной таблицу умножения. ,,. ,. -v,::;.; .j ,;; ;- -

Таблица ,..5 9;ется часто в виде 1по фиг. T.-jV В: это ( решетке произведение двух pii HO3Ha. ных чисел ,рг1рздел.яется .местком, .jiepeceчения CT.pOKt; (ар,-, rp.pHioHj тали) со строкой..,Л13,(г|р кали). Чис11а от 1 до ,9, , JfK35J |Barau.tH| место ряда или. строки, определителями ряда.,. ...,1,.......-;.,, ,

Из, рассмотрения ря):;6в ;трдк),,та&Д1;1уцывидно, что сумма чисе/. .. лее рядов (смежных или ...;межнь;х равна соответствующим . чисда, определитесь которого , двен1 ;jfMWg определителей слагаемы:|с.,.,, ,,,,,.,,

Например, сумма цифр 1-го, 2-го

и 4-го рядов находится в 7-м 0+2 + 4).

цифрам 2-горяда + цифры 1-горяда

3-го ряда 5-го , : 7-го „ 9-го „ :

получается таблица-решетка Л (фиг. 2).

Могут быть получены таким же образом еще таблицы-решетки В, С, D (фиг. 3, 4, 5). Каждая из этих таблицрешеток может быть разложена на две таблицы-одна для десятков единиц (фиг. б, 7, 8, 9) и другая для единиц (фиг. 10, 11, 12, 13).

Если отдельно по каждой таблице (для десятков и здля единиц) суммировать пары рядов порядком, свойственным таблице данного литера, и затем сложить результаты суммирования соответствующих клеточек решетки обеих таблиц, то получатся сложные (составные) числа таблицы данного литера.

Во всех четырех таблицах-решетках составные (сложные) числа образуются путем сложения пары или двух пар чисел, взятых из двух рядов таблицы, причем один из этих рядов всегда является участником при составлении сложного числа; такими постоянными участниками в таблице Л будут ряды первый снизу и первый слева, по таблице В-первый сверху и первый справа, по таблице С- первый снизу и первый справа, по таблице D-первый сверху и первый слева.

Для дальнейшего можно условиться:

а)таблицы-решетки называть по их литерам „табл. А, табл. В, табл. С, табл. ).

б)горизонтальными рядами таблицы считать пять горизонтальных строк таблицы и вертикальными рядами-пять вертикальных колонок каждой таблицы; каждую из пяти частей горизонтального и вертикального рядов называть цифровой клеточкой; считать порядковой нумерацией рядов: горизонтальных-снизу вверх, вертикальных-слева направо;

в)числа, указанные в таблице-решетке, входящие в состав таблицы умножения, называть простыми числами.

Для частного случая-суммирования двух рядов, дающего цифры нечетных

ряду рядов таблицы, а именно:

4-го„ + „ 1-го„

„ 6-го„ + „ 1-го„

8-го„ + „ 1-го„

а числа, получаемые путем суммирования чисел двух рядов-составными числами;

г) ряд как горизонтальный, так и вертикальный, являющийся постоянным участником при образовании составного числа, называть постоянным рядом, остальные четыре ряда-переменными.

Каждая из четырех таблиц в отдельности может быть использована для цостроения счетной множительной машины.

Конструктивное оформление таблицы-решетки в виде пяти цилиндров можно представить себе следующим образом.

Укладывают в ряд в одной плоскости пять цилиндров (фиг. 14), соответствующих пяти вертикальным рядам таблицы-рещетки, укрепляют оси цилиндров так, чтобы каждый цилиндр мог вращаться на своей оси.

Каждый цилиндр делят на пять частей, отсекая эти части плоскостями, перпендикулярными оси цилиндра; каждую из этих пяти частей, соответствующих пяти цифровым клеточкам данного вертикального ряда, в свою очередь, делят на две части,-одну дЛя десятков единиц и другую для единиц. Таким образом каждый цилиндр окажется разделенным на десять частей, из которых каждая будет цилиндром с очень короткой осью, т. е. диском.

На поверхности каждого цилиндра в каждой из десяти его частей, по окружности дисков наносят счетные точки (в виде зубцов, отверстий и т. п.) взяв число этих точек из соответствующих рядов и цифровых клеточек таблицы-решетки.

Если развернуть поверхности цилиндров, представив их в виде прямоугольников, высота которых равна длине цилиндра, а основание-окружности цилиндра, то расположение счетных точек на поверхности каждого цилиндра может быть представлено в изображенном на фиг. 15 виде, где поверхности постоянных рядов заштрихованы.

Пять цилиндров можно назвать решеточными цилиндрами, а расстояния между двумя счетными точками (по окружности цилиндра) счетными единицами.

По линиям, касательным к поверхно :тям цилиндров, перпендикулярно к осям цилиндров укладывают десять подвижных реек; На стороне, обращенной к цилиндрам, и на обратной стороне рейки имеются также счетные точки в виде зубцов, отверстий и т. п. Рейки укладываются таким образом, что зубцы реек могут захватываться зубцами решеточ«ых цилиндров при вращении цилиндров на их осях (фиг. 16).

