Titel: Olivier, über Roth's Rechenmaschine.
Autor: Olivier, Théodore
Fundstelle: 1844, Band 91, Nr. IX. (S. 19–27)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj091/ar091009

IX. Bericht des Hrn. Theodor Olivier über die Rechenmaschinen des Hrn. Dr. Roth in Paris.

Aus dem Bulletin de la Société d'Encouragement, Sept. 1843, S. 411.

Mit Abbildungen auf Tab. I.

Hr. Roth, Dr. der Medicin, hat der Gesellschaft vor mehreren Monaten zwei Maschinen vorgezeigt, wovon die eine ein Zähler, die andere eine Addirmaschine ist.

Seit undenklichen Zeiten hat man Mittel gesucht, um die Operation langer Rechnungen zu erleichtern, und deren Richtigkeit zu verificiren. So wurden der Abacus der Römer und die Rechnungszifferblätter der Chinesen, deren sich die Russen heutzutage noch bedienen, erfunden, um die Kopfrechnungen zu erleichtern. Später erfand man die Logarithmen, um die Rechnungsoperationen zu vereinfachen und die Multiplication und Division durch Addition und Subtraction zu ersezen. Zu gleicher Zeit suchte man Rechenmaschinen zu construiren, welche von Seite des sie handhabenden Menschen keine andere Kenntniß erfordern, als das Ablesen von Ziffern. Diese Maschinen muß man selbstthätige oder Automaten nennen, zum Unterschiede von jenen, welche mehr Kenntniß von Seite der sich ihrer bedienenden Personen erfordern, und dazu bestimmt sind, die |20| Rechnungen abzukürzen, indem sie noch einen Theil der Arbeit dem Verstand des Menschen überlassen.

Hr. Dr. Roth hat in den wissenschaftlichen Sammlungen über alles was von derartigen Maschinen früher erfunden wurde nachgesucht, wobei er sich überzeugte, daß gewisse neuere Instrumente schon früher bekannt waren und daß sie sich von den älteren nur durch unbedeutende Abänderungen unterscheiden.

Der Addirer des Hrn. Roth ist auf das nämliche Princip gegründet, wie der von Pascal im Jahre 1642 erfundene; die Räder wirken aber in beiden Maschinen nicht auf die gleiche Weise auf einander. Denken wir uns acht Räder nach einander, und stellen Nummer 9 eines jeden der ersten Räder unter das ihm correspondirende Fensterchen, und ebenso auch Nummer 0 des achten und lezten Rades. Dreht man nun das erste Rad um einen Zahn, so fügt man der Ziffer 9 eine Einheit hinzu und hat nun einen Zehner; dieser Zehner soll nun auf das zweite Rad übergehen und zu den 9 Zehnern, welche es anzeigte, hinzugefügt werden u. s. f., so daß die acht Räder, anstatt die ursprüngliche Zahl (09999999) anzuzeigen, die Zahl (10000000) zeigen, welche durch Addition einer Einheit hervorgehen muß. Die Transmission der Einheit des ersten Rades zu dem lezten kann auf zwei verschiedene Arten bewerkstelligt werden. Die. acht Räder können entweder mit einander gehen, wie acht verzahnte Räder, welche mit einander im Eingriffe sind, oder jedes Rad dreht sich erst dann, wenn das vorhergehende seine Bewegung vollendet hat.

Es ist leicht einzusehen, daß man im ersteren Falle dem ersten Rade, um es um einen Zahn sich drehen zu machen, eine desto größere Kraft mitzutheilen hat, je größer die Anzahl der Räder ist, und daß dagegen im zweiten Fall die Kraft immer dieselbe bleibt, die Anzahl Räder mag beliebig groß seyn.

