Von Halbautomaten, Rechen-Vollautomaten
und Speicher-Superautomaten

Mechanische Rechenmaschinen

Aufsätze zur Entwicklung der mechanischen Rechentechnik

"Ein Automat (griech.) ist im weitern Sinn jede sich selbst bewegende mechanische Vorrichtung, die durch im Innern verborgene Kraftmittel (Federn, Gewichte etc.) in Bewegung gesetzt wird, z. B. Uhren, Planetarien u. dgl.; im engern Sinn ein mechanisches Kunstwerk, welches vermittelst eines innern Mechanismus die Thätigkeit lebender Wesen, der Menschen (Android) oder Tiere, nachahmt und meist auch an Gestalt diesen nachgebildet ist." (aus Meyers Konversationslexikon von 1885-1892)

In der Fachliteratur verwendet(e) man den Begriff "Rechenautomat" meist im Zusammenhang mit (elektronischen) programmgesteuerten Rechenanlagen, die im technisch-wissenschaftlichen Bereich zum Einsatz kamen. Betrachtet man jedoch Prospekte von Büromaschinen-Herstellern aus den 1930er bis 1970er Jahren, so findet man auch dort Rechenautomaten im Angebot. Sie waren in unterschiedlichen Ausführungen erhältlich: von Halbautomaten bis hin zu "vollelektrischen Speicher-Superautomaten". Es handelt sich hierbei um elektrisch angetriebene, aber mechanische Rechenmaschinen für den Einsatz im Büro sowie für Privatleute. Sie konnten teilweise oder vollständig eine Multiplikation oder Division ausführen und oftmals auch Rechenergebnisse zwischenspeichern. Manche von ihnen waren sogar in der Lage, selbsttätig eine Wurzel zu berechnen. In diesem Sinne sind die vollautomatischen Rechenmaschinen die mechanischen Vorläufer unserer heutigen elektronischen Taschenrechner.

Auf dieser Seite finden Sie eine Sammlung von Aufsätzen zu verschiedenen Aspekten der mechanischen Rechentechnik sowie zu einzelnen Rechenmaschinen-Modellen, die im Zeitraum von 1900 bis 1970 produziert wurden.

Harald Schmid, Amberg

Inhaltsverzeichnis:

	Die 10-Tasten-Universal-Rechenmaschinen von
	Staffelwalzenmaschinen aus Sömmerda Entwicklungsgeschichte und Funktionsweise
	Speichervorrichtungen bei mechanischen Vierspezies-Rechenmaschinen Geschichtliche Entwicklung, Anwendung und Funktionsweise
	Vom Arithmometer zum druckenden Rechensystem Die Rechenmaschinen von
	Schmid / Eichler / Hänsgen Die Geschichte einer Rechenmaschinenfabrik in Glashütte / Sachsen

Weitere Webseiten zum Thema "Mechanische Rechentechnik":

• Rechnerlexikon - Die große Enzyklopädie des mechanischen Rechnens
• Vintage Calculators (Tiny Henst)
• Mechanical four-function calculators (Cris Vande Velde)
• Calculating Machines in John Wolff's Web Museum
• rasend rechnende Räder (Thomas Kirchhof)
• Electromechanical calculating machines from the 1960's (Mark Glusker)
• Videos and stills of Mark Glusker and his machines (Kevin Twomey)
• ISER - Informatik-Sammlung Erlangen
• Büromaschinenlexikon ab 1958/59 (zusammengestellt von Markus Sigg)
• Rechenmaschinen - Illustrated von Herbert Schneemann & Walter Szrek
• Das IFHB Rechenmaschinen-Lexikon
• Simulation eines Polarplanimeters

Vom Modell T zur 1051:

Die 10-Tasten-Universalrechenmaschinen von FACIT

"Aldrig någonsin kan en elektronisk räknemaskin ersätta Facits högkvalitativa mekaniska räknemaskiner."
(Aussage eines Facit-Entwicklungschefs)

Inhaltsverzeichnis Die frühen Facit-Modelle Die Zehntasten-Kurbelmaschinen Motorisierung der Facit-Maschinen Die halbautomatischen Facit-Modelle Die Vollautomaten von Facit Die Serie C2 und das Modell 1051 Das Unternehmen Facit Literatur und Links Anhang: Baujahre und Seriennummern Patente aus CH, DE und USA

1. Die frühen Facit-Modelle

Facit Original (Foto: Timo Leipälä)

Die ersten Rechenmaschinen mit dem Namen "Facit" (schwedisch für "Fazit", "Lösung") wurden von Karl Viktor Rudin konstruiert und in der Firma von Axel Wibel in Stockholm produziert. Wibel, der hauptsächlich Büromöbel hergestellt hat, besaß auch eine Vertretung für Büromaschinen (u.a. Borroughs, Brunsviga) und eine Reparaturwerkstatt für Rechenmaschinen in der Klara Norra Kyrkogata in Stockholm. Dort begann Rudin mit der Entwicklung einer eigenen Vierspeziesmaschine nach dem Sprossenradprinzip, die heute unter dem Namen "Facit Original" bekannt ist. Zusammengebaut wurden die Maschinen in Wibels Tochterfirma Facit AB, die um 1918 gegründet wurde, und die Auslieferung erfolgte ab 1920 - beginnend mit der Seriennummer 100 (Info von Timo Leipälä). Die frühen Facit-Modelle wurden im wesentlichen nach den Plänen von Willgodt T. Odhner aus St. Petersburg konstruiert (Patent DE7393 bzw. DE64925). Allerdings findet man bei der "Facit Original" bereits einige Besonderheiten und Verbesserungen im Vergleich zu den Sprossenradmaschinen anderer Hersteller. Das Umdrehungszählwerk, das noch keine Vorrichtung zur Zehnerübertragung hatte, ist nicht im Schlitten neben dem Resultatwerk, sondern fest im Maschinenkörper über dem Einstellwerk angebracht. Dadurch konnte der Schlitten, der nur das Resultatwerk trägt, entsprechend kurz gehalten werden, und diese Anordnung gestattete eine relativ hohe Stellenzahl von 9 x 10 x 15 in den Zählwerken. Außerdem entwickelte Rudin neue Sperrvorrichtungen, und zwar eine Hemmvorrichtung für die Zählscheiben, die ohne Federn arbeitet und so den Gang der Rechenmaschine erleichtert (Patent DE345070), sowie eine Umkehrsperre, die ein Zurückdrehen der Kurbel nach einer bestimmten Auslenkung verhindert (Patent DE355198). Bemerkenswert ist auch, daß die "Facit Original" keine Kontrollanzeige für die eingestellten Ziffern besitzt, obwohl Rudin ein Patent DE339121 für eine solche Anzeigevorrichtung angemeldet hat. Ein weiteres charakteristisches Merkmal der frühen Facit-Modelle ist das fünfte Standbein, das man ansonsten bei keinem anderen Fabrikat findet.

Axel Wibel war beteiligt an der AB Åtvidabergs Förenade Industrier, einer Manufaktur für Büromöbel, die 1922 in Konkurs ging. Hieraus entstand im selben Jahr die neue AB Åtvidabergs Industrier unter der Leitung des früheren Möbelfabrikanten Elof Ericsson. Gleichzeitig übernahm man auch Wibels Tochtergesellschaft Facit AB, und die Produktionsstätten wurden von Stockholm nach Åtvidaberg verlegt. Dort wurde ab 1923 die Entwicklung der Facit-Rechenmaschinen fortgesetzt. Der Facit Original (1918-1924) folgte zunächst das Modell "Facit Standard" (1924-1931), ebenfalls eine Kurbelmaschine vom Odhner-Typ mit feststehendem Umdrehungszählwerk ohne Zehnerübertragung. Diese Maschine besitzt jedoch einen neuartigen Tabuliermechanismus, bestehend aus zwei Tabuliertasten zum schrittweisen Verschieben des Schlittens, einem Tabulierdrehknopf auf der linken Seite für das freie Positionieren des Resultatwerks sowie zehn Tabulatortasten, mit denen eine Dezimalstelle voreingestellt werden kann. Von 1928 bis 1931 wurde schließlich die Facit 10 mit Zehnerübertragung in allen Rechenwerken gebaut, wobei die Tabuliereinrichtung nochmals verändert wurde. Die Schnellverschiebung und Schrittschaltung des Resultatwerks erfolgt nun durch einen einzigen Hebel, der vorne am Schlitten angebracht ist. Eine weitere Besonderheit der Facit 10 war die "automatische Quotientenumschaltung", d.h. die selbsttätige Umschaltung der Drehrichtung im Quotientenwerk (Patent DE477002 von Karl Rudin). Falls die erste Kurbelumdrehung in Minusrichtung erfolgt, dann wird das Umdrehungszählwerk so eingestellt, daß es Subtraktionen im positiven Sinn zählt. Auf diese Weise wird bei einer Division der Quotient, den man durch fortgesetztes Subtrahieren im Umdrehungszählwerk erhält, stets vorzeichenrichtig angezeigt. Bei der Quotientenumschaltung wird nach dem Löschen des Umdrehungszählwerks, abhängig vom Umlaufsinn der ersten Kurbeldrehung und bis zur nächsten Nullstellung des Quotientenwerks, die Welle mit dem Quotienten-Einzahn fest an eines von zwei Zahnrädern gekoppelt, die beide mit der Kurbelwelle verbunden sind, aber mittels eines Zwischenrads in entgegengesetzter Richtung rotieren. Eine solche Einrichtung zur automatischen Umschaltung des Quotientenwerks findet man auch in späteren Facit-Maschinen wieder.

Facit Standard	Facit 10	Modell S

2. Die Zehntasten-Kurbelmaschinen

Das Modell T (1932-1939). Bei den frühen Facit-Maschinen und auch beim später von 1935 bis 1954 produzierten Modell S (eine Kurbelmaschine baugleich mit dem Odhner Modell 7) erfolgt die Eingabe der Ziffern noch auf klassische Weise, und zwar mit Hilfe von kleinen Hebeln, die an jedem Sprossenrad angebracht sind. Diese Art der Werteinstellung ist jedoch unpraktisch, und daher suchte man schon längere Zeit nach einer Möglichkeit, Sprossenradmaschinen mit einer Zehnertastatur auszustatten - bei Addiermaschinen wurde eine solche Tastatur schon Anfang des 20. Jahrhunderts eingeführt ("Dalton" Adding Machine, 1902). Allerdings gab es einige technische Schwierigkeiten zu überwinden. So ist bei der klassischen Odhner-Maschine zur Einstellung der Ziffer 9 das Sprossenrad um ca. 90 Grad zu drehen, während bei der Ziffer 0 das Sprossenrad in Grundstellung verbleibt. Der Einstellweg bzw. Kraftaufwand zum Drehen des Sprossenrades ist demnach für die Ziffern 1 bis 9 sehr unterschiedlich. Karl Viktor Rudin fand um 1929 eine Lösung dieses "Zehntastenproblems" (schwedisches Patent SE74358). Sein Einstellmechanismus, später als "Facit-Prinzip" bezeichnet, wurde erstmals beim Modell T benutzt, das im Jahr 1932 auf den Markt kam und bis 1939 gefertigt wurde ("T" steht für "Tangent", das schwedische Wort für "Taste"). In der Patentschrift DE535576 zur Facit T findet man drei bedeutende Neuerungen im Vergleich zu Odhners Konstruktion, die letztendlich den Einbau der Zehnertastatur ermöglichen sollten:

• Resultat- und Quotientenwerk sind stationär in der Maschine auf einer gemeinsamen Welle angeordnet. Dagegen ist das Einstellwerk, also der Sprossenradrotor, in axialer Richtung vor diesen beiden Zählwerken verschiebbar auf einem Schlitten gelagert. Der Sprossenradschlitten gleitet dabei auf einem Kugellagerrohr und wird beim Eintasten der Ziffernwerte schrittweise von rechts nach links bewegt.
• Das "geteilte Sprossenrad": Die Sprossenräder sind nach beiden Seiten hin drehbar, wobei die Drehung in der einen Richtung die Einstellung der vier niedrigsten Ziffernwerte bewirkt, während die Einstellung der übrigen Ziffern durch Drehung im entgegengesetzten Sinn erfolgt. Bei einem solchen geteilten Sprossenrad werden die Einstellbewegungen auf etwa die Hälfte des gewöhnlichen Drehungswinkels reduziert. Jedes Sprossenrad wiederum trägt neun einstellbare Zähne, von denen jedoch nur vier in der üblichen Weise angeordnet sind, also in Form von kurzen Stäbchen, die sich längs radialer Kanäle im Sprossenradkörper verschieben lassen. Die fünf übrigen Zähne eines jeden Sprossenrades sind dagegen fest miteinander verbunden. Bei der Eingabe der Zahlen 1 bis 4 wird das Sprossenrad nach oben gedreht und eine entsprechende Anzahl einzelner Zähne herausgedrückt, während beim Eintasten der Ziffern 5 bis 9 eine Drehung des Sprossenrades nach unten erfolgt und neben der entsprechenden Zahl einzelner Sprossen zusätzlich der Sektor mit den fünf Zähnen herausgeschwenkt wird.
• Der Einstellmechanismus (siehe Skizze): Beim Niederdrücken einer Zifferntaste wird über den Tastenhebel 710-719, dessen hinterer Teil mit einer Kurvennut versehen ist, einer von zwei Einstellarmen 731 geschwenkt. Der Einstellarm greift in einen entsprechenden Ausschnitt der Einstellscheibe 1420 und dreht diese bis zur Ziffernstelle, die auf der Taste angegeben ist. Wird eine Taste mit den Ziffern 1 bis 4 gedrückt, so arbeitet der linke Einstellarm in abwärtsgehender Richtung, während bei Betätigung einer Taste mit den Ziffern 5 bis 9 der rechte Einstellarm in aufwärtsgehender Richtung geschwenkt wird. Die Kurven am Ende der Tastenhebel sind unterschiedlich geformt und verschieden lang, und zwar umso länger, je höher der Ziffernwert innerhalb einer Tastengruppe ist. Auf diese Weise wird der Drehwinkel des zugehörigen Einstellarms festgelegt, und durch die spezielle Krümmung der Kurve hat man einen weichen Tastenanschlag selbst bei höheren Ziffernwerten. Nach Betätigung einer Taste wird außerdem der Schlitten, auf dem die Sprossenradtrommel sitzt, um einen Schritt nach links bewegt. Drückt man die Taste 0, so erfolgt nur eine Schrittschaltung des Einstellwerks um eine Position nach links - ohne Drehung der Einstellscheibe.