При вращении какого-либо цилиндра в направлении движения часовой стрелки рейки придут в движение в направлении слева направо. Одна рейка, предназначенная для десятков единиц в первом горизонтальном ряду, всегда будет неподвижна, так как против этой рейки на рещето1 ном цилиндре нет счетных точек, а поэтому эту рейку можно снять, как ненужную, и оставить девять подвижных реек; одну для первого ряда и по две рейки для остальных четырех рядов.

Нетрудно заметить, что при вращении какого-либо цилиндра каждая точка движущейся рейки проходит определенное расстояние, зависящее от числа счетных точек в данной клеточке движущегося цилиндра.

Если привести во вращение два цилиндра, из них один постоянный, т. е. № 5 (по таблице С), таким образом, чтобы по окончании движения постоянного цилиндра начинал вращение переменный цилиндр (какой-либо из первых четырех номеров), то рейки пройдут расстояния, равные суммам счетных точек (счетных единиц) этих двух цилиндровСпаривая цилиндр № 5 последовательно с №№ 1, 2, 3, 4, можно получить соответственно составные числа б-го, 7-го, 8-го, 9-го вертикальных рядов таблицы умножения (согласно таблицерешетке С)..

Таким образом, отбирая одну или пару реек, соответствующих какому-либо целому числу от 1 до 9, принимаемому за мнэжимое, и приводя во вращение один или пару цилиндров, соответствующих также какому-либо целому числу от 1 до 9, принимаемому за множитель, возможно получить произведение взять1Х множимого и множителя, выраженное в виде движения реек (как сумма расстояний, пройденных отобранными рейками).

Для установки (отбора) множимого над рейками перпендикулярно к ним и параллельно осям решеточных цилиндров устанавливают несколько осей квадратного сечения, на которые насаживают зубчатые колеса по девяти колес на каждой оси.

Зубчатые колеса в их первоначальном, пассивном положении расположены между рейками (фиг. 17), причем эти зубчатые колеса могут двигаться вдоль оси таким образом, что зубцы колеса, приведенного в движение (подвинутого вперед), окажутся над зубцами ближайшей рейки (активное положение на фиг. 17 обозначено через а), и при движении рейки данное колесо начнет вращаться.

Захват зубчатых колес при продвижении их вперед вдоль оси осуществляется с помощью специальных вилок, охватывающих каждое колесо и также насаженных на ось (фиг. 18 и 19).

Посредством этих вилок и пластинок специальной формы отдельные колеса каждой оси скрепляются-спариваются с колесами соседней слева оси следующим порядком.

1-ое колесо, относящееся к первой рейке, не имеет пары; дальнейшие четыре пары зубчатых колес спариваются следующим образом: 3-е колесо, соответствующее цифре единиц второго горизонтального ряда (3-я рейка), спаривается со вторым колесом соседней слева оси; 5-е колесо спаривается с четвертым колесом соседней оси; 7-е-с шестым и 9-е-с восьмым колесом той же соседней оси слева.

Так как 3-я, 5-я, 7-я и 9-я рейки соответствуют единицам рядов таблицырешетки, а 2-я, 4-я, 6-я и 8-я-десяткам единиц таблицы, то при названном порядке спаривания зубчатых колес окажется, что зубчатки единиц будут спарены с зубчатками десятков единиц соседнего ряда (оси) слева (фиг. 20).

Смысл этого спаривания зубчатых колес соседних осей заключается в том, что произведение двух однозначных чисел от 1 до 9 выражается в большинстве случаев двумя цифрами (десятков и единиц), а поэтому, беря на какойлибо оси какое-либо число, как множимое (эти числа всегда лежат в пределах между О и 9), можно ожидать в результате умножения появление второй цифры, кроме цифры, которая будет получена на зубчатках данной оси; это будет цифра высшего разряда, т. е. десятки единиц, если ось представляет единицы, или сотни, если ось представляет десятки.

Так как по десятичной системе счисления разряды возрастают в направлении справа налево, то спаривают каждую зубчатку единиц с зубчаткой десятков единиц соседней слева оси, представляющей собою следующий высший разряд.

Таким образом 1) каждая пара спаренных зубчатых колес соответствует какой-либо цифровой клеточке таблицырешетки (одно колесо соответствует цифре единиц, и другое, спаренное с ним, на соседней слева оси-цифре десятков единиц), 2) каждая ось с зубчатыми колесами соответствует определенному числовому разряду десятичной системы.

Отобрав пару колес или две пары, соответствующих множимому (одну пару из переменного ряда и одну-из постоянного ряда данной таблицы-решетки), переместив их в активное положение над рейками и приведя во вращение один или пару решеточных цилиндров, соответствую дих числу, принимаемому за множитель, через посредство зубчатых реек и колес приводят оси во вращение, результат которого может быть выражен в числах, если на концах осей установить (надеть на оси) цилиндры с цифрами, нанесенными на поверхности этих цилиндров, на расстояниях, равных счетной единице; в этом случае расстояние, проходимое каждой точкой поверхности двух вращающихся цилиндров (насаженных на концах осей),

составит в итоге произведение взятых в качестве сомножителей чисел.