Der von Pascal angewandte Mechanismus functionirt so, wie wir für ersteren Fall bemerkten, während bei demjenigen des Hrn. Roth der zweite Fall angewandt wird. Die ganze Erfindung des Hrn. Roth besteht in der Anordnung eines Mechanismus, welcher von der Art ist, daß dabei eine Reihe von beliebig vielen Rädern angewandt werden kann, ohne daß man zu befürchten hat, eine beträchtliche Kraft anwenden zu müssen, um die Addirmaschine in Gang zu sezen. Dieser Mechanismus ist überdieß so eingerichtet, daß er nicht in Unordnung kommen kann; die Federn können sich nicht verbiegen, und kein Rad kann überspringen, was bei der Maschine von Pascal häufig der Fall ist.

Zwischen dem Instrumente des Hrn. Roth und demjenigen von |21| Pascal ist ein ähnlicher Unterschied, wie zwischen einer neuen, flachen, leichten Cylinderuhr, und einer älteren, plumpen und schweren Uhr.

Erst nach zahlreichen Versuchen, welche alle auf das Princip der gleichzeitigen Transmission gegründet waren, hat Hr. Roth vorliegenden Mechanismus erfunden, welcher auf das Princip der auf einander folgenden Transmission gegründet ist; leztere findet auf folgende Weise statt:

Räder, wovon jedes mit 20 gleichgroßen Zähnen versehen ist, befinden sich horizontal auf verticalen Achsen oder Spindeln, welche entweder in gerader Linie oder im Kreise herum auf eine Platte befestigt sind.

Auf die obere Seite eines jeden Rades hat man zweimal die Zahlen 0, 1, 2,. ..... 9 gravirt, so daß jede Ziffer einem Zahne des Rades entspricht. Jedes Zahlenpaar, z. B. 2 und 2, 3 und 3 etc. liegt nun an den entgegengesezten Enden eines Durchmessers des Rades. Jedes Rad ist mit einer Springfeder versehen, welche den Dienst eines Sperrkegels versieht. Auf die untere Seite eines jeden Rades ist ein doppelter excentrischer Hebedaumen befestigt, dessen dem Mittelpunkte des Rades am nächsten gelegener Punkt der Ziffer 0, und dessen vom Radmittel entferntester Punkt oder Ende der Ziffer 9 entspricht (welche beide Ziffern der nämlichen Reihe angehören).

In dem Zwischenraume je zweier auf einander folgenden Räder befindet sich ein Aufhälter, welcher auf eine zu dem Körper oder der Platte des Instrumentes winkelrechtstehende Spindel aufgestekt und mit einer Feder versehen ist. Dieser Aufhälter von rechtwinkliger Form trägt an seinem rechten Ende eine kleine Rolle und an seinem linken Ende einen kleinen Sperrkegel.

Befindet sich das verzahnte Rad auf der Ziffer Null, so wird das mit der Rolle versehene Ende des Aufhälters, in Folge der Wirkung der Feder, an dem Punkte des Hebedaumens sich befinden, welcher dem Nadmittel am nächsten liegt. Je nachdem man nun das verzahnte Rad dreht, gleitet die Rolle des Aufhälters auf dem Hebedaumen und kommt endlich auf dem von der Mitte des Rades entferntesten Punkte an, welcher der Ziffer 9 auf dem Zifferblatt entspricht. Bewegt man in diesem Falle das Rad um einen Zahn weiter, so wird der Aufhälter durch den Hebedaumen nicht mehr von dem Mittelpunkt entfernt gehalten; er nimmt, gedrängt durch die Feder, seine ursprüngliche Stellung wieder an, die nämlich, in welcher er sich vor der Bewegung befand, und gegenüber der Ziffer Null der zweiten auf dem Rade bezeichneten Reihe, und indem er zurükfällt, |22| bewegt er das folgende Rad um einen Zahn oder eine Einheit weiter.