Das geteilte Sprossenrad (links) und der Tasten-Einstellmechanismus (rechts)

Der Einstellmechanismus für die geteilten Sprossenräder hatte die Verwendung einer Zehnertastatur vom Typ "Dalton" zur Folge, bei der in der oberen Reihe die Ziffern 2-4-5-7-9 und in der unteren Reihe die Ziffern 1-3-0-6-8 liegen. In dieser Anordnung befindet sich Gruppe mit den Ziffern 1 bis 4 links, die Gruppe der Ziffern 5 bis 9 rechts auf der Tastatur, und jeder Ziffengruppe ist einer der beiden Einstellarme zugeordnet. (Im Patent DE535576, Fig. 34, ist auch eine alternative Ausführungsform für den Einstellmechanismus angegeben, die unabhängig von der Anordnung der Tasten arbeitet, aber wohl nie in einem Facit-Modell zur Anwendung kam.) Neben den Zifferntasten sind zur Verschiebung des Sprossenradschlittens bei der Multiplikation und Division noch drei Tabulatortasten vorgesehen, und an den Seiten der Maschine befinden sich drei Hebel, die zum Nullstellen der Rechenwerke dienen. Die Zählwerke selbst haben eine Kapazität von 9 Stellen im Einstellwerk, 8 Stellen im Quotientenwerk und 13 Stellen im Resultatwerk.

Auch bei der Zehnerübertragung wählte Rudin einen neuen Weg. In den Sprossenradmaschinen der damaligen Zeit erfolgte die Zehnerschaltung noch mit Hilfe von seitlich ausschwenkbaren Zehnersprossen, die direkt am Sprossenrad angebracht sind. Um jedoch die Breite des Sprossenradschlittens möglichst klein zu halten, wurde bei der Facit T der Mechanismus zur Zehnerübertragung komplett aus dem Einstellwerk entfernt und hinter das Resultat- bzw. Umdrehungszählwerk verlagert. Auf einer Welle, die sich mittels einer Zahnradübersetzung synchron zum Einstellwerk dreht, ist für jedes Rechenwerk eine Zehnerschalttrommel befestigt, die aus mehreren Scheiben besteht. An den Scheiben sind Hebel mit Zehnerübertragungszähnen befestigt. Diese sind wie üblich leicht versetzt, also schraubenförmig angeordnet sind, um eine fortlaufende Zehnerübertragung auch in den höheren Stellen zu gewährleisten. Die Zehnerschaltvorrichtung ist im schweizer Patent CH151383 zum Modell T wie folgt beschrieben: Wenn in einer Dezimalstelle die sichtbare Ziffer von Null auf Neun oder umgekehrt wechselt, wird durch einen kleinen Nocken am Zählwerksrad ein Zehnerübertragungsarm in Richtung der gegenüberliegenden Übertragungsscheibe bewegt und in dieser Lage verriegelt. Während des Umlaufs der Zehnerschalttrommel drückt der Zehnerübertragungsarm auf den Hebel mit dem Zehnerübertragungszahn. Dieser wird ausgeschwenkt, wirkt auf das Zwischenrad der nächsthöheren Dezimalstelle ein und dreht so das Zählwerksrad der nachfolgenden Stelle um eine Ziffer vor oder zurück. Der Übertragungsarm wird anschließend durch einen Nocken auf der Übertragungsscheibe wieder in seine Ausgangslage geschoben, und die Zehnerübertragung ist abgeschlossen.

Zehnerschaltvorrichtung der Facit T (aus dem Patent DE535576)

Die Zehntasten-Rechenmaschine von Rudin hatte mehrere Vorteile gegenüber anderen Sprossenradmaschinen aus jener Zeit. Mit der Zehnertastatur kann man die Ziffernwerte relativ sicher und bequem wie bei einer Schreibmaschine einstellen. Die Maschine läßt sich sogar blind mit nur einer Hand bedienen ("links tasten - rechts schreiben"). Außerdem war es möglich, die gesamte Mechanik kompakt und staubgeschützt in einem geschlossenen Gehäuse unterzubringen. Diese gelungene Konstruktion machte die Handkurbelmaschine Facit T zum Ausganspunkt einer ganzen Rechenmaschinen-Generation - bis hin zum Vollautomaten CA1-13. Das Konzept wurde dabei in den Folgejahren nicht wesentlich verändert, nur erweitert.

Baldwin's Calculator 1875

Historischer Streifzug. Die Idee, den Sprossenradrotor beweglich auf einem Schlitten zu lagern, war nicht neu. Sie geht zurück auf den Amerikaner Frank Stephen Baldwin, der fast gleichzeitig und unabhängig vom Schweden Willgodt T. Odhner den Sprossenradmechanismus weiterentwickelt hat. Das Sprossenradsystem selbst wurde bereits vom Universalgelehrten Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) erfunden, der vor allem als Konstrukteur der ersten Staffelwalzenmaschine bekannt ist. In seinem Nachlaß findet sich die Notiz "... die Räder, die den Multiplikanden darstellen, sind mit je 10 Zähnen versehen, aber diese sind beweglich, so daß bald 5, bald 6 Zähne hervorstehen usw., je nachdem man nämlich die zu multiplizierende Zahl 5- oder 6fach darstellen will." Jedoch hat Leibniz nie eine Rechenmaschine gebaut, die auf dem Sprossenradmechanismus beruht. Die erste Sprossenradmaschine wurde 1709 von Giovanni Polenius, einem Astronom und Mathematiker aus Italien, entwickelt. Allerdings war diese Maschine aufgrund feinmechanischer Probleme noch sehr unvollkommen, und der Überlieferung nach wurde sie auch von ihrem Erbauer selbst wieder zerstört. Erst 1727 gelang es dem schwäbischen Instrumentenbauer Antonius Braun d. Älteren, eine funktionsfähige Sprossenradmaschine für die vier Grundrechenarten zu entwickeln. Bei dieser dosenförmigen Rechenmaschine waren das Sprossenradelement und der Kurbelantrieb noch zentral angeordnet. Im Jahr 1843 hat dann der französische Arzt Didier Roth erneut eine Rechenmaschine nach dem Sprossenradprinzip konstruiert, und 1866 wurde eine weitere Sprossenradmaschine vom schwedischen Mechaniker C. Petterson auf der Kunst- und Industrieausstellung in Stockholm vorgestellt. Baldwin (1873) und Odhner (1874) waren jedoch die ersten, die eine brauchbare und praktische Rechenmaschine auf der Grundlage des Sprossenradsystems entwickelt haben. Beide kannten vermutlich die von Roth bzw. Petterson gebauten Maschinen, und sie wurden wohl auch von einer Rechenmaschine des polnischen Uhrmachers Abraham Israel Staffel aus dem Jahr 1845 beeinflußt. Die von Odhner vorgeschlagene Konstruktion mit feststehendem Einstellwerk, welche er 1876 nochmals verbesserte, war aber einfacher und sicherer, so daß sich diese Variante in den nachfolgenden Jahren durchgesetzt hat. Dabei spielte Franz Trinks, Ingenieur und Mitarbeiter der Nähmaschinenfabrik Grimme, Natalis & Co., eine entscheidende Rolle: Er übernahm 1892 Odhners Patente und Lizenzen, und in seinen Brunsviga-Maschinen fand die Konstruktion von Odhner eine weltweite Verbreitung. Erst im Zusammenhang mit der Fertigung einer kompakten Rechenmaschine zeigt die Variante von Baldwin entscheidende Vorteile, da der sonst übliche breite Schlitten mit Resultat- und Umdrehungszählwerk entfällt. Ob allerdings Karl Viktor Rudin bei der Entwicklung des Modells T auf Baldwins Entwurf (Patent US159244) zurückgriff, ist nicht bekannt. Neben dieser Gemeinsamkeit gibt es aber noch weitere Parallelen zwischen Rudin und Baldwin. Während Rudin der Erfinder der Zehntasten-Sprossenradmaschine ist, hat Baldwin als Konstrukteur der Rechenmaschine "Monroe" (ca. 1914) die erste kommerziell erfolgreiche Staffelwalzenmaschine mit Volltastatur gebaut. Außerdem haben beide, um den Einstellweg für die Ziffernwerte zu verkürzen und gleichmäßiger auf die Tasten zu verteilen, ein geteiltes Übertragungselement entwickelt, das aus einem kompletten Fünferstück und vier einzelnen Segmenten besteht, welche dann zur Einstellung der Ziffern 0 bis 9 geeignet kombiniert werden. Das geteilte Sprossenrad von Rudin und Baldwins geteilte Staffelwalze (Patent DE276574) beruhen also auf dem gleichen Prinzip.

Abschließend noch ein paar Worte zu Karl Rudin (1882-1939), der selbst einen interessanten Lebenslauf hat. Er absolvierte zunächst ein humanistisches Studium an der Universität in Uppsala, seiner Geburtsstadt, mußte jedoch die akademische Laufbahn wegen einer Krankheit aufgeben. Sein Interesse an Rechenmaschinen wurde durch häufige Besuche in Wibels Reperaturwerkstatt geweckt, und obwohl er keine entsprechende technische Ausbildung besaß, begann er dort mit der Konstruktion von Rechenmaschinen. (In dieser Werkstatt soll auch Carl Friden gearbeitet haben, der später zuerst für den amerikanischen Hersteller Marchant und danach in seiner eigenen Firma Rechenmaschinen entwickelt hat). Nachdem Rudin in Wibels Firma bereits die "Facit Original" gebaut hatte, konstruierte er auch weiterhin Rechenmaschinen für den neuen Eigentümer, die AB Åtvidaberg Facit, obgleich er dort nie angestellt war. Auch seine Arbeiten zur Lösung des Zehntastenproblems führte er in Stockholm durch, unabhängig von Facit und mit der finanziellen Unterstützung eines befreundeten Bankiers. Sein Patent, das er 1929 erhielt, übergab er an die AB Åtvidabergs Industrier, in deren Tochterunternehmen Facit AB daraufhin das Modell T produziert wurde. Auf diese Weise gelangte Karl Rudin zu Ruhm und etwas Reichtum - allein in den Jahren 1935 bis 1939 erhielt er etwa 192.000 Schwedische Kronen für seine Erfindung (zum Vergleich: ein Facit-Ingenieur hatte in dieser Zeit ein Monatseinkommen von ca. 500 Kronen). Dennoch lebte er bis zu seinem Tod 1939 in eher bescheidenen Verhältnissen. "Das letzte mal, als ich Rudin traf, wohnte er allein in einem Einzimmerappartement mit nur einem Bett, einem Tisch, einem Stuhl und einem Geldschrank", so Elof Ericsson, der damalige Vorstand der AB Åtvidabergs Industrier. (Quellen und weitere Informationen: [15], [16]).

