Rheinmetall Technik

1 Staffelwalzenantrieb

Einblick in den doppelten Staffelwalzen-Antrieb
einer Rheinmetall-Handrechenmaschine If

Eine technische Besonderheit der Rheinmetall-Rechenmaschinen ist der doppelte Staffelwalzenantrieb. Man war bestrebt, den Abstand zwischen den einzelnen Schaulöchern im Resultatwerk möglichst gering zu halten. Bei vielen Rechenmaschinen wurden deshalb die Staffelwalzen versetzt angeordnet. Bei den Rheinmetall-Rechenmaschinen hat man dieses Problem anders gelöst: hier treibt eine Staffelwalze zwei Einstellrädchen an. Der doppelte Staffelwalzenantrieb wurde von Berk, Richard eingeführt, siehe Patentschrift  DE319630.

2 Einstell- und Antriebswerk

Schematische Darstellung des Einstell- und Antriebswerkes, Abb. 10 aus Kottmann (1942)

Abb. 10 aus Kottmann 1942 zeigt eine schematische Darstellung des Einstell- und Antriebswerkes der Rheinmetall-Handrechenmaschine. Nach dem Drücken der Taste "5" wird über eine kleine Zahnstange oben an der der Einstellschiene (4) die Ziffernrolle des Einstellkontrollwerks gedreht, so daß dort die Zahl "5" erscheint. Ein Hebel (20) der Einstellschiene (4) hält das Einstellrädchen (22) auf der Vierkantachse (21) in einer dem Wert "5" entsprechenden Stellung. Erfolgt nun eine Umdrehung der Hauptantriebsachse (23) mittels der Kurbel (24), dann wird über die Kegelräder (25) und (26) auch die Staffelwalze (27) auf der Achse (28) bewegt. Die Staffelwalze besitzt neun Zähne, von denen jeder folgende Zahn um einen bestimmten Teil kürzer ist als der vorhergehende. Die sich drehende Staffelwalze greift in die Zähne des Einstellrädchens (22) an der Stelle, wo sie nur fünf Zähne besitzt und dreht daher auch das Einstellrädchen (22) um fünf Zähne weiter. Über das Doppelkegelrad (29) und durch die Kegelräder (30), (31), (32) wird dann auch die Ziffernrolle im Resultatwerk um fünf Einheiten weitergedreht.

Löschvorrichtung mittels Zahnstange,
Abb. 16 aus Kottmann (1942)

3 Löschvorrichtung

Abb. 16 aus Kottmann 1942 zeigt die Nullstellung der Ziffernrollen, die bei der Rheinmetall-Rechenmaschine mittels einer Zahnstange erfolgt. Wird der Löschgriff in Pfeilrichtung bewegt, dann greift die Zahnstange in die Löscherritzel ein, bis die Ziffernrolle die Stellung "0" erreicht hat. In Normalstellung der Zahnstange lassen sich die Ritzel in den Aussparungen frei drehen.

4 Selbsttätige Division

Das Herzstück der selbsttätigen Division ist ein Differentialgetriebe, das die Drehung der Kurbel auf eine von zwei Wellen überträgt: entweder auf die Antriebswelle, welche über die Einstellrädchen und Staffelwalzen den Rechenvorgang durchführt, oder auf eine Korrekturwelle, die das Umschalten zwischen Addition und Subtraktion sowie den Zählwerktransport bewirkt. Die Divisionsvorrichtung der Rheinmetall-Rechenmaschinen geht zurück auf Kottmann, August (vgl. Patent  DE499259).

Divisionsvorrichtung mit Differentialgetriebe 13, Antriebswelle 10,
Korrekturwelle 15 und Sperrglied 27 (aus dem Patent DE499259)

Das Differentialgetriebe wird hierbei durch ein Sperrglied gesteuert, das je nach Lage mit dem einen oder anderen Gegensperrglied der Differentialwelle in Eingriff kommt, so dass stets nur eine der beiden Differentialwellen (Antriebs- oder Korrekturwelle) freigegeben ist. Das Sperrglied wird einerseits durch das Zehnervorbereitungsglied der obersten Ziffernrolle und andererseits von der Korrekturwelle selbst beeinflusst. Die Korrekturwelle bringt nach Ablauf einer Umdrehung das Sperrglied wieder in seine Ausgangslage zurück, so dass die Antriebswelle immer nur für die Dauer einer Kurbelumdrehung gesperrt ist. Das Zehnervorbereitungsglied der obersten Ziffernrolle rückt zugleich mit der Verschiebung des Sperrgliedes eine von zwei Kupplungen ein. Die erste Kupplung verbindet die Korrekturwelle mit einer Vorrichtung, die das Umschalten von Subtraktion auf Addition bewirkt, und die zweite Kupplung gibt die Bewegung der Korrekturwelle an die Zählwerktransportvorrichtung weiter.

Ablauf der Division. Im Resultatwerk wird der Dividend eingestellt, im Einstellwerk (unter den obersten Stellen des Dividenden) der Divisor, und der Umschalthebel wird auf Subtr.-Div. umgelegt. Darauf setzt man durch Drehen der Kurbel oder Betätigung der Divisionstaste die Maschine in Betrieb. Der Schieber am Differentialgetriebe ist zu Beginn der Rechnung so eingestellt, dass die Antriebswelle frei und die Korrekturwelle gesperrt ist. Es wird daher zunächst die Antriebswelle in Bewegung gesetzt. Der Schieber wird erst dann verschoben, wenn in der obersten Stelle ein Zehnerübertrag auftritt, d.h. wenn die oberste Ziffernscheibe von 0 auf 9 geht. Somit wird der Divisor so lange vom Dividenden abgezogen, bis das oberste Zehnerschaltglied zur Wirkung kommt, und das ist in dem Augenblick der Fall, wenn der Divisor einmal mehr vom Dividenden abgezogen wird, als er tatsächlich im Dividenden enthalten ist. In diesem Moment wird das Sperrglied verschoben, also die Antriebswelle gesperrt und die Korrekturwelle freigegeben. Die Korrekturwelle ist zunächst mit der Korrekturvorrichtung verbunden, so dass während des Umlaufs der Korrekturwelle das Umschalten von Subtraktion auf Addition erfolgt (ein Zählwerkstransport findet jedoch noch nicht statt). Nach der Umdrehung wird die Korrekturwelle wieder gesperrt und die Antriebswelle freigegeben. Da nun die Wendegetriebe des Resultat- und Umdrehungszählwerks umgeschaltet sind, erfolgt eine einmalige Addition des Divisors zum Dividenden und gleichzeitig eine Rückdrehung der Ziffernrollen im Umdrehungszählwerk um den Wert Eins in der aktuellen Dezimalstelle. Hierdurch wird auch das oberste Ziffernrad wieder von 9 auf 0 zurückbewegt. Durch den damit verbundenen Zehnerübertrag wird abermals der Sperrschieber am Differentialgetriebe verschoben und die Korrekturwelle beginnt zu laufen. Diesmal wird aber die Korrekturwelle mit der Transportwelle des Schlittens gekoppelt, so dass der Zählwerktransport erfolgt. Gleichzeitig geht die Korrekturvorrichtung in ihre Ausgangslage zurück, so dass sich alle Teile der Divisionsvorrichtung wieder in der gleichen Stellung wie vor der Rechnung befinden. Dieser Ablauf wiederholt sich, bis die Division vollständig durchgeführt ist.

5 Speicherzählwerk

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6 Rückübertragung

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7 Automatische Multiplikation

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8 Allgemeine Anmerkungen

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