Der kleine am anderen Ende des Aufhälters angebrachte Sperrkegel ist bestimmt, das zweite Rad passiren zu lassen, wenn es zum drehen kommt, und zu verhindern, daß das erste Rad aus der Lage kommt, welche es annahm, nachdem es um seine Achse gedreht wurde. Aus dieser gedrängten Beschreibung ersieht man genügend, daß der von Hrn. Roth erfundene Mechanismus sehr einfach ist, und daß man beliebig viele Räder, selbst bis zu 100 neben einander stellen kann; denn man hat, indem man ein Rad dreht, nie mehr als den Widerstand einer Feder zu überwältigen.

Hr. Roth hat bei seinen ersten Versuchen, nämlich denjenigen, wobei er die gleichzeitige Transmission anwandte, verschiedene Mechanismen ausgeführt. Mit den einen konnte er nur vier Räder in Bewegung sezen, das fünfte functionirte schlecht; mit den anderen brachte er sechs, sieben und acht Räder in Gang; er konnte aber niemals, troz der äußersten Sorgfalt in der Ausführung, mehr als neun Räder in Gang bringen, also keine größere Zahl schreiben, als eine mit neun Ziffern, und dabei mußte er eine Kraft von mehreren Kilogrammen anwenden, um das erste Rad um seine Achse zu drehen, so daß die Hand in kurzer Zeit sehr ermüdet war. Bei der Addirmaschine des Hrn. Roth addirt man alle Einheiten, indem man sich des ersten Rades zur Rechten bedient, dann alle Zehner mit dem zweiten Rade, hierauf die Hunderter mit dem dritten, und sofort von der Rechten gegen die Linke. Ist nun die Summe geschrieben, so muß man, um eine neue Operation vornehmen zu können, alle Zifferblätter auf Null stellen. Dieß thut man, indem man bei dem ersten Rade zur Linken anfängt, und gegen die Rechte hin fortfährt.

Wäre das Instrument mit zwölf Rädern versehen und könnte man folglich eine aus zwölf Ziffern bestehende Zahl schreiben, so würde es zeitraubend und langweilig seyn, alle zwölf Zifferblätter auf Null zu stellen. Deßwegen hat Hr. Roth einen sehr einfachen Mechanismus erfunden, mittelst dessen man alle Räder plözlich auf Null stellen kann. Diese Vervollkommnung erhöht den Werth des Instrumentes und wird zu seiner allgemeineren Verbreitung beitragen. Der Zähler des Hrn. Roth ist auf die nämlichen Principien gegründet wie die Addirmaschine und bringt die Räder durch denselben Mechanismus auf Null. Die Marine hat ihn angenommen.

Beschreibung des von Hrn. Roth erfundenen Zählers und seiner Rechenmaschine.

Fig. 1, Tab. I, ist eine äußere Ansicht des Instrumentes.

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Fig. 2 zeigt dasselbe nach Abnahme der oberen Platte, um den inneren Mechanismus darzulegen. Die fünf Räder zur Linken, und das erste zur Rechten sind weggelassen, um die Theile, welche sich unterhalb der Räder befinden, sichtbar zu machen.

Fig. 3 Vorderansicht eines der verzahnten Räder mit seinem Zifferblatt, welches mit zwei Reihen Zahlen, jede von Null bis 9 versehen ist.

Fig. 4 Seitenansicht desselben.

Fig. 5 Vorderansicht eines Rades mit allen dazu gehörigen Theilen.

Fig. 6 Seitenansicht desselben.

Fig. 7 zwei Ansichten des doppelten excentrischen Hebedaumens.

Fig. 8 das Stellstük im Grund- und Aufriß.

Fig. 9 kleine Scheibe, welche unter die untere Platte geschraubt ist und die Spindel trägt, worauf das Rad aufgestekt ist.

Fig. 10 Scheibe, welche den doppelten Hebedaumen vom Stellstüke trennt.

Fig. 11 rechtwinkeliger Aufhälter, welcher zwischen je zwei Zifferblättern liegt. Seine Verrichtungen sind weiter unten angeführt.