Prototyp zum Modell T (aus dem Buch von A. Hennemann)	Facit T aus dem Jahr 1932 (Foto: Timo Leipälä)

Die Modelle TK (1936-1954), NTK (1954-1957) und C1-13 (ab 1957). Möchte man die Kapazität einer Rechenmaschine bei der Division voll ausnutzen, so muß man den Dividenden ganz nach links in das Resultatwerk eintragen und den Divisor im Einstellwerk soweit nach links verschieben, daß die höchste Dezimalstelle des Divisors unterhalb oder rechts neben der höchsten Dezimalstelle des Dividenden steht. Das Modell T hat eine separate Taste für diese Divisionsvorbereitung, mit der man das Einstellwerk um mehrere Positionen nach links tabulieren kann. Bei der Facit T ist jedoch der Sprossenradschlitten mit dem achtstelligen Quotientenwerk gekoppelt, so daß der Wert im Einstellwerk bei Betätigung der Taste "Division" um maximal 7 Stellen verschoben wird - die restlichen Stellen muß man über die Tastatur mit Nullen auffüllen. Dieses Problem wurde ab 1936 bei der Handkurbelmaschine TK beseitigt. Bei der Totaltabulierung nach links wird nun das Einstell- und Umdrehungszählwerk unabhängig voneinander in die linke Endposition befördert. Der entsprechende Mechanismus, auch "gleitende Quotientenschaltung" genannt (schwedisch "Kvotkoppling", daher das "K" in der Modellbezeichnung), ist im Patent DE719718 von Rolf Erik Annerén und Bengt Carlström beschrieben. Ab 1943 wurde das Modell TK in einer grünen Lackierung ausgeliefert, und von 1954 bis 1957 in einem neuen Preßgußgehäuse mit besserer Schalldämmung als Facit NTK verkauft. 1957 hat man schließlich die Bezeichnung C1-13 eingeführt, und das Modell mit einem von Sigvard Bernadotte entworfenen Gehäuse ausgeliefert.

Modell TK	Facit NTK	C1-13

Die Modelle LX (1938-1954), NLx (1954-1956) und C1-19 (1956-1960). Bei der Facit T und den Nachfolgemodellen sind Resultat- und Umdrehungszählwerk fest in die Maschine eingebaut. Die Größe des Maschinenkörpers hängt somit von der Dimension der beiden Rechenwerke ab. Um die Breite der Maschine zu begrenzen, wurde eine relativ geringe, aber für kaufmännische Anwendungen ausreichende Kapazität von 9 Stellen im Quotientenwerk und 13 Stellen im Resultatwerk gewählt. Im Jahr 1938 hat man parallel zur Facit TK eine Handkurbelmaschine mit wesentlich größeren Rechenwerken entwickelt - das Modell LX mit 10 Stellen im Quotientenwerk und 19 Stellen im Resultatwerk. Hierzu waren einige technische Veränderungen gegenüber der Baureihe TK erforderlich: Wegen der hohen Stellenzahl sind bei der Facit LX Resultat- und Umdrehungszählwerk in einem verschiebbaren Schlitten über dem Einstellwerk untergebracht, während der Sprossenradrotor maximal um 10 Stellen (= Kapazität des Einstellwerks) bewegt werden kann. Ferner mußte für die Zehnerübertragung im Resultatwerk eine zweigeteilte Zehnerschalttrommel verwendet werden (Patent DE703464 und DE735954 von Bengt Carlström). Das Modell Facit LX ermöglicht das Rechnen mit vielstelligen Zahlen, und es war somit auch für den Einsatz im wissenschaftlichen Bereich bzw. im Ingenieurwesen interessant. Nach einigen Konstruktionsänderungen hat man diese Maschine von 1954 bis 1956 unter dem Namen NLx verkauft, und es war anschließend noch bis 1960 als Modell C1-19 im Programm. Die C1-19 war auch die erste Kurbel-Rechenmaschine von Facit mit dem Bernadotte-Gehäuse.

Facit LX	Modell C1-19

3. Motorisierung der Facit-Maschinen

"Das Sprossenradsystem hat verschiedene Vorteile. Es ist einfach und störungssicher konstruiert, nimmt einen geringen Raum ein, ermöglicht also den Bau kleiner und auch billiger Maschinen. Die Möglichkeit, durch Rechts- und Linksdrehung der Handkurbel zu addieren und zu subtrahieren, also auch zu multiplizieren und zu dividieren, erspart eine besondere Umschaltung zwischen diesen beiden Grundrechenarten. Bedeutende Schwierigkeiten bereiteten aber die Fragen, die Maschinen zu motorisieren und zu automatisieren und mit einer Tastatur zur Einstellung der Werte zu versehen. Von den immer wieder gemachten Versuchen, die Sprossenradmaschinen zu motorisieren und ihnen eine Tasteneinstellung zu geben, hat sich nur die Konstruktion der Facit-Rechenmaschine auf Dauer durchsetzen können." (aus Priebe [8])

Facit E (1934-1939). Das Ausführen einer Rechenoperationen erfolgt bei der Facit T noch manuell durch Drehen einer Kurbel. Bereits 1934 erschien auch schon die elektrifizierte Version des Modells T, die Facit E, bei der die Sprossenradtrommel mit Hilfe eines Elektromotors gedreht wird, und zwar mit einer Geschwindigkeit von ca. 400 Umdrehungen in der Minute. Diese Maschine besitzt neben den zehn Einstelltasten für die Sprossenräder sowie den drei Tabulatortasten für die Schlittenschaltung noch eine Funktionstaste + für die Addition (Multiplikation) und eine Funktionstaste - für die Subtraktion (Division). Außerdem befindet sich an der Vorderseite ein verschiebbarer Hebel, der in zwei Lagen eingestellt werden kann, wobei die untere Lage mit Addition/Subtraktion und die obere Lage mit Multiplikation/Division bezeichnet ist. Wenn dieser Hebel in der unteren Lage eingestellt ist, werden die Sprossenräder nach jedem Maschinengang nullgestellt; im anderen Fall erfolgt die Nullstellung erst nach Eindrücken der Nullstelltaste 0, so daß z.B. Multiplikation, also die fortgesetzte Addition, möglich wird. Die Nullstelltaste, mit der das Einstellwerk gelöscht wird, war ebenfalls neu und ersetzte den Löschhebel auf der rechten Seite, während die Löschvorrichtung für das Resultat- und Quotientenwerk beibehalten wurde.

Motorschaltvorrichtung der Facit E (aus dem Patent DE656737)

Der Einbau des Elektromotors und die Verbindung mit der Mechanik war bei der Facit E relativ problemlos durchzuführen: Nach dem Niederdrücken einer Funktionstaste wird der Motorkontakt über einen dreieckigen Schalthebel geschlossen, der solange in dieser Lage gehalten wird, bis der Rechenvorgang beendet ist. Ein wesentlich schwierigeres Problem war die Ansteuerung der Sprossenradtrommel. Da der Sprossenradrotor für die Rechenoperationen Addition und Subtraktion in verschiedene Richtungen gedreht werden muß, der Motor aber nur in einer Richtung umläuft, hat man folgenden Kupplungsmechanismus entworfen: Eine Zahnradübersetzung überträgt zunächst die Motordrehung auf zwei Zahnräder, die lose auf einer Welle gelagert sind und in entgegengesetzter Richtung rotieren. Bei Betätigung der Plus- oder Minustaste wird eine Schubstange in den Weg eines ständig hin- und herschwenkenden Hebels gebracht und so entweder nach links oder nach rechts verschoben. An der Schubstange ist eine Kulisse befestigt, die eine Schaltklinke auf der Antriebswelle mit dem entsprechenden (lose gelagerten) Zahnrad verbindet, so daß die Welle je nach gedrückter Taste nach oben oder nach unten umläuft. Die Drehung der Welle wird schließlich mit Hilfe einer Zahnradübersetzung an die Sprossenradtrommel weitergegeben. Diese Konstruktion sowie der Nullstellmechanismus für das Einstellwerk der Facit E sind im Patent DE656737 bzw. DE682246 von Rolf Erik Annerén und Bengt Carlström beschrieben. Das Modell E ist außerdem mit Stopdivision (halbautomatischer Division) ausgerüstet: Wird bei der Ausführung der Division, also der fortgesetzten Subtraktion, die Kapazität des Resultatwerks unterschritten, so bleibt die Maschine selbsttätig stehen. Durch Betätigung der Taste + wird dann die Antriebstrommel einmal gedreht und somit der Unterlauf korrigiert. Mittels der Tabuliertaste wird anschließend der Sprossenradrotor nach rechts verschoben, und die Division kann in der nächsten Stelle fortgesetzt werden. Durch diese Einrichtung wurde der Divisionsvorgang im Vergleich zur Handkurbelmaschine Facit T erheblich erleichtert.

Facit E (Aus dem Buch von F. Willers)	Modell EK (Foto: Timo Leipälä)	Facit NEK

Die Modelle EK (1936-1943) und NEK (1943-1948). Ebenso wie das Modell T wurde ab 1936 auch die elektrische Variante E mit der "gleitenden Quotientenschaltung" ausgestattet und unter der Bezeichnung EK verkauft. Äußerlich gab es jedoch kaum Unterschiede zum Vorgängermodell. Im Jahr 1943 hat Facit AB die Farbe des Gehäuses von schwarz auf "Halda-grün" umgestellt, ein verbessertes Antriebsaggregat eingebaut und den Namen in NEK abgeändert. Wenig später wurde auch das geschwungene und silberfarben gedruckte Facit-Logo durch ein schwarzes Schild ersetzt. Ferner hat man den Hebel für die Voreinstellung von Multiplikation/Division bzw. Addition/Subtraktion weiter nach unten verlegt. Bei der Division kann nun der Hebel sofort in die Divisionstellung gebracht werden, und zur Übertragung des Dividenden in das Resultatwerk wird der Einstellhebel zusammen mit der Plustaste nur leicht niedergedrückt. Dieser sogenannte "kombinierte Griff" verkürzt die Rechenzeit, vor allem wenn mehrere Divisionen nacheinander durchzuführen sind.

Die Modelle NE (1953-1956) und CE1-13 (1956-1960). Die Produktion der elektrischen Rechenmaschine NEK wurde 1948 eingestellt. Erst im Jahr 1953, als bereits das halbautomatische Modell NEA und der Vollautomat ESA-0 auf dem Markt waren, hat Facit nochmals eine nichtautomatische Maschine angeboten, das Modell NE, wobei viele dieser Maschinen im Facit Büromaschinenwerk in Düsseldorf gefertigt wurden. Die schwedische Version der Facit NE unterscheidet sich von der NEK in den Funktionstasten zur Addition und Subtraktion. Statt den Tasten + und - wurden die Tasten ADD (einfache Addition), ÷ (kombinierte Div/Sub-Taste), × (Plusdauertaste) und der SUB-STOP-Hebel mit den entsprechenden Funktionen von der Facit NEA übernommen. Im Gegensatz zum Modell NEA ist das Modell NE jedoch nur mit Stopdivision ausgestattet, und die Einrichtung zur halbautomatischer Multiplikation fehlt. Bei der Düsseldorfer Variante der Facit NE hat man zusätzlich noch einen Steuerhebel eingebaut, welcher die "Kurz-Division", also die Stopdivision mit abwechselnden Plus- und Minusoperationen, ermöglicht. Diese Version wurde ab 1956 mit der neuen, von Sigvard Bernadotte entworfenen Verkleidung als Modell CE1-13 noch bis 1960 verkauft.

Modell NE	CE1-13 (Foto: Peter Haertel)

4. Die halbautomatischen Facit-Modelle

Facit EA (1939-1943). Im Jahr 1939 erschien das Modell EA - eine halbautomatische Rechenmaschine mit automatischer Division und selbsttätiger Schrittschaltung nach links oder nach rechts bei der Multiplikation. Im Vergleich zur Facit EK wurden auch einige neue Bedienelemente hinzugefügt. Neben der Taste ADD für die einfache Addition mit anschließender Löschung des Einstellwerks gibt es eine Multiplikations- oder Plusdauertaste × für die Mehrfachaddition sowie eine kombinierte Divisions- und Minusdauertaste ÷. Ferner wurde ein Hauptsteuerhebel angebracht, der in drei Lagen eingestellt werden kann: In der Links- und Mittelstellung (Multiplikationslage) haben Resultat- und Quotientenwerk den gleichen Drehsinn, der Divisionsimpulshebel ist unwirksam, und die Sprossenradtrommel ist auf Links- bzw. Rechtsgang geschaltet. In der Rechtsstellung (Divisionslage) sind Resultat- und Quotientenwerk gegenläufig, der Divisionsimpulshebel ist wirksam, und der Sprossenradrotor auf Rechtsgang eingestellt. Zusätzlich besitzt die Maschine einen Abstellhebel, der in seiner Linkslage bei Mittelstellung des Hauptsteuerhebels die selbsttätige Schlittenschaltung nach rechts abstellt, so daß Rechenoperationen ohne Selbstgang der Sprossenradtrommel ausgeführt werden können. Bei der halbautomatischen Multiplikation wird für jede Stelle im Multiplikator die Plusdauertaste × solange gedrückt, bis die entsprechende Ziffer im Umdrehungszählwerk erscheint. Beim Loslassen der Dauertaste wird dann der Sprossenradschlitten je nach Lage der Steuerhebel automatisch um eine Stelle nach links oder nach rechts verschoben, so daß die Multiplikation gleich in der nachfolgenden Dezimalstelle fortgesetzt werden kann. Mit dem Hauptsteuerhebel und dem Abstellhebel kann man dabei festlegen, in welcher Reihenfolge der Multiplikand abgearbeitet werden soll: von der niedrigsten zur höchsten Stelle (bei Linksstellung des Hauptsteuerhebels) oder umgekehrt (bei Mittelstellung des Hauptsteuerhebels und Rechtslage des Abstellhebels).