Для того, чтобы получить такой результат, предварительно следует подчинить следующим правилам движение решеточных цилиндров, зубчатых реек и зубчатых колес:

а)при вращении какого-либо одного решеточного цилиндра, движущиеся рейки скользят (движутся) над другими цилиндрами, не задевая их своими зубцами; для осуществления этого правила та часть поверхности цилиндров, которая при их неподвижном (пассивном) состоянии обращена в сторону реек, не имеет счетных точек (зубцов);

б)при вращении двух цилиндров (при сложном, составном множителе), переменный цилиндр приходит во вращение по окончании движения постоянного цилиндра;

в)рейки, соответствующие переменным горизонтальным рядам таблицы-решетки, движутся все одновременно и приходят в движение по окончании движения реек постоянного ряда;

г)рейки как переменные, так и постоянные, соответствующие единицам (нечетные) прихрдят в движение по окончании движения реек, соответствующих десяткам единиц (четные).

Эти два правила (в и г) осуществляются путем надлежащего расположения счетных точек на поверхностях рещеточных цилиндров.

д)зубчатые колеса, установленные над райками (активное положение), при вращении их не захватывают своими зубцами ,зубцов рейки, находящейся в неподвижном (пассивном) состоянии; это достигается путем установления соответствия расстояний между двумя счетными точками на наружной поверхности рейки и диаметром зубчатых колес. Ориентировочный расчет показывает, что диаметр зубчатых колес при расстоянии между счетными точками рейки равном единице, выразится числом 2 (при наличии восьми зубцов на колесе),, или, иначе, расстояние между счетными точками (счетная единица) должна быть равно радиусу зубчатого колеса.

На числовом примере результат работы описанной выше системы решеточных цилиндров, подвижных реек и

зубчатых колес выразится в следующем.

Требуется умножить 7459 на 7 (фиг. 21 и 21).

Отбирая множимое на первой оси справа, берут 5-й и 1-й ряды, что соответствует числу 9 по таблице С; на второй оси берут 3-й и 1-й ряды, соответствующие числу 5; на третьей оси берут 3-й ряд, соответствующий числу 4, и на четвертой оси берут 4-й и 1-й ряды, что соответствует числу 7; но отобрав на этих Ьсях нечетные зубчатые колеса, .соответствующие единицам, одновременрезультате вращения цилиндр 5 получает следующие движения счетных реек в счетных единицах:

1-я рейка (снизу) - 5 сч. ед.

2-я

3-я

-О 2 4-я

-О 5-я

-3 6-я

-О 7-я

-4 8-я

-О 9-я

Так как первая ось (справа) имеет два установленных в активное положение над рейками колеса 1-е и 9-е, то эта ось, согласно вышеприведенной таблице, сделает оборот в 7-|-б-13 счетных единиц; для второй оси, имеющей три активных колеса-1-е, 5-е и 8-е, оборот будет равняться сумме оборотов этих колес 7-J-8-4-5-20; для третьей оси

на 1-й оси справа имеют 13 единиц- 13

2-й 3-й , 4-й . 5-й

Складывая, получают искомое п{ оизведение 52213

За исключением пятой оси имеют в приведенном примере на каждой оси результат умножения, выраженный не тблько в единицах данного разряда (представляемого данной осью), но и в десятках единиц этого разряда, т. е. в единицах следующего высшего числового разряда; так, на второй оси имеют две единицы высшего разряда, 1-й, 3-й и 4-й осях по одной единице высшего разряда.

но отбирают и спаренные с ними четные колеса соседней оси, представляющей следующий высший цифровой разряд, а именно: на 2-й оси будет отобрано четное колесо из пятого ряда, на 3-й и 4-й осях-из третьего ,ряда и на 5-й оси-из четвертого горизонтального ряда и, таким образом, получают полную необходимую установку множимого (фиг. 21).

Взятый множитель 7-по таблице С составляется из цифр 5 и 2, а поэтому берут цилиндр № 5 (постоянный) и цилиндр № 2 (переменный).

ращение цилиндра

Что составит

2 даст следующие всего:

цифры:

7 для 1-й рейки

2 О 4 О 8 I 2 1 6

1 4 2 8 4 2 5 6

2-й 3-й

4-й 5-й 6-й 7-й 8-й 9-й

сумма оборотов 2-J-8-10; для четвертой 1- -2-{-2-11 и для пятой оси, имеющей только одно шестое колесо, оборот составит 4 сч. ед.

Принимая каждую ось за числовой разряд, можно представить результаты произведенного умножения 7459 на 7 в следующем виде:

„,20 десятков единиц -v 200

,,„ 10 сотен единиц - 1000

,.И тысяч ,-11000

„ 4 десятка тысяч -40000

Отбор множимого, т. е. отбор колес на разрядных осях, может быть осуществлен следующим образом по таблице С Каждая пара спариваемых колес двух смежных осей соединяется пластинкой, имеющей форму, указанную на фиг. 22.