Fig. 12 Spindel, worauf dieser Aufhälter aufgestekt wird.

Fig. 13 zwei Ansichten einer Springfeder.

Fig. 14 zwei Ansichten eines Hebels, welcher dazu dient, das erste Rad zur Rechten zu drehen.

Fig. 15 Instrument, welches man zwischen die Zähne der Räder stekt, um die Zahlen der Zifferblätter vor die Oeffnungen (Fensterchen) zu bringen.

Bei allen Ansichten bezeichnen dieselben Buchstaben denselben Gegenstand.

Das Instrument, welches in ein längliches Kästchen von Mahagonyholz eingeschlossen ist, besteht aus einer messingenen Oberplatte A, welche mit halbkreisförmigen Spalten B versehen ist, die mit den Rädern correspondiren. Ebenso sind darin kleine kreisförmige Oeffnungen (Fensterchen) angebracht, unter welche man die Ziffern bringt. Die verschiedenen Theile des im Folgenden beschriebenen Mechanismus sind auf der unteren Platte D befestigt. Diese beiden Platten, welche das Gestell des Instrumentes bilden, sind durch kleine Pfeiler oder Säulchen von einander entfernt gehalten.

Die Anzahl der Räder E, Fig. 3 und 4, beläuft sich auf acht. Sie sind an ihrem Umfange mit 20 Zähnen versehen, welche mit einer gleichen Anzahl auf ein Zifferblatt gravirter Ziffern correspondiren.

In der Mitte eines jeden Rades ist eine hohle Nabe F und ein |24| Dekstük G befestigt, an welchem der doppelte Hebedaumen H anliegt. Dieser ist durch ein Zwischenstük I von dem Stellstüke J getrennt, welches mittelst zweier Schrauben mit dem Rade verbunden ist: auf diese Art sind alle einzelnen Theile fest an das Rad befestigt, wie man aus Fig. 5 und 6 ersehen kann.

Die Nabe F des Rades paßt auf eine Spindel K, welche durch die untere Platte geht und daselbst durch die Scheibe L, Fig. 9, welche man außen an der Platte anschraubt, befestigt wird. Diese Spindel bildet die Achse, um welche sich das Rad mit seinen Hebedaumen frei dreht.

Die Federn M, welche in die Zwischenräume der 20 Radzähne einfallen, hemmen die Bewegung des Rades bei jedem Zahn. Diese Federn sind in Fig. 13 besonders dargestellt und bestehen aus einem dünnen Federstüke a, welches mittelst des Hälters b mit der unteren Platte verbunden ist. Zwischen jedem Räderpaare befindet sich ein rechtwinkeliger Aufhälter N, den man in Fig. 11 abgesondert sehen kann. Sein längerer Arm trägt einen kleinen Stift c; der andere, welcher unten mit einem längeren Stift d versehen ist, endigt mit einem Winkelstüke e, das zwei Stifte 1,2 trägt, zwischen welchen eine kleine Feder f spielen kann, deren eines Ende auf dem Stüke g befestigt ist. Der ganze Aufhälter dreht sich frei um eine Spindel, welche in die untere Platte eingeschraubt und in Fig. 12 einzeln zu sehen ist.

Um die Bewegung des Aufhälters zu hemmen, drükt eine Feder O, welche in einem mit der unteren Platte verbundenen Stüke K gefaßt ist, mit ihrem Ende gegen den unteren Stift d.

Nachdem wir nun die Hauptstüke des Instrumentes beschrieben haben, wollen wir zu deren Verrichtungen übergehen.