Der wesentliche Fortschritt bei der Facit EA war allerdings die automatische Division. Hierzu wird der Hauptsteuerhebel in die rechte Position gebracht und der Dividend links in das Resultatwerk übertragen. Anschließend wird der Divisor in das Einstellwerk eingetastet und ganz nach links tabuliert, also der höchsten Stelle des Dividenden gegenübergestellt. Nach dem Niederdrücken der Minusdauertaste ÷ läuft dann folgender Mechanismus ab: Der Divisor wird zunächst so oft vom Wert im Resultatwerk subtrahiert, bis dort ein Unterlauf auftritt. Dieser löst eine fortlaufende Zehnerübertragung aus, der mit einem Zehnerschalthaken (Divisionsimpulshebel) registriert wird und eine Schrittschaltung des Einstellwerks nach rechts bewirkt. Zusätzlich wird beim Abbremsen(!) der Sprossenradtrommel ein Schalthebel betätigt, der die Drehrichtung des Sprossenradrotors auf "Plus" umschaltet. Anschließend wird der Divisor so oft addiert, bis wiederum ein Überlauf des Resultatwerks die Maschine stoppt, die Drehrichtung auf "Minus" umstellt und die Sprossenradtrommel um einen Schritt nach rechts bewegt. Das ganze Verfahren wird nun unter abwechselnden Minus- und Plusumdrehungen mit dazwischen erfolgenden Schrittschaltungen des Schlittens fortgesetzt, und zwar von der zweithöchsten Stelle bis zur niedrigsten Stelle. Die Maschine ist so gesteuert, daß sie am Ende stets in Pluslage angehalten wird. Im Umdrehungszählwerk steht dann der Quotient, und im Resultatwerk bleibt immer ein positiver Rest (oder kein Rest) zurück. Die vollautomatische Division war größtenteils auch schon in den Modellen anderer Rechenmaschinen-Hersteller vorhanden, aber man hat in der Regel einen Divisionsalgorithmus benutzt, der sich von obigem Mechanismus unterscheidet: Der Divisor zunächst so oft subtrahiert, bis ein Unterlauf im Resultatwerk auftritt; anschließend wird der Divisor wieder addiert, um den Unterlauf zu korrigieren, und erst dann erfolgt die Schrittschaltung. Dieses allgemein übliche Verfahren ist im Schnitt weniger effizient als die alternierende Division der Facit EA, die zur damaligen Zeit nur noch in der Mercedes-Euklid zur Anwendung kam. Durch die abwechselnden Minus- und Plusumdrehungen wird einerseits für jede Dezimalstelle des Dividenden eine Umdrehung der Sprossenradtrommel eingespart, da der Unterlauf im Resultatwerk nicht rückgängig gemacht wird, und andererseits treten weniger durchlaufende Zehnerübertragungen auf. Man kann daher von einer "verkürzten Divison" sprechen, auch wenn in manchen Fällen die Ausführung der Rechenoperation länger dauert (etwa bei der Berechnung von 1000000:999).

Das Modell EA von Facit war außerdem die erste Sprossenradmaschine, die eine Division nicht nur subtraktiv, sondern auch im Plussinn automatisch durchführen konnte. In der Patentschrift DE871079, welche der Facit EA zugrunde liegt, heißt es: "Es wurde bereits eine Rechenmaschine beschrieben, bei der die Schaltrichtung des Schlittens durch einen Stellhebel bestimmt wird und die selbstätige Schaltung nach Loslassen der Dauertaste erfolgt. Die Ausführung von Divisionen geschieht nach Umlegen eines anderen Hebels in Wirkstellung, die übrigen Einstellungen und Rechnungen erfolgen selbsttätig. Mit dieser bekannten Maschine kann man bei Einstellung des Steuerhebels auf vollautomatisch nur eine Rechnung, und zwar lediglich eine Divisionsrechnung durchführen, die automatisch mit der Zurückführung des Hebels in seine Ausgangsstellung endet." (hierbei handelt es sich um das Modell EMKZ der Firma Walther, vgl. Patent DE480805). Der Vorteil dieser Plusdivision ist, daß Dreisatzrechnungen automatisch in einem Arbeitsgang ablaufen können, und auch der reziproke Wert einer Zahl läßt sich damit besonders vorteilhaft ermitteln. Sogar eine automatische Multiplikation kann auf diese Weise verwirklicht werden (siehe Beschreibung in DE871079). Ebenso ist bei der Facit EA die Multiplikationen im Minussinn möglich, mit der man Produktdifferenzen der Form a×b-c×d schnell und komfortabel berechnen kann. Für die Plusdivison bzw. Minusmultiplikation wird der kleine Hebel auf der linken Seite der Maschine umgelegt und so manuell das Umdrehungszählwerk entweder gleichläufig oder gegenläufig zum Resultatwerk geschaltet. Eine genaue Beschreibung der automatischen Vorgänge beim Modell EA findet man im Patent DE871079 von Bengt Carlström, Erik Konrad Grip und Sture Toorell. Ursprünglich war wohl auch eine eigene Taste für die Subtraktion geplant (Fig. 1 in DE871079). Gebaut wurde dann allerdings eine abgeänderte Version mit einer kombinierten Divisions-Subtraktions-Taste, wobei man für die einfache Subtraktion zusätzlich den Hebel SUB-STOP drücken muß. Diese Konstruktion ist bereits als Alternative im Patent DE871079 erwähnt.

Modell EA	Facit NEA	CS1-13

Die Modelle NEA (1943-1956) und CS1-13 (1956-1965). Ähnlich wie die Facit EK hat man ab 1943 das Modell EA in einem grün- oder beigelackierten Gehäuse ausgeliefert, und kurze Zeit danach den eleganten Schriftzug durch ein Schildchen mit dem Facit-Logo ersetzt. Ferner wurde ein verbesserter elektrischen Antrieb eingebaut, der weniger empfindlich auf Schwankungen der Netzspannung reagiert, und die Schrittschalteinrichtung sowie der Abfangmechanismus für das Einstellwerk wurden modifiziert (Patent DE914792 bzw. DE923749 von Erik Konrad Grip und Sture Toorell). Außerdem hat man die Divisionsvorbereitung verbessert: Beim Übertragen des Dividenden in das Resultatwerk wird das Quotientenwerk nicht verstellt, so daß kein Löschen der Eins im Umdrehungszählwerk nötig ist (Patent DE887419 von Erik Konrad Grip). Die Modellbezeichnung wurde dabei in NEA (= Nya Elektriska Automaten) umgeändert. Ab dem Jahr 1956 erhielten auch diese Maschinen das Bernadotte-Gehäuse mit verbesserter Schalldämmung sowie Nullstelltasten zum Löschen der Zählwerke, und den Umschalthebel für die Drehrichtung des Quotientenwerks hat man durch eine Taste NEG ersetzt. Unter der neuen Modellbezeichnung CS1-13 wurde der Halbautomat noch bis 1965 verkauft. Vielleicht geplant, aber wohl niemals eingebaut wurde ein Mechanismus zur schnellen Berechnung reziproker Werte, der im Patent DE1096652 bzw. CH342385 von Erik Konrad Grip und Lars Gustav Hellström beschrieben ist. (Die Idee: befindet sich die Maschine in der Divisionsstellung, so wird bei gelöschtem Resultatwerk das Einstellwerk nach dem ersten Unterlauf nicht schrittgeschaltet; die Nullen im Resultatwerk werden so um eine unsichtbare Außen-Eins ergänzt, d.h. der Dividend 1 muß nicht eingetastet werden, und man gewinnt auch eine zusätzliche Dezimalstelle im Ergebnis.)

5. Die Vollautomaten von Facit

Facit ESA (1945-1949). Im Jahr 1945 kam die erste Rechenmaschine der Firma Facit auf den Markt, die neben der Division auch die Multiplikation automatisch durchführen konnte - das Modell ESA (= Elektriska Super Automaten). Diese Vierspeziesmaschine war zugleich die erste vollautomatische Sprossenradmaschine bzw. der erste Zehntasten-Vollautomat weltweit. Im Gegensatz zu den Tischrechenautomaten anderer Hersteller aus dieser Zeit, bei denen die Faktoren entweder nebeneinander in eine Volltastatur eingetippt werden (z.B. Mercedes Euklid 38MS) oder die ein eigenes Zehnertastenfeld für den Multiplikanden besitzen (z.B. Rheinmetall SASL), ist das Multiplizieren auf der Facit-Maschine vergleichsweise bequem und mit dem Multipliziervorgang auf heutigen Tischrechnern vergleichbar: Nachdem der Multiplikator eingetastet ist, drückt man die Produkttaste ×. Anschließend wird der Multiplikand in gewohnter Weise (von links nach rechts) in die Zehnertastatur eingetippt und der Multipliziervorgang mit der Taste = gestartet. Für die Multiplikation wird insbesondere also nur eine einzige Tastatur benötigt.

Multiplikationsvorrichtung der Facit ESA (aus dem Patent DE922553)

Das Modell ESA ist eine Weiterentwicklung der Facit NEA, welches zusätzlich mit einem achtstelligen Multiplikatorwerk und einem Abtastmechanismus ausgestattet wurde. Das Multiplikatorwerk ist ähnlich aufgebaut wie der Sprossenradrotor im Einstellwerk. Es besteht aus Abtastscheiben für jede Wertstelle des Multiplikators, die jeweils drehbar auf einer Achse gelagert sind und unterschiedlich tiefe Einkerbungen für die Ziffern 1 bis 9 besitzen. Beim Eintasten des Multiplikators werden die Abtastscheiben ebenso wie die Sprossenräder um einen den Ziffern entsprechenden Winkel gedreht. Dieser Wert wird später mit einem kleinen Bügel abgetastet, der soweit gedreht wird, bis er an der Abtastscheibe anschlägt. Das Multiplikatorwerk ist zunächst mit dem Sprossenradschlitten parallel geschaltet, so daß der Multiplikator zu Kontrollzwecken auch im Einstellwerk abgelesen werden kann. Bei Betätigung der Taste × wird das Einstellwerk gelöscht, vom Multiplikatorwerk entkuppelt und stattdessen mit dem Abtastmechanismus verbunden. Nach Eintippen des Multiplikanden und Betätigung der Taste = läuft folgender Vorgang ab: Eine Ziffer im Multiplikator wird zunächst mit dem Abtaster ermittelt. Dieser ist mit einem Zahnradsegment verbunden, das nun ebenfalls geschwenkt wird und ein Zählrad um so viele Schritte vorwärts bewegt, wie in der Multiplikatorziffer angegeben ist. Danach wird das Zählrad vom Abtastsegment gelöst und mit einem Zählzahn in Eingriff gebracht, der das Zählrad auf Null vor- oder zurückdreht, und zwar um einen Schritt bei jeder Umdrehung der Sprossenradtrommel. Der Zählzahn wiederum ist mit dem Quotientenwerk verbunden, das die Anzahl der Umdrehungen und somit die entsprechende Multiplikatorziffer anzeigt. Nachdem das Zählrad die Nullage erreicht hat, wird der Sprossenradrotor angehalten und zusammen mit dem Abtaster um einen Schritt zur nächsten Dezimalstelle weiterbewegt. Der Abtastvorgang und das Drehen der Sprossenräder wird auf die gleiche Weise in den nachfolgenden Wertstellen ausgeführt. Wenn der gesamte Multiplikator mit dem Tastmechanismus abgearbeitet wurde, findet man im Resultatwerk das Produkt, das Quotientenwerk zeigt den Multiplikator, und im Einstellwerk ist der Multiplikand zu sehen.