Первое колесо (не имеющее пары) соединяется с длинной во всю длину разрядных осей пластинкой, имеющей форму лестницы с пятью перекладинами

(фиг. 23) и могущей двигаться вдоль осей. Перекладины расположены против 3-го, 5-го, 7-го, и 9-го колес.

На фиг. 22 соединительные пластинки спаренных колес также имеют форму лестницы, но с двумя перекладинами, из которых одна расположена против нечетного колеса, а другая-против четного колеса разрядной оси.

Если наложить длинную пластинку, соединенную с первым колесом, на короткие пластинки спаренных колес, то перекладины длинной пластинки окажутся против нечетных перекладин пластинок коротких, и получится необходимое расположение пластинок.

После указанного соединения колес и пластинок устанавливают над разрядными осями доску с прорезами, в которых укрепляют рычаги и клавиши, приводящие эти рычаги в движение. Концы рычагов проходят через средину соединительных пластинок и соприкасаются с перекладинами этих пластинок. При нажиме клавиш концы рычагов толкают перекладину, а с ней и пластинку с прикрепленными к ней зубчатыми колесами (фиг. 24).

Для возврата пластинок и прикрепленных к ним колес в первоначальное исходное положение (пассивное положение) укладывают под двумя описанными видами пластинок длинную зубчатую пластинку, зубцы которой, так же как и рычаги клавиш, соприкасаются с перекладинами пластинок, но с обратнйй стороны. Зубчатая пластинка при движении соединительных пластинок захватывается перекладинами пластинок и движется вместе с ними; если соединить эту зубчатую пластинку с нулевой клавишей таким образом, чтобы рычаг клавиши толкал зубчатую пластинку в направлении, обратном движению соединительных пластинок при нажиме клавиш от 1 до 9, то при нажиме нулевой клавиши зубчатая пластинка захватывает любую из девяти перекладин соединительных пластинок и возвращает пластинки в исходное (пассивное) положение.

Из схемы полной клавиатуры множимого, изображенной на фиг. 24, можно видеть, что, например, при нажиме клавиши № 7, рычаг этой клавиши захватывает соединительную пластинку четвертого ряда и приводит в активное положение седьмое колесо данной разрядной оси и шестое колесо соседней слева оси, иначе говоря отбирает цифры четвертого ряда таблицы-решетки (по табл. С); одновременно рычаг клавиш захватывает перекладину длинной пластинки, соединенной с колесом № 1, и тем самым приводит и это колесо в активное положение; таким образом цифры первого и четвертого рядов отобраны, т. е. отобрано требуемое число .

Задача отбора множителя заключается в том, чтобы для осуществления умножения на какое-либо целое число привести в движение необходимые решеточные цилиндры. По таблице С умножение на числа от 1 до 5 осуществляется путем вращения какого-либа одного из пяти цилиндров; для дальнейших чисел 6, 7, 8 и 9 необходимо вращение двух цилиндров-одного постоянного № 5 и одного из переменных № 1-4.

Задача эта может быть разрешена следующим образом. На осях решеточных цилиндров, выступающих за пределы коробки, в которой заключены цилиндры, насаживают наглухо зубчатые колеса, по одному колесу на каждой оси. Зубчатые колеса находятся в разных плоскостях, как это показано на фиг. 25.

Над каждым зубчатым колесом сверху устанавливают подвижную линейку,, имеющую на стороне, обращенной к колесам, зубцы, способные захватывать при движении линейки данное зубчатое колесо. Все пять линеек поддерживаются кронштейнами, выступающими из передней стенки цилиндровой коробки, или же укреплены в подвижной каретке.

Над линейками устанавливают подвижную каретку с десятью клавишами соответствующими числам от О . Нижняя часть клавиш представляет собою пластинку, имеющую на стороне, обращенной к пo вижным линейкам,, выступы, попадающие при нажиме клавиш в гнезда, имеющиеся на наружной стороне подвижных пластинок. При движении каретки с клавишами, захваченные выступами пластинок клавиш подвижные линейки также приходят в движение, приводя, в свою очередь, во вращение колеса решеточных цилиндров.

Расположение выступов на пластинках клавиш зависит от числа, обозначенного на клавише; для чисел 1, 2, 3, 4 и 5 выступы будут соответственно против подвижных линеек 1-го, 2-го, 3-го, 4-го или 5-го цилиндров (зубчатых колес). Для чисел б, 7, 8 и 9 пластинки должны иметь два выступа-один против линейки 5 постоянного цилиндра, .и.другой соответственно против линейки 1-го, 2-го, 3-го или 4-го цилиндра (фиг. 26).

Выше было установлено правило (п. б), по которому переменный цилиндр приходит в движение по окончании врашения постоянного цилиндра; тот же результат можно иметь, переставив порядок цилиндров, т. е. когда постоянный цилиндр начинает свое враш,ение по окончании движения переменного цилиндра.