Der Stift c des Aufhälters ist beständig mit dem doppelten Hebedaumen H in Berührung; befindet sich der Aufhälter an dem der Radachse am nächsten gelegenen Punkt, so wird der Stift, wenn man das Rad von der Rechten zur Linken dreht, bei dem Durchgange eines jeden Zahnes sich um ein Zehntel des Hebedaumen-Hubes von der Achse entfernen; beim neunten Zahne wird er am weitesten von der Achse abstehen; dreht man nun das Rad um einen Zahn weiter, so bewegt die Feder O, welche gegen den Stift d drükte, da sie durch den excentrischen Hebedaumen nicht mehr abgehalten wird, den Aufhälter wieder in seine ursprüngliche Lage zurük. Während dieser Zeit ist die Feder f gespannt; ist das Rad zum zehnten Zahne gekommen, so hört diese Spannung auf und die Feder nimmt ihre erste Lage wieder an. Macht das Rad eine halbe Umdrehung, so wird der Aufhälter, während neun Zähne durchgehen, |25| gespannt seyn, beim zehnten aber wieder abfallen und das nächst folgende Rad um einen Zahn weiter drehen. Dieß ist eine Nachahmung des Verfahrens beim gewöhnlichen Addiren, wo das, was die Einheiten überschreitet, auf die Reihe der Zehner geschrieben wird, was die Zehner überschreitet auf die Hunderter u. s. f.

Um eine Rechnungsoperation zu beginnen, müssen alle Räder auf Null gestellt werden und um dieß zu bewerkstelligen, bringt man die Stifte c der Aufhälter N so nahe als möglich an die Radachse. Da dieß aber zu viel Zeit rauben würde, wenn man ein Rad nach dem anderen stellen wollte, so hat der Erfinder einen Mechanismus angebracht, welcher es abkürzt. Dieser Mechanismus besteht aus folgenden Theilen.

Durch die untere Platte gehen drei krummlinige Nuthen P, über welche eine flache Stange Q gleitet. Schrauben mit großen Köpfen gehen durch diese Nuthen und vereinigen die Stange mit der unteren Platte, so daß die Stange sich bewegen kann, indem sie die durch die Nuthen beschriebene Curve verfolgt. Auf dieser Stange sind in gleichen Entfernungen Stifte I angebracht, welche, wenn man die Stange bewegt, auf Stellstüke J wirken, und alle Räder zugleich auf die Ziffer 9 stellen; indem man nun dem ersten Rade zur Rechten eine Einheit hinzufügt, d. h. es um ein Zwanzigstel seines Umfangs dreht, bringt man alle Räder nach einander auf Null, und zwar so schnell, daß das Auge der Bewegung nicht folgen kann.

Um die Stange Q bewegen zu können, ist sie mit einer anderen flachen Stange R verbunden, welche sich hinter der unteren Platte befindet, wo sie durch einen kleinen Bügel m gehalten wird. Diese Stange ist an ihrem Ende mit einem Handgriffe versehen und trägt einen kleinen Einschnitt, welcher sie in dem Bügel hält. Indem man nun die Stange aus dem Bügel aushebt und an ihrem Handgriffe zieht, bewegt man mit ihr auch die Stange Q, mit welcher sie verbunden ist.

Da bei einer schnellen Bewegung die Räder überspringen, d. h. eine andere Ziffer als 9 zeigen könnten, wodurch die Operation unrichtig würde, hat Hr. Roth für jedes Rad eine Gegenfeder S angebracht, welche diesen Fehler unmöglich macht. Sobald das Rad bei der Ziffer 9 ankommt, stüzt sich diese Feder gegen das Stellstük J und versagt der Hand jede Bewegung; sobald man aber die Stange R wieder hineinschiebt, entfernen die Stifte I die Federn von den Stellstüken und lassen dem Rade eine freie Bewegung.

Um die Räder zu drehen, bedient man sich eines Instrumentes mit beweglicher Spize, Fig. 15, welches man durch die halbkreisförmigen Oeffnungen in den Zwischenraum zweier Zähne bringt.