Das Modell ESA wurde bereits mit einem Mechanismus für die vollautomatische abgekürzte Multiplikation ausgestattet, der die Anzahl der Trommelumdrehungen in jeder Dezimalstelle des Multiplikators minimiert. Ist die aktuelle Ziffer im Multiplikator eine 0, so erfolgt nur eine Schrittschaltung des Sprossenradschlittens. Falls die Multiplikatorziffer eine 1, 2, 3, 4 oder 5 ist, dann wird das Zählrad auf Null zurückgedreht. Dabei dreht der Sprossenradrotor entsprechend oft in Plusrichtung, und bei jedem Umlauf wird der Multiplikand im Einstellwerk zum Wert im Resultatwerk addiert. Liegt dagegen die Multiplikatorziffer zwischen 6 und 9, so erfolgt der Umlauf der Sprossenradtrommel in Minusrichtung. Hierbei wird auch der Zählzahn in entgegengesetzter Richtung gedreht und gleichzeitig das Zählrad um den Komplementärwert der abgetasteten Zahl (d.h. 10 minus der Multiplikatorziffer) bis zur Nullstellung vorwärtsbewegt. Entsprechend oft wird also der Multiplikand vom Wert im Resultatwerk subtrahiert. Anschließend wird das Zahnsegment in eine Ausgangslage zurückgeführt, die der Ziffer 1 entspricht. Nach der Schrittschaltung wird dann die Ziffer in der nächsthöheren Dezimalstelle des Multiplikators abgetastet und das Zahnsegment um den entsprechenden Winkel weitergedreht, so daß dort aufgrund der veränderten Ausgangsposition des Zahnsegments die nächsthöhere Multiplikatorziffer plus 1 eingestellt ist. Folglich wird aus Sicht der vorhergehenden Dezimalstelle nochmals das Zehnfache des Multiplikanden addiert und die Rechnung mit dem Komplementärwert wieder ausgeglichen (gemäß der Formel 7 = -3 + 10). Insgesamt läßt sich mit diesem Verfahren der Multipliziervorgang erheblich verkürzen, und man spart etwa 40% der Rechenzeit. Um dabei die verschiedenen Drehrichtungen der Sprossenradtrommel festzulegen, ist an dem oben erwähnten Zählrad eine Nocken- oder Kurvenscheibe mit drei Erhebungen angebracht. Dieser Nocken betätigt einen Schieber, der bestimmt, in welcher Richtung das Einstellwerk rotieren soll.

Es ist auf den ersten Blick erstaunlich, daß sich die Division in einer Maschine einfacher automatisieren läßt als die Multiplikation. Eine Rechenmaschine kann allerdings die Zehnerübertragung in der höchsten Stelle, die während der Division bei einer Subtraktion unter Null auftritt, sehr gut zur Steuerung der mechanischen Vorgänge verwenden. Es gibt Rechenmaschinen, etwa die Hamann Selecta oder den Hamann Automat, bei denen man ein entsprechendes Verfahren auch für die automatische Multiplikation eingesetzt hat (der Multiplikator wird im Umdrehungszählwerk eingestellt; dieses wird dann automatisch auf Null zurückgedreht und steuert dabei die Anzahl der Umdrehungen des Einstellwerks in jeder Stelle). Die vollautomatischen Facit-Maschinen arbeiten jedoch nach einem anderen Prinzip. Das Verfahren zur automatischen verkürzten Multiplikation bei der Facit ESA, das in der Patentschrift DE922553 dokumentiert ist, geht zurück auf die Konstrukteure Erik Konrad Grip und Sture Efraim Toorell. Durch den Einbau eines zusätzlichen Multiplikatorwerks konnte der bewährte Mechanismus der Facit NEA relativ einfach und platzsparend erweitert werden (in der Tat sind die Modelle NEA und ESA in einem Gehäuse mit etwa gleichen Abmessungen untergebracht; die Facit ESA ist aufgrund des Multiplikatorwerks etwas höher). Darüber hinaus läßt sich wegen der Kopplung von Einstell- und Multiplikatorwerk das Quadrieren sehr schnell durchführen: Betätigt man nach dem Eintasten einer Zahl sofort die Taste =, so wird die Zahl mit sich selbst multipliziert. Schließlich kann eine Zahl problemlos auch mit mehreren Faktoren multipliziert werden, da ein Wert so lange im Multiplikatorwerk gespeichert bleibt, bis entweder das Einstellwerk gelöscht oder der Hebel SUB-STOP gedrückt wird. Das Modell ESA ist übrigens auch die erste Rechenmaschine von Facit, die Rollen an der Unterseite besitzt, mit denen sich die Maschine leichter auf einem Schreibtisch verschieben läßt.

Modell ESA	Facit ESA-0	CA1-13

Die Modelle ESA-0 (1949-1956) und CA1-13 (1956-1973). Ab 1949 wurde das Modell ESA-0 produziert (in der deutschen Bedienungsanleitung auch als ESA-O bezeichnet). Hierbei handelt es sich um eine Weiterentwicklung der Facit ESA, bei der auch das Nullstellen des Resultat- und Umdrehungszählwerks über Tasten erfolgt (elektrische Zentrallöschung), so daß erstmals alle Funktionen durch elektrisch-mechanische Vorgänge gesteuert wurden. Statt der beiden Hebel auf der linken Maschinenseite und der 0-Taste besitzt diese Maschine drei Löschtasten I, II und III zur Nullstellung der entsprechenden Werke. In der frühen Ausführung war die Facit ESA-0 mit nur einem Steuerhebel ausgestattet, der in die Positionen MULT-ADD-DIV gebracht werden konnte. Bei den späteren Modellen wurde neben diesem Hauptsteuerhebel ein zweiter Steuerhebel eingebaut, der die gleiche Funktion hat wie der Abstellhebel bei der Facit EA. Im Jahr 1956 änderte sich das Erscheinungsbild auch dieser Baureihe. Die Verkleidung wurde durch das neue, elegante Gehäuse von Bernadotte ersetzt, und das Modell selbst in CA1-13 umbenannt. Danach folgten noch ein paar kleinere Design-Änderungen: von den abgerundeten Ecken ging man ab etwa 1964 zu einer kantigen Form über, und die Bezeichnung für die Rechenwerke I und III wurde vertauscht. Technische Änderungen wurden aber nicht mehr vorgenommen.

Fertigung der Facit ESA-0 (um 1954) - dieses Modell besteht aus ca. 2200 Einzelteilen!

6. Die Serie C2 und das Modell 1051

Bis Anfang der 1950er Jahre waren die Facit-Rechenmaschinen mit ihrem Zehntasten-Einstellmechanismus nahezu konkurrenzlos. Ab 1950 änderte sich jedoch die Situation: Nach Patentablauf für das Modell TK konnten auch andere Hersteller das Facit-Prinzip zur Konstruktion eigener Sprossenradmaschinen mit Zehnertastatur nutzen. So erschienen auch relativ bald weitere Zehntasten-Sprossenradmaschinen, wie z.B. die Modelle Everest Z4 oder Precisa 117. Ein weiteres Problem der Facit-Maschinen war die vergleichsweise geringe rechentechnische Ausstattung. Die Sprossenradmaschinen der Konkurrenz, z.B. Brunsviga 13RK oder Walther WSR16, hatten eine Vorrichtung zur Rückübertragung vom Resultat- ins Einstellwerk. Dieser Mechanismus gestattet eine wiederholte Multiplikation, bei der man die Zwischenergebnisse nicht erneut eintasten muß. Bei der Facit TK wäre der Einbau einer solchen Rückübertragung aufgrund des geteilten Sprossenrades nur mit großem technischen Aufwand möglich gewesen. Ende der 1950er Jahre gelang es schließlich den Rechenmaschinen-Herstellern SCM (früher DeTeWe) und Olympia, sogar Vollautomaten mit Zehner-Blocktastatur und Rückübertragung zu entwickeln. Ihre Modelle, SCM Hamann Automatic 500 und Olympia RA-16, waren auch nur unwesentlich teurer als der Facit-Vollautomat CA1-13. Dies alles mögen Gründe dafür sein, daß Facit Ende der 1950er Jahre neben der Serie C1 eine völlige Neukonstruktion, die Baureihe C2, mit größerer Kapazität und Rückübertragung auf den Markt brachte.

Tastenmechanismus der Facit CM2-16 (aus dem Patent DE1082754)

Facit CM2-16 / 1004 (1959-1972). Das Modell CM2-16, gebaut von 1959 bis 1967 und danach im neuen Design und mit einem Plastikgehäuse in Facit 1004 umbenannt, war weltweit die erste Kurbelrechenmaschine mit Doppelübertragung (Info von Timo Leipälä), d.h. sowohl der Wert aus dem Resultatwerk als auch der Inhalt des Quotientenwerks kann in das Einstellwerk zurückgebracht werden. Dadurch läßt sich nicht nur ein Produkt, sondern auch das Ergebnis einer Division unmittelbar weiterverarbeiten. Außerdem erhielt die CM2-16 ein komplett neues Gehäuse mit einer Zehner-Blocktastatur in der heute üblichen Form, und im Vergleich zur C1-13 wurde die Maschine mit einer größeren Kapazität in den Rechenwerken (11-stelliges Einstellwerk, 9-stelliges Quotientenwerk, 16-stelliges Resultatwerk) ausgestattet. Zur Umsetzung dieser technischen Einrichtungen mußte man den bewährten Facit-Mechanismus weitgehend überarbeiten, wobei für die Rückübertragung sogar das geteilte Sprossenrad aufgegeben wurde (Patent DE1051539 bzw. DE1082754 von Erik Konrad Grip). Bemerkenswert ist auch der weiche, gleichmäßige Tastenanschlag beim Modell CM2-16, der durch einen neuartigen Einstellmechanismus erreicht wurde: Bei Betätigung einer Taste wird der Sprossenradrotor automatisch um eine Stelle nach links tabuliert, und man nutzt die freiwerdende Federkraft der Tabuliereinrichtung, um das Sprossenrad nach einer kurzen Anfangsdrehung in die gewünschte Endposition zu bringen. Neben der CM2-16 bot Facit noch eine vereinfachte Version CM2-16S ohne Rückübertragung an, und es gab kurzzeitig auch noch eine Variante CM2-13S mit der kleineren Kapazität 9×8×13 (siehe [18]).

Modell CM2-16	CM2-16S	Facit 1004

Facit CA2-16 / 1007 (1962-1972) und CA2-16SX / 1006 (1965-1968). Ab 1962 wurde das Modell CA2-16 gefertigt - ein hochausgebauter elektrisch-mechanischer "Zehntasten-Superautomat" mit vollautomatischer abgekürzter Multiplikation und Division, Rückübertragung aus dem Resultat- und Umdrehungszählwerk, Zentrallöschung der Rechenwerke und Stellenabstreichung bei der Rückübertragung. Darüber hinaus verfügt das Modell CA2-16 über eine Speichervorrichtung: Das Umdrehungszählwerk läßt sich mittels der Taste "Reg II" abschalten, und über die Tasten A+ und A- können die Werte aus dem Resultatwerk zum Inhalt des Umdrehungszählwerks addiert bzw. davon subtrahiert werden. Mit dieser Konstruktion ist es möglich, Produkte und Zwischensummen zu speichern, und durch Kombination aller Einrichtungen der CA2-16 lassen sich auch anspruchsvolle Rechenaufgaben in kurzer Zeit und mit nur wenigen Tasten bewerkstelligen - so auch die Berechnung höherer Potenzen, bei der man den zu potenzierenden Wert nur einmal eintasten muß. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde die Tastatur in unterschiedliche Farbbereiche eingeteilt: dunkle Tasten für die Grundrechenarten und helle Tasten für kompliziertere Rechenvorgänge. Trotz der Vielfältigkeit der Möglichkeiten arbeitet das Modell CA2-16 mit einer Geschwindigkeit von 420 Umdrehungen pro Minute. Neben der CA2-16 hatte Facit ab 1965 noch eine vereinfachte, billigere Variante im Angebot: das Modell CA2-16SX ohne Speichervorrichtung und mit einfacher Rückübertragung (nur vom Resultat- ins Einstellwerk). Diese beiden Typen wurden ab 1967 unter der Bezeichnung 1007 bzw. 1006 im Katalog geführt und in einem Aluminium-Druckgußgehäuse ausgeliefert. Für weitere Informationen hierzu sei auf Lange [12] verwiesen, der insbesondere die technischen Details der Baureihe C2 ausführlich behandelt.