Это правило можно осуществить, расположив зубцы подвижных линеек таким образом, чтобы зубцы линейки пятого цилиндра входили в сцепление с зубчатым колесом этого цилиндра только по окончании сцепления линейки и колеса переменного цилиндра.

Это расположение зубцов линейки показано на фиг. 26.

Расстояние, проходимое кареткой множителя, находится в зависимости %т числа счетных точек на поверхности решеточных цилиндров приводимых во вращение движением каретки.

Расположение счетных точек на поверхности цилиндров, в свою очередь, находится в зависимости от следующих условий:

а) подвижные рейки четные - для десятков единиц, и подвижные рейки нечетные-для единиц-приходят в движение разновременно; это условие вытекает из,того обстоятельства, что на каждой разрядной оси при вращении цилиндров происходит -нарастание не только единиц данного разряда, но и десятков единиц соседнего низшего разряда;

б), подвижные рейки постоянного ряда (горизонтального) и подвижные рейки переменных рядов приходят в движение также разновременно; это условие, уже отмеченное выше, вытекает из принципа таблицы решетки, по которому „составные числа представляют собою суммы чисел какого-либо переменного ряда с постоянным рядом.

Основываясь на этих условиях, можно разделить боковую поверхность решеточного цилиндра на две части (продольными вдоль оси линиями): 1) поверхность счетных точек переменных рядов и 2) поверхность .счетных точек постоянного ряда (см. п. б); каждую из этих частей можно разделить также на две части: 1) секция десятков единиц и 2) секция единиц (фиг. 27, на которой приведена схема расположения счетных точек третьего цилиндра по таблице С).

Ширина боковой поверхности решеточных цилиндров или, иначе, окружность поперечного сечения цилиндров должна быть достаточной для размещения всех указанных выше четырех секций.

Концы каждой разрядной оси (фиг. 26) выступают за пределы задней стенки цилиндровой коробки (в этой же коробке заключены и разрядные оси). На конец каждой оси насаживают зубчатое колесо, которое должно передавать результат вращения разрядных осей на результатные цилиндры.

Результатные цилиндры укреплены в подвижной коробке-каретке, которая с помощью специальных салазок может двигаться в горизонтальном направлевлении, перпендикулярном к разрядным осям. Диаметры результатных цилиндров не могут превышать расстояния между центрами разрядных осей.

Каждый из результатных цилиндров состоит из четырех частей (фиг. 28).

Первая часть результатного цилиндра имеет продольную зубчатую насечку, десять зубцов которой входят в сцепление с соединительным зубчатым колесом 5 разрядной оси 4 которая своим вращением приводит во вращение результатный цилиндр (в обратном направлении). Результатный цилиндр может, помимо вращения, двигаться вдоль своей оси, но благодаря этой продольной зубчатой насечке он не прерывает сцепления с передаточым зубчатым колесом.

Вторая часть 8 результатного цилиндра состоит из четырех поперечных рядов цифр; каждый ряд представляет собою цифровое колесо (цифры от О до 9); над крайним рядом в верхней крышке результатной каретки имеются круглые или овальные отверстия-результатные окна; как при вращении цилиндра, так и при его движении вдоль оси в результатных окнах цифры или возрастают (начиная от О до 9) или убывают, в зависимости от направления вращения или движения, что достигается порядковым расположением цифр, как в п| одольном, так и в поперечном направлениях (см. развернутую поверхность результатного цилиндра на фиг. 28).

Третья часть 9 результатного цилиндра является повторением второй части как в отношении размера, так и в отношении порядка и расположения цифр, но здесь на цифровых колесах имеют значение только те места, где девятки переходят в нули. Если на развернутой поверхности второй части цилиндра соединить места этих переходов девяток в нули, то получится прямая линия, которая представляет собой диагональ квадрата, сторона которого равна четырем счетным единицам; на этой прямой, которая может быть названа „нулевой линией , в третьей части эезультатного цилиндра делают выступ, имеющий в разрезе форму полуокружности; на цилиндре он будет иметь вид червяка, лежащего на месте перехода девяток в нули, а поэтому его можно назвать „нулевым червяком (фиг. 28). Обозначение цифр третьей части результатного цилиндра значения не имеет (оно имеет чисто условное значение для установки „нулевого червяка), почему они и не обозначаются на поверхности цилиндра.

Четвертая часть Ю результатного цилиндра имеет поперечную зубчатую насечку, всего пять круговых зубцов (фиг. 28). Под частями третьей-и четвертой результатного цилиндра расположены коленчатый рычаг зубчатое колесо 18 с храповиками с двух сторон, назначение которых заключается в том, чтобы приводить цилиндр в движение в направлениИ вдоль оси. Один конец

рычага соприкасается с поверхностью части 9 результатного цилиндра, другой конец заканчивается собачкой, захватывающей зубцы храповика зубчатого колеса соседнего цилиндра с левой стороны, т. е. высшего числового разряда.

