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Abb. 7.27 Prinzip der Staffelwalze
7.4.2
Aufbau der Maschine
Die rechte Berechnungsmethode sieht zwar länger aus, ist
aber von Maschinen automatisch einfacher zu erledigen. Die
Rechenmaschine von Leibniz unterstützte diese Idee. Der Be-
nutzer musste den ersten Multiplikanden nur einmal einstellen.
Durch weiteres Eindrehen ins Zählwerk wurden die Additionen
automatisch durchgeführt, dabei musste z. B. im obigen Bei-
spiel die Zahl 837 einmal in die Einerstelle eingedreht werden,
dreimal in die Zehnerstelle und zweimal in die Hunderterstelle.
Dies war möglich, da Leibniz einen verschiebbaren Zählwerk-
schlitten verwendete, mit dem der Multiplikand jeweils auf
die Einer-, Zehner-, Hunderterstellen usw. eingedreht werden
konnte. Durch die automatische Addition, die die Feinmecha-
nik leistete, wurde das Ergebnis nur durch Kurbeldrehen und
Verstellen des Zählwerkschlittens angezeigt ( Abb. 7.29 ) .
Die Maschine besteht aus drei Teilen, dem Einstellwerk,
dem Übertragungswerk und dem Zählwerk. Einstellwerk
und Zählwerk sind auf einem relativ zum Übertragungswerk
verschiebbaren Zählwerkschlitten gelagert.
Die Staffelwalzenmaschine war durch eine Anordnung von
achsenparallelen Zahnrippen gestaffelter Länge gekennzeich-
net. Je nach Position des verschiebbaren Zahnrads wird bei
einer Umdrehung der Staffelwalze dieses um 0 bis 9 Zähne
weitergedreht. Abbildung 7.27 gibt einen Überblick. Auf der
Walze beinden sich hintereinander geschaltete Zähne, die
unterschiedlich weit auf die Walze ragen. Eine Zahl wird
nun durch Verschieben des Zahnrads eingestellt. Dabei lässt
das Zahnrad je nach erwünschter Zahl eher oder später einen
Eingriff zu und dreht somit die Walze nur um so viele Stellen
weiter, wie Zähne einhaken.
Jede Stelle der Zahl, die auf diese Weise eingestellt wurde,
wird mit einer Kurbeldrehung anschließend über feinstmecha-
nische Zahnrädchen automatisch ins Übertragungswerk einge-
dreht. Hier indet eine Addition genauso statt wie bei Pascal
oder Schickard, nur mit dem Unterschied, dass dieses nun au-
tomatisch mit einer einzigen Kurbeldrehung passiert und nicht
mehr jede einzelne Ziffer von Hand eingestellt werden muss.
Der Umsetzung liegt folgende mathematische Idee zugrunde:
Um eine Multiplikation mehrstelliger Zahlen vorzunehmen, ist
es möglich, diese jeweils um eine Zehnerstelle verschoben wie-
derholt zu addieren. Abbildung 7.28 macht dies deutlich.
Abb. 7.29 Prinzipieller Aufbau der leibnizschen Rechenmaschine
837×231
837
2511
1674
193347
837×231
837
837
837
837
837
837
193347
Abb. 7.28 Zwei gleichwertige Möglichkeiten, 837 mit 231 zu multi-
plizieren
 
 
 
 
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