CA2-16	CA2-16SX	1007

Facit 1051 (1967-1972). Im Jahr 1967 kam schließlich das Modell 1051 auf den Markt, die erste und einzige vollautomatische Vierspeziesmaschine von Facit, die ein Druckwerk besitzt. Auf den ersten Blick erscheint die Facit 1051 wie eine gewöhnliche Addiermaschine, und tatsächlich werden die Ziffernwerte mit Hilfe von Zahnstangen in die einzelnen Register übertragen. Allerdings ist das Modell 1051 mit einer 13-stelligen Betätigungswalze ausgestattet, die zur Durchführung einer schnellen Multiplikation und Division mit einem Multiplikationsmechanismus und einem Produktregister zusammenarbeitet, so daß eine Rechengeschwindigkeit von 430 Umdrehungen pro Minute erreicht wird (die 1051 ist damit sogar etwas schneller als das Modell CA2-16). Zum Mechanismus sei hier nur bemerkt, daß die Betätigungswalze im Gegensatz zur Sprossenradtrommel lediglich um einen bestimmten Winkel geschwenkt wird (in Abhängigkeit vom eingestellten Wert), und daß die Betätigungswalze auch nur subtraktiv arbeitet - die Addition wird als Subtraktion des entsprechenden Komplementärwertes ausgeführt. Die Steuerung der komplexen Rechenabläufe erfolgt mittels einer mechanische Programmeinheit, die aus Programmschienen und Abtastern besteht (siehe Anthes [11]). Das Modell 1051, gebaut nach den Patentschriften DE1524033 bzw. US3451617 und US3484041 von Erik Konrad Grip, war dann auch die letzte Neuentwicklung von Facit im Bereich der elektrisch-mechanischen Rechenmaschinen. Die Firma wurde 1973 vom Elektrolux-Konzern übernommen, der die Produktion mechanischer Rechenmaschinen eingestellt hat.

Es gibt auch eine Reihe von Konstruktionsvorschlägen, die schon lange vorher als Patent angemeldet wurden, aber (in veränderter Form) erst im Modell 1051 zur Anwendung kamen. So ist im Patent CH308315 von Erik Konrad Grip aus dem Jahr 1951 ein Mechanismus angegeben, bei dem sich die Sprossenradtrommel sowohl bei Addition als auch bei Subtraktion in der gleichen Richtung dreht. Dabei wird die Subtraktion als Addition des Komplementwertes der eingestellten Zahl ausgeführt. Die Sprossenräder sind hierzu mit axial verstellbaren Stiften ausgestattet, die je nach Position den Wert oder den Komplementwert einer Zahl darstellen. Ferner können der Sprossenradrotor und das Resultatwerk relativ zueinander eine von zwei Rechenlagen einnehmen, so daß je nach Lage die eingestellte Zahl vom Wert im Resultatwerk subtrahiert oder zu diesem addiert wird. Ein weiteres Konzept, das ebenfalls auf Erik Grip zurückgeht, ist im Patent CH328487 von 1953 zu finden. Dort wird ein Einstellwerk beschrieben, das nicht nur zur Übertragung von Ziffen, sondern auch zur Eintragung einer Funktionsart, z.B. der Multiplikation, dient. Hierbei werden die beiden Faktoren zusammen mit dem Malzeichen nacheinander eingetastet und die auszuführende Rechenoperation "×" in einem Fenster angezeigt. Gleichzeitig bewirkt die Funktionstaste ×, daß die beiden Faktoren getrennt in je ein Rechenwerk (Multiplikator- und Umdrehungszählwerk) übertragen werden. Nach dem Auslösen der Multiplikation kann das Einstellwerk sofort wieder genutzt werden, während die Maschine noch mit der Berechnung des Produktes beschäftigt ist. Eine vergleichbare Einrichtung findet man ebenfalls erst im Modell 1051.

Letztes elektisch-mechanisches-Modell: Der druckende Vollautomat 1051	Addiermaschine Facit 1218 = MX 11 C von Odhner (Foto: Alexander Traxel)	Erster elektronischer Facit-Tischrechner: Modell 1121

7. Das Unternehmen Facit

"Such is the tale of an old Swedish 'bruk' which became a world-famous industry, a tale of a strange legend and reality." (aus [4])

AB Åtvidabergs Förenade Industrier (1922)

Facit AB in Åtvidaberg (1934)

Wie bereits eingangs erwähnt, hatte der Facit-Konzern seinen Ursprung in der 1906 gegründeten AB Åtvidabergs Förenade Industrier, einer Fabrikation für Büro- und Ladeneinrichtungen. Nachdem dieses Unternehmen 1922 in Konkurs ging, wurde es mit Hilfe der Sydsvenska Banken wieder aufgebaut und als AB Åtvidabergs Industrier unter der Leitung von Elof Ericsson weitergeführt. Gleichzeitig übernahm man die Firma Facit AB von Axel Wibel, eine kleine Rechenmaschinen-Fabrik in Stockholm, die seit etwa 1918 Sprossenradmaschinen produziert hat. Am neuen Standort Åtvidaberg wurden dann ab 1923 weitere Rechenmaschinen dieser Art entwickelt und laufend verbessert, bis hin zum Modell Facit 10 mit Zehnerübertragung in allen Rechenwerken. Der Markt für Rechenmaschinen vom Odhner-Typ wurde allerdings von den Brunsviga-Werken aus Braunschweig beherrscht, und so gelang der Durchbruch erst 1932 mit der Zehntasten-Rechenmaschine Facit T, einer Erfindung von Karl Rudin, welche sich ausgesprochen gut verkaufte und die man in den folgenden Jahrzehnten zu einem elektrisch-mechanischen Superautomaten weiterentwickelt hat. Während dieser Zeit konnte die AB Åtvidabergs Industrier ihre Marktstellung auch durch geschickte Einkäufe festigen. Nachdem man 1938 bereits den Schreibmaschinen-Hersteller Halda-Norden aufgekauft hatte, wurde im Jahr 1942 die Firma Original-Odhner zusammen mit ihrem Sortiment an Rechen- und Addiermaschinen übernommen. Damit deckte die Produktpalette alle Arten von Büromaschinen ab, wobei viele dieser Geräte sowohl unter dem Namen Facit als auch mit dem Odhner-Logo verkauft wurden (z.B. die Saldiermaschine E11C, die Dreispezies-Maschine MX11C, und später ebenso die Modelle CA1-13 oder CM2-16). Im Tochterunternehmen Odhner AB wurden für Facit auch Saldiermaschinen mit der Bezeichnung FACTA entwickelt, darunter das Modell FE10CX, die wohl einzige Dreispezies-Rechenmaschine mit Dalton-Tastatur. Sie war als Ergänzung zu den nichtdruckenden Vierspezies-Maschinen von Facit gedacht und sollte den Kunden die gleiche Tastenanordnung bieten. Etwa im Jahr 1950 hat man den Namen der Tochtergesellschaft Facit AB in AB Åtvidaberg-Facit umgeändert, und 1957, nach 35 Jahren an der Konzernspitze, wurde Elof Ericsson von seinem Sohn Gunnar Ericsson abgelöst, der wiederum bis 1970 die Firma leitete (die AB Åtvidabergs Industrier wurde auch als "Familienunternehmen Ericsson" bezeichnet). Bemerkenswert ist zudem, daß der Facit-Odhner-Konzern nicht nur Büromaschinen und Büromöbel, sondern auch einige Großrechenanlagen gebaut hat: zuerst die Facit EDB, mehr oder weniger eine Kopie des ehemals schnellsten Großrechners BESK (Binär Elektronisk Sekvens Kalkylator), gefolgt von der EDB-3, welche 1959 in Betrieb genommen wurde. Bis in die 1960er Jahre entwickelte sich der Konzern schließlich zu einem Weltunternehmen mit mehreren tausend Mitarbeitern und Niederlassungen in über hundert Ländern. Dabei gewann das Tochterunternehmen AB Åtvidaberg Facit zunehmend an Bedeutung, so daß im Jahr 1966 der gesamte Konzern in Facit AB umbenannt wurde. Im selben Jahr erfolgte auch der Zusammenschluß mit dem schwedischen Konkurrenten Addo, und man hat den ersten elektronischen Facit-Tischrechner, das Modell 1121, auf den Markt gebracht. Dieser Rechner war allerdings keine eigene Konstruktion, sondern wurde vom japanischen Hersteller Sharp für Facit produziert (das Modell 1121 ist baugleich mit dem Sharp-Modell Compet 20). In den nachfolgenden Jahren hat man noch einige solcher elektronischer Rechenmaschinen von Fremdherstellern unter dem Namen "Facit" verkauft, aber die Firmenleitung versäumte es, rechtzeitig in die Entwicklung eigener elektronischer Tischrechner einzusteigen - zu sehr war man von der Überlegenheit der elektrisch-mechanischen Rechenmaschinen überzeugt. Anfang der 1970er Jahre brachen schließlich die Umsätze ein, und es kam das Ende für den Facit-Konzern. Das Unternehmen wurde 1973 von Elektrolux übernommen und im Jahr 1983 von Ericsson aufgekauft. Ab 1973 hatte Facit dann nur noch elektronische Büromaschinen (Tischrechner, Matrixdrucker, Speichermedien) und später auch Personal-Computer (z.B. das Modell DTC mit einer Z80-CPU) im Sortiment. Die Firma Facit AB wurde 1997 nochmals von der Telekom Advanced Systems, einem Hersteller u.a. von CNC-Geräten, übernommen und im Jahr 1999 schließlich aufgelöst. Den Markennamen "Facit" findet man allerdings auch heute noch bei Tischrechenmaschinen und Schreibmaschinen.

Facit-Firmengebäude (Ansichtskarte um 1960)
Das Facit-Haus in Stockholm (links) und die Facit GmbH in Düsseldorf (rechts)

Facit International. Das Unternehmen Facit war ein Weltkonzern mit Produktionsstätten in zahlreichen Ländern. Über die Modelle, die außerhalb Schwedens produziert wurden, ist allerdings sehr wenig bekannt. Ein großer Teil davon wurde in Deutschland gefertigt, und zwar von Hans Sabielny in Dresden bzw. im Facit Büromaschinenwerk in Düsseldorf. Sabielny, der Facit-Modelle in Deutschland ursprünglich nur verkauft und erst später auch selbst hergestellt hat, entdeckte die "10-Tasten-Alles-Rechenmaschinen" (Werbeslogan aus der damaligen Zeit) auf der Internationalen Büroausstellung 1932. Neben einigen anderen Erzeugnissen, u.a. der Zahnstangen-Addiermaschine Comptator, waren die Facit-Modelle TK (eigene Produktion) und EK (eingeführt aus Schweden) die wohl wichtigsten Produkte der "Rechenmaschinenfabrik Hans Sabielny, Dresden-A.24". Aufgrund der ungünstigen wirtschaflichen Lage im Osten gründete Sabielny 1951 die Facit GmbH in Düsseldorf. Dort wurden die Handkurbelmaschinen NTK, C1-13, CM2-16, 1004 gefertigt, während die elektrischen Modelle NE bzw. CE1-13 aus Schweden importiert und für den deutschen Markt angepasst wurden (die Düsseldorfer Modelle erkennt man an den Seriennummen beginnend mit "A-"). Weitere Informationen zu Hans Sabielny und den Facit-Maschinen aus Deutschland findet man in Reese [14]. Es sei noch erwähnt, daß Sabielny auch Anleitungen verfasst hat, u.a. das Buch "Modern machine calculation: Fast and simple methods for every day problems with the Facit Lx".

Mitte der 1950er Jahre hat Facit ein Tochterunternehmen in Brasilien eröffnet, die Firma Facit S.A., die Modelle der Baureihe C1-13 für den südamerikanischen Raum produzierte. Eine weitere Niederlassung wurde 1968 in Mexiko gegründet, und auch in Argentinien hat man Facit-Rechenmaschinen hergestellt. Die argentinischen Maschinen tragen die Modellbezeichnung AA1-13 und sind baugleich mit der Facit NTK, im Gegensatz dazu jedoch mit einem grauen Gehäuse ausgestattet. Neben Südamerika und Europa, wobei ein gewisser Teil der Facit-Maschinen auch in der Türkei gebaut wurde (gekennzeichnet mit den Vermerk "Türk Montaji"), war Indien ein weiterer wichtiger Standort für die Facit-Produktion. In der 1962 gegründeten Facit Asia Ltd., die heute immer noch elektrische Schreibmaschinen der Marke "Facit" herstellt, hat man Rechenmaschinen-Modelle der Baureihe C1-13 gefertigt. Während die Ära der mechanischen und elektrischen Rechenmaschinen in Europa Anfang der 70er Jahre zu Ende ging, wurde die Produktion in Brasilien vermutlich noch längere Zeit fortgesetzt. In Indien soll das Modell C1-13 sogar noch bis 1982 gebaut worden sein. Diese Entwicklung macht die Zehntasten-Sprossenradmaschine von Facit wohl zur meistgebauten Rechenmaschine weltweit. Allein in Schweden wurden von den Modellen T, TK, NTK und C1-13 über eine halbe Million Exemplare gefertigt.