В исходном положении результатного цилиндра край его первой части находится в сцеплении с передаточным зубчатым колесом разрядной оси, а крайние цифровые колеса второй части установлены таким образом, что О находится против результатного окна /2. При вращении разрядных осей результатный цилиндр также приходит во вращение; цифровое колесо второй части, вращаясь против результатного окна, показывает возрастание или убывание цифр, в зависимости от направления вращения; в момент перехода девяток в нули при умножении, или в момент обратного перехода от О к 9 при делении, „нулевой червяк третьей части цилиндра нажимает конец находящегося под ним в этот момент рычага, который в результате этого нажима, в свою очередь, захватывает зубцы храповика зубчатого колеса соседнего цилиндра высшего разряда, которое захватывает зубцы четвертой части (поперечная насечка) и тем самым подвигает цилиндр вдоль оси на одну единицу; в результате этого движения цилиндра вдоль 0(;и „результатное окно показывает возрастание (или умножение) цифр.

Таким образом, при умножении в момент, когда цифры в результатном окне возрастают до 10, происходит передача этого десятка в единицу высшего разряда, что достигается смещением (движением) цилиндра на одну счетную единицу вдоль оси.

Передача десятков в единицу высшего разряда может происходить в любой момент и в различных комбинациях, в частности оно может происходить тогда, когда соседний цилиндр высшего разрыта, на который должна быть перенесена наросшая единица, находится в движении вокруг своей оси; в этом случае цилиндр высшего разряда, совершая свое движение вокруг оси, одновременно движется и вдоль оси на одну единицу, показывая в результатном окне

требуемую цифру; передача десятков в единицы высшего разряда может происходить и в момент, когда цилиндр, на котором нарастает десяток, в момент перехода от 9 к 10 находится в движении вдоль своей оси, но и в этом случае нулевой червяк данного цилиндра при движении вдоль оси также наталкивается и нажимает на рычаг, как и при вращении цилиндра вокруг ;оси, и приводит в движение зубчатое колесо соседнего цилиндра.

По окончании оборота частей машины цилиндр может из своего исходного положения передвинуться вдоль оси на 1, 2 или 3 единицы. До начала следующего оборота необходим возврат цилиндра в исходное положение, но таким образом, чтобы цифры, показываеМ1ые в результатных окнах, остались без изменения, т. е. цилиндр должен передвинуться обратно на 1, 2 или 3 единицы, совершив при этом винтообразное движение, при котором каждая точка поверхности цилиндра будет двигаться по линии параллельной линии нулевого червяка. Это может быть осуществлено различными способами.

По окончании вращения решеточных цилиндров и разрядных осей (активного вращения, дающего результат на результатных цилиндрах, что составляет первую половину полного оборота частей машины) происходит размыкание первой части результатного цилиндра с передаточным зубчатым колесом разрядной оси; это размыкание достигается поднятием передней части результатной каретки с помощью специального рычага. В то время, как решеточные цилиндры и зубчатые рейки совершают обратное движение к исходному положению, результатная каретка передвигается на один разряд влево и вновь входит в сцепление с передаточными зубчатыми колесами разрядных осей. к На результатной каретке в передней части на специальной муфте (в которую входит ось результатного цилиндра) на сажено специальное цифровое колесо с зубчаткой; эта зубчатка может входить в сцепление с передвижным зубчатым колесом первой слева разрядной оси, которая имеет постоянную установку множимого, равного единице, благодаря

чему вращение этой оси всегда равно цифре множителя. Как при умножении, так и при делении при исходном положении результатной каретки, переднее цифровое колесо первого слева цилиндра соединено с зубчатым передаточным колесом первой слева оси и является по существу не разрядной осью, а осью-указателем множителя; в дальнейшем, при постепенном смещении результатной каретки влево, на цифровых колесах указателя-множителя будут откладываться цифры множителя в порядке их последовательности, расположенные слева направо и видные в специальных окнах, сделанных в крыщке результатной каретки.

Описанная конструкция указателя- множителя требует при умножении на многозначное число последовательного порядка следования цифр множителя, начиная с цифры высшего разряда; этот порядок является по существу нормальным порядком умножения.

Описанные детали являются основныitH для схемы счетной множительной машины, изображенной на фиг. 29, 30 и 31. Чертежи являются схематическими, но они показывают основные элементы конструкции и дают представление о габарите машины.

Машина по этой схеме имеет клавиатуру 8 для отбора множимого (или слагаемого). Умножение на многозначное число осуществляется, после отбора множимого на клавиатура, приведением в движение слева направо каретки 9 множителя с отобранной на ней одной цифрой множителя; число движений каретки 9 мнонштеля, а следовательно и число законченных оборотов частей машины, равно числу цифр множителя. Движение каретки осуществляется или непосредственно рукой или с помощью специальной рукоятки, соединенной зубчатой передачей с кареткой множителя (на чертеже рукоятка показана пунктиром).

При сложении в качестве множителя берется единица.

Деление осуществляется путем приближения и отбора делителя (после установки делимого на результатной каретке) или путем последовательного вычитания по принципу работы машины типа Лейбница.