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Der Mechanismus der Addirmaschine ist ganz ähnlich dem des Zählers; aber der Hebel dieses lezten ist durch einen Schwengel T, Fig. 14, ersezt, welcher sich um eine auf der unteren Platte befestigte Spindel dreht. Dieses Stük, welches zwei lange Stifte 3 und 4 trägt, wird durch eine Spiralfeder o zurükgehalten; drükt man es nieder, so bewegt es den Aufhälter des ersten Rades zur Rechten.

Um sich der Maschine zu bedienen und irgend eine Zahl auszudrüken, muß man zuerst alle Zifferblätter auf Null stellen. Dazu zieht man an dem Knopfe der Stange R, wodurch sie von dem Bügel, der sie hielt, frei wird; man zieht sie dann horizontal heraus, aber nicht zu stark, bis man stärkeren Widerstand fühlt. Hiedurch werden alle Ziffern, welche man an den Fensterchen sieht, 9er seyn, z. B. 999,999 Frks. 99 Cent.; hierauf drükt man die Stange wieder in das Innere des Instrumentes zurük, bis sie von dem Bügel wieder gehalten wird (eine unerläßliche Vorsicht) und bewegt dann das erste Rad zur Rechten um einen Zahn vorwärts; augenbliklich erscheinen dann Nullen auf der ganzen Reihe von Fensterchen.

Wenn man nur zwei Zahlen addiren will, z. B. 6,107 und 7,988, so verfährt man auf folgende Weise: man bringt die Spize des Stieles Fig. 15 in die Zahnöffnung, welche auf dem Rade der Tausender der Ziffer 6 entspricht und bewegt den Stiel dann von Rechts nach Links bis zum Ende der Nuth.

Dieses Verfahren wiederholt man für die Ziffer 1 auf dem Zifferblatt der Hunderter und geht dann gleich zu dem der Einheiten über, vorausgesezt daß das Zifferblatt der Zehner schon die Null anzeigte; an den vier Fensterchen wird man also die Zahl 6107 sehen können. Um nun die zweite Zahl zu addiren, fängt man mit den Ziffern zur Rechten an, wie man dieß beim gewöhnlichen Rechnen thut; man bringt also den Stiel in die Zahnöffnung 8 des Rades, welches die Einheiten anzeigt, dreht es bis zum Ende der Nuth und wird so die Ziffer 5 vor das Fensterchen bringen, welche durch Addiren von 7 und 8 entsteht mit Vorbehalt einer Einheit, die von selbst auf die Zehner übergeht.

Nachdem man nun den Stiel in die Zahnöffnung 9 des Zehnerrades gebracht hat, dreht man es und bringt dadurch Null, die erste Ziffer aus der Summe von 1 und 9 vor das Fensterchen; die Ziffer 1 wird sich dann sogleich auf das Rad der Hunderter übertragen haben. Hierauf bringt man den Stiel in die Zahnöffnung 9 desselben Rades, dreht es und bringt die Zahl 1, Ziffer zur Rechten der Zahl 11, welche durch Addition von 9 und 1 und der übergebrachten Einheit entsteht, vor das Fensterchen. Das zweite 1 geht auf das Rad der Tausender |27| über, welches man nun dreht, nachdem man den Stiel in die Zahnöffnung 7 gebracht hat. Man wird so die Zahl 4 vor das Fensterchen bringen, erste Ziffer zur Rechten, wenn man 6 und 7 und die übergebrachte Einheit addirt. Die Ziffer 1 von 14 geht auf das Rad der Zehntausender über; man erhält so die Zahl 14,105, welche durch Addition der beiden angenommenen Zahlen entsteht.

Nach einiger Uebung geht das Addiren sehr schnell vor sich und mit einer Genauigkeit, welche nichts zu wünschen übrig läßt. Man kann zu einer ersten Zahl beliebig viele andere addiren, und immer wird die genaue Addition in derselben Zeit vollendet seyn, welche man zum Schreiben braucht. Ist eine Addition vollendet und man will eine neue beginnen, so bringt man auf die früher angegebene Weise alle Zifferblätter auf Null.

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