AA1-13 (Argentinien)	C1-13 (Indien)	C1-13 (Brasilien)

"Facit-Maschinen" anderer Hersteller. Ein Beleg für den Erfolg sind neben den Verkaufszahlen auch die vielen Hersteller, die weltweit Sprossenradmaschinen nach dem Facit-Prinzip gebaut haben, wobei manchmal sogar der komplette Aufbau vom Vorbild Facit übernommen wurde. Im VEB Madix (DDR) hat man um 1955 zunächst eine eigene Variante der Facit TK produziert. Ab 1958 wurde das Nachfolgemodell HM entwickelt: eine Handrechenmaschine mit dem inneren Aufbau der TK und einem Gehäuse, das sich am moderneren Design der Facit NTK orientiert. Diese Maschinen wurde auch unter dem Namen "Allrema" hergestellt. Das Modell KR-13 bzw. 3201 von Predom-Mesko (Polen) ist bis auf kleine äußere Abweichungen eine Kopie der Facit C1-13, und das Modell Predom-Mesko KR-19S im wesentlichen ein Nachbau der Facit C1-19. Die sowjetischen Rechenmaschinen BK-1, BK-2 bzw. BK-3 sind Nachbauten der Facit-Modelle TK, EA bzw. ESA. Die Modelle 10, 30 bzw. 35 von R.C. Allen (USA) sind baugleich mit den Facit-Maschinen TK, EK bzw. EA. Sie wurden in Lizenz und vermutlich mit Original-Bauteilen produziert. Die Sprossenradmaschinen Z3 bis Z5 von Everest (Italien) arbeiten nach dem Facit-Prinzip. Sie wurden aber auch durch eigene Konstruktionen weiterentwickelt und unterscheiden sich im Aufbau, Design und in der Anordnung der Tasten (1-2-3-4-5 oben, 0-6-7-8-9 unten) vom Original. Das Modell Z5R ist zudem mit einer Vorrichtung zur Rückübertragung ausgestattet, die Facit erst später im Modell CM2-16 eingebaut hat. Das Modell 117 von Precisa (Schweiz) beruht ebenfalls auf dem Facit-Mechanismus, aber die Anordnung der Bedienelemente unterscheidet sich in einigen Punkten vom Vorbild, der Facit TK. So wurde die Zehnertastatur in drei Reihen mit der Belegung 1-3-5-7-9 / 2-4-6-8 / 0 aufgeteilt, alle Tabulatortasten befinden sich links neben den Zifferntasten, und die Kurbel hat man zur bequemeren Handhabung der Maschine schräg angebracht. Schließlich gibt es noch einige Rechenmaschinen-Fabrikate, die ähnlich aufgebaut sind wie das Modell CM2-16 von Facit. Die ab 1968 produzierte Handkurbelmaschine "RT 4" von Olympia mit einer Kapazität von 10/8/13 Stellen und Doppelrückübertragung, die von 1955 bis 1958 gebaute Rechenmaschine "Brunsviga 16T" sowie das Modell E von Schubert (entwickelt um 1960; vgl. Reese [14], S. 74) sind Sprossenradmaschinen mit Zehner-Blocktastatur, die hinsichtlich Form und Funktionsweise viele Gemeinsamkeiten mit der CM2-16 aufweisen. Weitere Bilder und Daten hierzu findet man in Metzen [13].

Madix HM (DDR)	Predom Mesko KR-13 (Polen)	BK-1 (Sowjetunion)

Allen 30 (USA)	Allen 35 (USA)

Precisa 117 (Schweiz)	Everest Z4 (Italien)	Olympia RT 4

8. Literatur und Links zu Facit

Links zu Facit-Rechenmaschinen

• Svante Kolsgärd, "Världskoncernen Facit och industriköpingen Åtvidaberg", http://www.brukskultur.se/uploadedFiles/70_facit.pdf
• Göran Arvidsson: "Facits räknesnurra som blev en världsartikel", http://www.brukskultur.se/uploadedFiles/75_reknesnurra.pdf
• Die Seite "Facit" Calculators in John Wolff's Web Museum zeigt viele Facit-Modelle, von den frühen Maschinen bis hin zu den Vollautomaten, mit einigen interessanten Varianten.
• Im Rechenmaschinen-Lexikon des IFHB sind zahlreiche Facit-Modelle beschrieben.
• Bilder und Infos zu einzelnen Facit-Modellen findet man auch im Rechnerlexikon, der großen Enzyklopädie des mechanischen Rechnens.
• Gebrauchsanweisung für die Rechenmaschine Facit Modell EK.
• Bedienungsanleitung zur Facit CA 1-13 (einschließlich einer Hilfe zur Wurzelberechnung).

Anhang

Baujahre und Seriennummern

Quellen: "Facit-Odhner" Age List + Infos von Timo Leipälä

Facit-Rechenmaschinen aus Deutschland. Für die Facit-Modelle, die in Deutschland produziert wurden, ist keine vollständige Auflistung der Seriennummern bekannt. Hierzu gehören die Rechenmaschinen mit den Seriennummern A-xxxxxx, die Modelle aus der Baureihe 1004 mit dem Nummernbereich 1850000 bis 1999999 sowie ab 250000, und die Vorkriegsmodelledie TK und EK aus der Rechenmaschinenfabrik Hans Sabielny, Dresden, mit vierstelliger Seriennummer. In der nachfolgenden Tabelle sind Grenzen für die Nummernbereiche eingetragen, die den Facit-Rechenmaschinen aus Deutschland zugeordnet werden können. Es gibt aber auch einige Modelle, die sich in kein Nummernschema einordnen lassen, wie etwa zwei C1-13 aus Deutschland mit den "schwedischen" Nummern 587890 bzw. 597714, eine Düsseldorfer CA1-13 mit der Seriennummer 220923 (Informationen von Peter Haertel), und einige Modelle CM2-16 mit Seriennummern A14xxxxx (ebenfalls schwedischer Nummernbereich).

Patente aus CH, DE und USA

Quellen: DEPATISnet (Deutsches Patent- und Markenamt), esp@cenet (Eidgenössischen Institut für Geistiges Eigentum), Rechnerlexikon.

Staffelwalzenmaschinen aus Sömmerda

Inhaltsverzeichnis Die Rheinische Metallwaaren- und Maschinenfabrik (1889 - 1935) Die Rheinmetall-Borsig AG / SAG (1936 - 1952) VEB Büromaschinenwerk Sömmerda (1952 - 1990) Anhang Funktionsweise einer Rheinmetall-Rechenmaschine Die Patentschriften von August Kottmann Einheitliche Typenkennzeichnung ab 1934 Literatur

Mit der Produktion von etwa einer Million Rechen- und Addiermaschinen zählt das Büromaschinenwerk Sömmerda in Thüringen zu den wohl größten Herstellern mechanischer Rechentechnik überhaupt. Ungeachtet der politischen und wirtschaftlichen Veränderungen, denen das Unternehmen stets ausgesetzt war, hat man dort über viele Jahrzehnte Rechenmaschinen hergestellt und fortlaufend weiterentwickelt. Die Staffelwalzenmaschinen aus Sömmerda - bekannt unter den Markennamen Rheinmetall, Supermetall und Soemtron - waren immer "up to date", und manche Einrichtungen findet man erstmals bei diesen Modellen. So ist es auch kein Zufall, dass das BWS Sömmerda die Produktion als einer der letzten Hersteller elektrisch-mechanischer Rechenmaschinen erst Mitte der 1970er Jahre eingestellt hat. Im folgenden wird die Geschichte des BWS Sömmerda mit besonderem Hinblick auf die Rechentechnik (Vierspeziesmaschinen) erzählt. Für weitere Einzelheiten, speziell zur Frühgeschichte und zum gesellschaftliche Umfeld, sei auf das Buch von Annegret Schüle [5] verwiesen, welches die wechselvolle Geschichte des Unternehmens ausführlich beschreibt.

Rheinmetall-Werk in Sömmerda

1. Die Rheinische Metallwaaren- und Maschinenfabrik (1889 - 1935)

Anlässlich eines Staatsauftrags zur Munitionsherstellung gründet der Unternehmer Heinrich Ehrhardt aus Zella St. Blasii (dem späteren Zella-Mehlis) am 13. April 1889 die "Rheinische Metallwaaren- und Maschinenfabrik Actiengesellschaft" in Düsseldorf-Derendorf. Das Unternehmen expandierte sehr schnell und zählte ein Jahr später bereits 1400 Mitarbeiter. Ein Grund für den wirtschaftlichen Erfolg war, neben den staatlich geförderten Aufträgen, ein Verfahren zur Herstellung nahtloser Rohre nach dem "Press- und Ziehverfahren", das sich Ehrhardt 1891 patentieren ließ und auch im Firmenlogo symbolisch abgebildet ist. Am 31. März 1901 übernimmt das Unternehmen die in Konkurs gegangene Munitions- und Waffenfabrik AG in Sömmerda (Thüringen), die Nikolaus von Dreyse 1827 gründete und welche vor allem durch die Entwicklung des Zündnadelgewehres bekannt wurde. Auch in den nachfolgenden Jahren lag der Schwerpunkt der Produktion im Bereich Waffen- und Munitionstechnik (Rohrrücklaufgeschütze, Geschosszünder usw.) Anfang 1914 ist Rheinmetall einer der größten Hersteller militärischer Produkte im Deutschen Reich mit ca. 8000 Mitarbeiter, und bis zum Ende des ersten Weltkriegs 1918 vergrößert sich die Belegschaft auf knapp 48000 Arbeiter und Angestellte. Nach dem Vertrag von Versailles, der ab 1919 die Rüstungsindustrie extrem einschränkte, suchte man nach einem neuen Geschäftsfeld. Mit nur noch 1500 Beschäftigten im Werk Sömmerda entschied man sich für den Bereich Büromaschinen, in dem die technische Erfahrungen und das vorhandene feinmechanische Wissen gut verwendet werden konnten. Im Juni 1919 wurde der Ingenieur Heinrich Schweitzer eingestellt, der die erste Rheinmetall-Schreibmaschine entwarf und 1920, nach nur sieben Monaten, auf den Markt brachte. Am 13. Dezember 1920 wurde Richard Berk, der bereits Leiter der Rechenmaschinenfabrik Ludwig Spitz & Co. war, im Unternehmen angestellt. Er hatte zu jener Zeit schon zwei Patente angemeldet, DE319630 und DE319631, und seine Aufgabe war es, innerhalb von nur drei Monaten eine Rechenmaschine auf der Grundlage seiner Entwürfe zu entwickeln. Mangels Facharbeiter und fehlender Spezialwerkzeuge konnte ein Prototyp dieser Maschine erst nach einigen Monaten Verspätung im Sommer 1921 fertiggestellt werden. Dieses Modell wurde jedoch vom Firmenvorstand abgelehnt, und man beauftragte Berk, die Mängel innerhalb der nächsten Monate zu beheben. Schließlich gelang es Berk, die Bedienung der Maschine zu vereinfachen und Probleme bei der Zehnerübertragung zu beseitigen (vgl. das Patent DE448462), sodass 1922 in Sömmerda mit der Produktion des ersten Serienmodells begonnen werden konnte. Das zunächst Saldo genannte und ab 1923/24 in "Rheinmetall" umbenannte Modell IV war eine Staffelwalzenmaschine mit Kurbelantrieb, die wegen der Inflation noch mit einer relativ großen Kapazität von 11×17×9 ausgeliefert wurde. Die nachfolgenden Handkurbelmaschinen R I, II und IIa hat man dann mit geringerer Kapazität in den Zählwerken hergestellt. Eine technische Besonderheit bei den Rheinmetall-Rechenmaschinen ist der doppelte Staffelwalzenantrieb. Man war bestrebt, den Abstand zwischen den einzelnen Schaulöchern im Resultatwerk möglichst gering zu halten, um das Ablesen der Zahlen zu erleichtern. 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 Richard Berk bereits in der Patentschrift DE319630 eingeführt.