Схема счетной машины по таблицерешетке D может быть оформлена частично на подвижных рейках, частично на решеточных цилиндрах.

При разложении таблицы D на две таблицы получается расположение счетных точек на цилиндрах, указанное на фиг. 32, где постоянные ряды горизонтальный и вертикальный заштрихованы.

Таблица D. может быть оформлена следующим образом. Счетные точки постоянного цилиндра (на рисунке заштрихован) делаются не на самом цилиндре, а на двух специальных широких подвижных пластинках шириною та и другая в пять единиц, укладываемых рядом (в одной плоскости) с четырьмя подвижными рейками, лежащими над переменными рядами переменных цилиндров.

На нижней поверхности, обращенной к решеточным цилиндрам, пластинки имеют непрерывную зубчатую линейку, против которой на постоянном цилиндре нанесены девять счетных точен, благодаря которым, при вращении цилиндра в направлении движения стрелки, широкие линейки приходят в движение слева направо и всегда проходят расстояние, равное девяти счетным единицам.

Наружная поверхность широких пластинок, обращенная к разрядным осям, делится во всю длину пластинок на части размером каждая в девять счетных единиц; а каждой из этих частей наносятся счетные точки: на 1-й пластинке от I до 4 и, на 2-й от 5 до 9 в каждом ряду. Ели мы над этими пластинками в любой точке, но не ближе 9 счетных единиц от края пластинки установим разрядную ось сзубчатым колесом, то при вращении цилиндра пластинка подвинется слева направо на 9 счетных единиц, а число единиц, проходимых зубчатым колесом на разрядной оси, будет находиться в зависимости от ряда, над которым установлено колесо (числа от 1 до 9). Между 1-й и 2-й пластинками укладываются четыре подвижных рейки с непрерывными (зубчатыми) счетными точками, как на нижней, так и на наружной верхней стороне; ширина каждой рейки равна одной счетной единице; эти рейки аналогичны 3-й, 5-й, 7-й и 9-й рейкам первой схемы. На первой широкой пластинке, лежащей перед четырьмя рейками, 5-й ряд не имеет счетных точек (фиг. 33).

На разрядных осях, установленных над Широкими пластинками и четырьмя рейками устанавливаются по два зубчатых колеса на каждой оси, связанных между собою пластинкой; расстояние между зубчатыми колесами равно четырем счетным единицам; каждое колесо может двигаться вдоль оси на расстояние, равное десяти счетным единицам, причем, благодаря соединительной пластинке, расстояние между зубчатыми колесами при всех их движениях вдоль оси всегда будет, как указано выше, равно четырем счетным единицам. К соединительным пластинкам каждой разрядной оси прикреплены калки, которые могут двигаться в прорезах, сделанных в верхней крышке корпуса машины; на крышке имеются вдоль линии движения калков цифры от О до 9,

При нулевом положении одно зубчатое колесо находится вне пределов первой пластинки, где нет зубчаток, а другое находится против 5-го ряда первой пластинки, в котором также нет зубчаток. При наборе множимого от 1 до 5, путем установки калка против нулевой цифры, одно (переднее) зубчатое колесо будет находиться соответственно против 1-го, 2-го, 3-го, 4-го или 5-го нулевого ряда первой широкой пластинки, а другое (заднее) колесо будет находиться или против одной из четырех реек переменных рядов или против nepBQFO ряда второй пластинки, где имеется пять счетных точек. При наборе чисел от б до 9 первое зубчатое колесо (переднее) будет находиться над одной из четырех реек, а второе (заднее) колесо будет против 2-5-го рядов второй широкой пластинки.

Отобрав множитель порядком, который был уже указан в описании предыдущей схемы, и приведя в движение требуемые цилиндры, получают на разрядных осях требуемый результат, аналогичный результату, получаемому на нечетных рейках и зубчатках предыдущей схемы.

Таблица Z)j (десятки единиц) оформлена в виде двух лежащих рядом над цилиндрами широких пластинок-обе

в пять счетных единиц (рядов). Первый и второй ряды первой пластинки не имеют счетных точек; на следующих 3-м, 4-ом и 5-ом рядах число счетных точек равно от 1 до 3, причем эти точки располагаются обязательно в пространстве между разрядными осями порядком, указанным на фиг. 34.

Этот порядок выражается в том, что в третьем ряду точки расположены с интервалами в три единицы, в четвертом ряду-с интервалами в одну единицу, а в пятом ряду после каждой третьей точки следует интервал в одну единицу, причем этот интервал в одну единицу при пассивном положении пластинки расположен против разрядной оси.

Вторая широкая пластинка имеет пять рядов сплошных зубчатых линеек.

Обе пластинки на стороне, обращенной к цилиндрам, имеют зубчатую Линейку, против которой на цилиндрах располагаются счетные точки согласно таблице DI.

