Die Weiterentwicklung der Rechenmaschinen - Die Geschichte der Rechenautomaten - page 139

8.2 Die technischen Prinzipien

als Antrieb für seine Rechenmaschinen erwogen hat. Die In-
schrift lautet „Dens mobiles dʼ une Roue de Multiplication“
(in der Übersetzung „die beweglichen Zähne eines Multipli-
zierrads“). Von einer konkreten Herstellung bzw. Verwen-
dung ist jedoch nichts bekannt.

Die Weiterentwicklung der Rechenmaschinen wurde haupt-
sächlich durch Geräte bestimmt, die folgende Prinzipien um-
setzten:
• Sprossenradmaschinen,
• Proportionalhebelmaschinen und
• Staffelwalzenmaschinen.
Weitere Abwandlungen wie Stellsegmente, Proportional-
rollen und Schaltklinken hatten nur geringe Verbreitung.

Abb. 8.3 Skizze von Leibniz

8.2.1 Sprossenradmaschinen

Eine Sprossenrad-Rechenmaschine besteht im Wesentli-
chen aus einem Satz Sprossenräder, einem Zählwerk und
einem Ergebniswerk. Für jede Stelle des Eingabewerts
existiert ein Sprossenrad. Jedes Sprossenrad ist von 0 bis 9
einstellbar, dabei werden 0 bis 9 „Zähne“ aus dem Rad aus-
gefahren. Mit einer Kurbel sind die Sprossenräder drehbar,
für jeden ausgefahrenen „Zahn“ wird die entsprechende
Stelle des Ergebniswerks - je nach Drehrichtung - erhöht
oder erniedrigt. Wird der Zehner über- oder unterschrit-
ten, wird ein „Merker“ gesetzt und die nächste Stelle um 1
zusätzlich erhöht oder erniedrigt. Somit kann die Zahl im
Eingabewerk (den Sprossenrädern) auf die Zahl im Ergeb-
niswerk addiert oder davon subtrahiert werden. Das Zähl-
werk zählt die Kurbelumdrehungen. Zählwerk und Ergeb-
niswerk sind auf einem Schlitten gegen die Sprossenräder
verschiebbar angebracht, sodass man durch Schieben des
Schlittens nach rechts das zehn-, hundert-, tausend- etc.
-fache des Eingabewerts auf das Ergebniswerk addieren
oder davon subtrahieren kann. Es werden auch jeweils
auf den Zähler zehn, hundert, tausend etc. pro Kurbelum-
drehung addiert oder davon subtrahiert. Der Hebel inver-
tiert die Zählrichtung des Zählers. Somit kann man - den
schriftlichen Verfahren entsprechend - multiplizieren und
dividieren ( Abb. 8.2 ) .
Von Gottfried Wilhelm Leibniz ist eine Skizze überliefert,
die wohl den ersten bekannten Entwurf eines Sprossenrads
darstellt ( Abb. 8.3 ). Es wird vermutet, dass er dieses Spros-
senrad neben der später von ihm verwendeten Staffelwalze

Daher gilt der Italiener Polenius , Professor für Astro-
nomie und Mathematik an der Universität Padua, als
Erinder des Sprossenrads. Er hatte als Erster die Idee,
ein Sprossenrad mit beweglichen Zähnen zu entwerfen,
die sich durch Verdrehen einer Kurvenscheibe heraus-
schieben lassen. Er baute ein funktionsfähiges Modell
aus Holz, das maximal dreistellige Zahlen verarbeiten
konnte. Im Jahre 1709 hat Polenius in dem Werk Jo‑
hannes Poleni, Miscellanea eine Sprossenrad-Rechen-
maschine beschrieben, die mit einem Gewichtsantrieb
versehen war.
Das Sprossenrad hat gegenüber der Staffelwalze den
Vorteil, dass kein raumgreifendes Verschieben von Walzen
bzw. Zahnrädern notwendig ist. Allerdings gelang erst dem
Instru mentenbauer Antonius Braun 1727 in Wien der Bau
einer arbeitsfähigen Rechenmaschine mit Sprossenrad für
alle vier Grundrechenarten. Diese war die erste im Dauerbe-
trieb wirklich zuverlässig funktionierende Rechenmaschine
überhaupt. Alle Maschinen der vorhergehenden Konstruk-
teure litten mehr oder weniger am Problem der ungenügend
ausgereiften Feinmechanikerkunst, sodass deren Maschinen
recht unzuverlässig arbeiteten.
Im Pariser Musée National des Techniques beinden sich
zwei runde Sprossenradmaschinen des französischen Arztes
Didier Roth ( Abb. 8.4 ) . Sie stammen aus den Jahren 1841 und
1848. Hierfür erhielt er im Jahr 1843 ein englisches Patent.

Abb. 8.2 Prinzip des Sprossenrads