Над ,этими пластинками так же, как и над пластинками фиг. 33, движутся вдоль разрядных осей два зубчатых колеса, скрепленных также пластинкой с постоянным расстоянием между колесами в четыре счетные единицы. Оба эти колеса соединяются двумя пластинками с соединительной пластинкой зубчатых колес фиг. 33 соседней справа разрядной оси. Вследствие этого, при передвижении калка данной разрядной оси, помимо зубчатых колес фиг. 33 на панной оси, приходят в движение и устанавливаются против соответствующих рядов пластинок и зубчатые колеса фиг. 34 (т. е. десятков единиц) на соседней слева разрядной оси, т. е. на оси высшего разряда.

Отбор множителя и вращение цилиндров дают результат, аналогичный результату на четных осях и зубчатых колесах по первой схеме.

Каретка множителя, результатная каретка и другие детали такие же, как и и по первой схеме.

Прилагаемый чертеж дает представление об основных деталях и о габаритах машины.

Схема машины по таблице D изображена на фиг. 35, 36 и 37.

Приведенные две схемы счетной множительной машины построены по одному принципу, а именно по принципу таблицы-решетки, в которой недостающие составные числовые ряды образуются суммированием двух рядов решетки-таблицы, из которых один постоянный ряд и один переменный.

Машина по первой схеме, имеющая клавиатуру для отбора множимого, наиболее подходит для операций сложения и умножения в тех случаях, когда множимое в процессе работы часто меняется.

Машина по второй схеме пригодна для работ, при которых множимое является постоянной величиной для нескольких отдельных операций умножения, главным образом в статистических и калькуляционных работах.

Предмет изобретения.

1.Счетная машина для умножения в которой результат умножения многозначного числа на однозначное получается при однократном обороте рабочих частей машины, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габарита машины число вращающихся цилиндров применено меньшее, чем число столбцов в таблице умножения однозначных чисел, и число примененных на них рядов штифтов, зубьев или т. п., соответствующих как единицам, так и десяткам единиц произведения, меньше числа строк в таблице умножения однозначных чисел, для получения же произведений не введенных на цилиндрах чисел применены устройства, включающие в действие по два из указанных вращающихся цилиндров.

2.Форма выполнения счетной машины по п. 1, отличающаяся тем, что зубцы цилиндров 2 сцеплены с расположенными над ними двухсторонними рейками 3 (фиг. 30) или пластинками (фиг. 36), подвижными в направлении, перпендикулярном к осям цилиндров, и служащими для вращения приводимых с ними в сцепление при нажатии на соответствующие клавищи 8 (фиг. 30) или при передвижении калков 9 (фиг. 36) зубчатых колес, сидящих на разрядных

юсях 5, которые устроены сцепляемыми . со счетчиками.

3.Форма выполнения счетной машины по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что зубчатые колеса 6, соответствующие единицам произведений, связаны жесткими тягами с зубчатыми колесами десятков единиц произведений с целью совместного их передвижения по разрядным осям при нажатии на клавиши или при перемещении калков (фиг. 26 и 36).

4.Форма выполнения счетной машины по пп. 1 - 3, отличающаяся тем, что, с целью вращения цилиндров 2, как каждого в отдельности, так и двух из них последовательно, применена подвижная «аретка 9 с клавиатурой JO для набора

множителя при помощи сцепления одной из двух зубчатых реек 7/ с зубчатыми колесами 13, укрепленными на удлиненных осях / цилиндров 2 (фиг. 26).

5. В счетной машине по пп. 1 - 4 применение откидной и передвижной каретки со счетным механизмом, цифровые барабаны которого приводятся в сцепление зубчатой передачей с разрядными осями и в котором для передачи десятков применено устройство, состоящее из расположенного по винтовой линии на барабанах возвышения Р и рычажной передачи /7, действующей при посредстве собачки и храповика на переводное колесо /, сцепленное с зубчатой насечкой /О соседнего барабана, с целью его осевогб перемещения (фиг. 28).

Е авторскому свидетельству И. М. Полякова

№ 41742

Фиг 2 . 3 Фиг. 4 Фиг. 5

Фиг. I

иг.17 Фи . Фиг. 20 5д.,7.Ш р {:r:v., t .л I бинщы - 1 te«/,™,sРпвй I 1 | в /71тг4- /ряд Фиг. г I

Фиг. 14

W и о ж 1

TfufigMbp

; f j 5J/gr/gj j

ЭФМГ.1Б

Mfgyf;;

mr

S авторскому свидетельству И. М. Полякова

№ 41742

Фиг, Z3

. Фиг. ZS

Цилингри нг из /V4 л/ /vj

СйЗ с; c;:;gl era s

JTI

y.::itiJI .ч4 v lrrff

iMfigia

Kvr-r

f pigsy pBip

,:J.

mm

Фиг. 33

Pilfrrm

iii

laar EEffiffifl

frffirR-gnas Ha

Фиг. 27

7 #

Фиг. 28

к авторскому свидетельству И. М. Полякова

Фиг 23

№ 41742

ТР

Е авторскому свидетельству И. М. Полякова

№ 41742

Фиг. 35

8 g 9 е /

Фиг. 37