Rheinmetall Saldo (aus Schmid [8])
Quelle: http://www.wehrtechnikmuseum.de

"Doppelter Staffelwalzenantrieb"

1926 hat man Berk, ähnlich wie vier Jahre zuvor Schweitzer, aus nicht ganz geklärten Umständen aus dem Werk entlassen. Sein Nachfolger wurde August Kottmann, der die Entwicklung des Büromaschinenwerks Sömmerda bis in die 1960er Jahre entscheidend prägte. Nachdem Kottmann bereits seine Lehre von 1911 bis 1915 im Werk Sömmerda absolvierte, wurde er dort nach dem ersten Weltkrieg als Zeichner und Techniker beschäftigt. Anschließend arbeitete er in der Rechenmaschinen-Abteilung, wo er 1924 den Vorschlag unterbreitete, die Rheinmetall-Rechenmaschinen zu elektrifizieren. 1925 wurde Kottmann Chefkonstrukteur mit dem Auftrag, seine Pläne in die Tat umzusetzen, und im August 1926 konnte er seine erste Vierspeziesmaschine fertigstellen: das Modell ER IIa mit elektrischem Antrieb, Multiplikations-Wahltastatur und automatischer Division. Die Divisionsvorrichtung wurde bald darauf auch in Handrechenmaschinen eingebaut, und es folgten weitere elektrifizierte Modelle mit automatischer Division: die Baureihe ED. Diese als Halbautomaten bezeichneten Vierspezies-Rechenmaschinen wurden in den Kapazitäten 7×6×13 (Typ II) bzw. 9×8×17 (Typ IIc) hergestellt, und es gab Varianten, bei denen u.a. der Schlittentransport (Modelle EDW) und das Löschen der Zählwerke (Modelle EDWL) auf Tastendruck erfolgt. Einige dieser Modelle erhielten auch eine Vorrichtung am Schlitten, die einen konstanten Multiplikator aufnehmen konnte. 1930, auf der Kölner Herbstmesse, präsentierte das Unternehmen erstmals den von Kottman entwickelten "Superautomaten" Rheinmetall SA, eine Staffelwalzenmaschine mit automatischer Multiplikation und Division, die alle Arbeitsschritte nach dem Eintasten der Zahlen selbständig durchführen konnte. Eine Besonderheit dieser Maschine war die separate Zehner-Blocktastatur, in der sich ein Multiplikator unabhängig von der Volltastatur voreinstellen lässt. Das Modell SA wurde bald auch schon mit mit automatischer Löschung der Werke bei der Multiplikation (Modell SAL) ausgeliefert.

Wahltastenmodell ER IIc

Halbautomat Modell ED IIc

Handrechenmaschine mit Speicherwerk

Das Spektrum der bei Rheinmetall hergestellten Modelle umfasste nun bereits alle verschiedenen Typen an Vierspeziesmaschinen: Handrechenmaschinen (teils mit Divisionsvorrichtung), elektrische und halbautomatische Modelle sowie Vollautomaten. Hinzu kam ab ca. 1930 als Sondereinrichtung das Summierwerk im Schlitten (Speicherzählwerk, wahlweise auch mit Abrundrundungseinrichtung), das in alle Modelle eingebaut werden konnte. Die Konstruktionen von August Kottmann waren so gelungen, dass sie bis Ende der 1960er Jahre die Grundlage aller Rheinmetall-Rechenmaschinen bildeten und nur geringfügig abgeändert wurden. Zur Vervollständigung des Angebots hat man ab 1931 auch Addiermaschinen entwickelt und 1933 auf den Markt gebracht. Neben der wieder ansteigenden Munitionsproduktion (Zünder) und den Büromaschinen war die Herstellung von Automobil-Zubehörteilen der dritte bedeutende Wirtschaftszweig bei Rheinmetall. Insbesondere die von Fritz Faudi entwickelten Rohr-Kardanwellen und Kardangelenke brachten gute Umsätze.

Mit den gewonnenen Erfahrungen im Schreib- und Rechenmaschinenbau war man auch bestrebt, diese beiden Gebiete zu vereinen. Ein erster Versuch war die Herstellung von Hollerith-Lochkartenmaschinen. Hierzu wurde 1926 Gustav Tauschek, der bereits bei IBM tätig war und einige Patente auf diesem Gebiet angemeldet hatte, in Sömmerda angestellt. Im Frühjahr 1928 gründete man in Berlin die "Rheinmetall Lochkarten GmbH" zur Vermarkung der Maschinen. Allerdings kam es nie zur Produktion. IBM übernahm alle Patente und Prototypen, und Ende 1928 wurde die Entwicklung von Lochkartenmaschinen in Sömmerda eingestellt. Ein großer Erfolg und Höhepunkt in Kottmanns Ingenieurleistung war dagegen die Entwicklung der Rheinmetall-Fakturiermaschine. Bereits 1930 unter dem Titel "Schreibende, selbsttätig multiplizierende Rechenmaschine" zum Patent angemeldet, vgl. DE503944, wurde sie erstmals 1932 auf der Leipziger Herbstmesse der Öffentlichkeit vorgestellt. Die neue Fakturiermaschine, eine Kombination aus Schreibmaschine, Rechenmaschine und Speicherwerken, hatte bereits eine Vorrichtung zur automatischen Multiplikation und zur elektromechanischen Abtastung des Speicherinhalts. Die einzelnen Werte, etwa Stückzahlen und Preise, werden zusammen mit dem Text über die Schreibmaschinentastatur eingegeben und anschließend im Rechenwerk multipliziert bzw. im Speicherwerk abgelegt; die Endsummen (Senkrecht- und Queradditionen) werden dann über die Schreibvorrichtung in den Rechnungstext eingefügt.

2. Die Rheinmetall-Borsig AG / SAG (1936 - 1952)

Ende April 1933 übernimmt Rheinmetall die vor der Liquidation stehende August Borsig Maschinenbau AG, einen der großen Lokomotivhersteller des Deutschen Reiches. Die beiden Unternehmen fusionieren am 1. Januar 1936 zur Rheinmetall-Borsig AG, und der Firmensitz wird 1938 von Düsseldorf nach Berlin-Tegel verlegt. Der Zusammenschluss dieser beiden Unternehmen wird auch im neuen Firmenlogo sichtbar, in dem nun zusätzlich ein stilisiertes Lokomotivrad abgebildet ist. Durch zahlreiche Aufträge aus dem Reichskriegsministerium wird die Aktiengesellschaft mit den drei Werken in Düsseldorf, Berlin und Sömmerda zu einem der größten Produzenten von Waffen und Munition. Auch im Bereich der Büromaschinen kann man beträchtliche wirtschaftliche Erfolge verzeichnen: im Zeitraum von 1931 bis 1938 stieg der Büromaschinenumsatz von einer auf ca. 17 Millionen Reichsmark. Aufgrund dieses Wachstums mußten die Produktionsstätten im Büromaschinenwerk Sömmerda erweitert werden. 1938 entstand der Schreibmaschinenbau, und 1940 kamen die Gebäude "Rechenmaschine I und II" dazu. 1941 geht die Aktienmehrheit an der Rheinmetall-Borsig AG auf die "Reichswerke Hermann Göring" (Aktiengesellschaft für Erzbergbau und Eisenhütten) über, ein Konglomerat von Unternehmen der Schwerindustrie, das die Aufrüstungspolitik im nationalsozialistischen Deutschland bestimmt. Mit der Verstaatlichung der Rheinmetall-Borsig AG, die nun vollständig in die Kriegsvorbereitung integriert wurde, hat man auch die Herstellung von Büromaschinen in Sömmerda stark eingeschränkt. Die Schreibmaschinenproduktion wurde eingestellt, und Rechenmaschinen verließen nur noch in geringer Zahl das Werk.

Prospekt von ca. 1939

Im Bereich Rechenmaschinen hat Rheinmetall von 1933 bis 1945 zahlreiche Neuerungen eingeführt und die Grundlagen einer einheitlichen Konstruktion geschaffen. Unter der Leitung von August Kottmann, ab 1933 Oberingenieur und 1941 zum Abteilungsdirektor für den Büromaschinensektor befördert, begann man ab 1933, die Vierspeziesmaschinen zu verbessern. Ziel war es, preisgünstige elektrische Rechenmaschinen anzubieten. Diese kamen 1934 als Modell KE (Kleinrechenmaschine mit elektrischen Antrieb) auf den Markt, und in den Jahren 1935 bis 1939 folgten weitere Typen mit zusätzlichen Einrichtungen: Speicherwerk (Modell KES), elektrischer Wagentransport (KEW) und elektrische Löschvorrichtung (KEL). Rheinmetall war wohl auch der erste Rechenmaschinenhersteller, der Staffelwalzenmaschinen mit einer Rückübertragungseinrichtung ausgestattet hat. Ein entsprechendes Patent CH213081 mit dem Titel "Elektrisch angetriebene Vorrichtung einer Rechenmaschine zur Rückübertragung von Werten aus dem Zählwerk ins Einstellwerk" wurde 1941 von der "Maschinen-Metallwaren-Handelsgesellschaft m.b.H" (Berlin-Tegel) in der Schweiz angemeldet. Auch die "Superautomaten" SAL und SASL (mit Speicherwerk) wurden weiter verbessert, aber die Arbeiten am Nachfolgemodell SAR, das neben einer neuen Verkleidung eine Rückübertragungseinrichtung erhalten sollte, mussten 1943 wegen der benötigten Kapazitäten für die Waffen- und Munitionsproduktion eingestellt werden. Die Pläne dafür waren allerdings schon vorhanden, ebenso wie ein Entwurf für die Divisionsvorbereitung (vgl. Patent CH188654 von 1936), die erst in den 1950er Jahren in die Rheinmetall-Rechenmaschinen eingebaut wurde.

Elektrisches Modell KEW If S
mit Speicher und autom. Abrundung

Halbautomat KEL If R (Foto: Andreas Koch)
mit Rückübertragung

"Superautomat" SASL IIc (Foto: Rainer Rzepka)
mit Summierwerk im Schlitten

Am Ende des zweiten Weltkriegs wurde das Büromaschinenwerk Sömmerda zunächst für drei Monate von amerikanischen Truppen besetzt, die wiederum am 3. Juli 1945 durch das sowjetische Militär abgelöst wurden. Die neue Besatzungsmacht ordnete sofort die Herstellung ziviler Produkte an, insbesondere von Schreib- und Rechenmaschinen, die als Reparationsleistungen in die Sowjetunion geliefert werden sollten. Der Wiederaufbau der Büromaschinenproduktion erfolgte durch August Kottmann, der im Juni 1945 kurzzeitig die Werksleitung übernommen hatte, ab September 1945 aufgrund seiner NSDAP-Mitgliedschaft aber nur noch die Position des ersten Ingenieurs erhielt. Trotz fehlender Teile und beginnender Demontage der Produktionsanlagen schaffte es die Belegschaft, bis Ende 1945 immerhin 500 Rechenmaschinen sowie zahlreiche Schreibmaschinen herzustellen und in die Sowjetunion zu liefern. Im Jahr 1945 kreuzten sich auch die Wege von Curt Herzstark und Rheinmetall. Herzstark, der aufgrund seiner jüdischen Herkunft in das KZ Buchenwald gebracht wurde, entwickelte in der Haft heimlich die Pläne für seine Miniatur-Rechenmaschine. Nach der Befreiung im April 1945 kam er in das nicht weit entfernte Sömmerda, wo er ab September 1945 Technischer Direktor des Büromaschinenwerks wurde und drei Prototypen des späteren Modells "Curta" entwickelte. Aufgrund der politischen Verhältnisse und der drohenden Deportation von Fachleuten in die Sowjetunion verließ er Ende 1946 Sömmerda. Hergestellt wurden seine Modelle Curta I und II dann in Liechtenstein bei der 1946 gegründeten Firma Contina AG, deren technischer Direktor er bis 1951 war.

Rheinmetall Fakturiermaschine (aus einem Prospekt)

Elektrische Rheinmetall-Großschreibmaschine

Am 19. Juli 1946 ging das Büromaschinenwerk Sömmerda in sowjetischen Besitz über und wurde in eine Sowjetische Staatliche Aktiengesellschaft umgewandelt, der "Rheinmetall-Borsig SAG", die zunächst der sowjetischen Muttergesellschaft "Totschmasch" untergeordnet war. Neuer Werksdirektor wurde Erich Liebig (bis 1958), während August Kottmann technischer Leiter blieb. Am 1. Januar 1950 wurde das Werk der SAG "Awtowelo" unter der Leitung von Generaldirektor Alexander Tschuchrow übergeben, der den Produktionsablauf rationalisierte und Fließbandfertigung in die Schreib- und Rechenmaschinenmontage einführte. Am 30. März 1951 verließ die 100.000 Rechenmaschine das Werk, und schon im Herbst darauf hat man die gleiche Gesamtstückzahl an Addiermaschinen erreicht. 1951 kam auch das Nachfolgemodell des Superautomaten SAL auf den Markt: die vollautomatische Rechenmaschine SAR mit Rückübertragungsvorrichtung und neuem Gehäuse. Der Erfolg dieses Modells blieb aufgrund technischer Mängel anfänglich noch hinter den Erwartungen zurück (vgl. den Brief von Adolf Schranz an Werner Lange in Reese [7], S. 188). Auch im Bereich Schreib- und Fakturiermaschinen gab es einige Neuentwicklungen. So begann 1949 die Serienfertigung der von Heinrich Riffel gebauten Großschreibmaschine "Rheinmetall GS", und im gleichen Jahr hat man den elektromechanischen Fakturierautomat FME entwickelt, der die Rheinmetall-Fakturiermaschine FMR aus dem Jahr 1932 ablösen sollte.

3. VEB Büromaschinenwerk Sömmerda (1952 - 1990)

Rheinmetall-Rechenmaschinen um 1957

Am 3. Juni 1952 wurde das Rheinmetall-Werk in Sömmerda von der sowjetischen Regierung an die DDR zurückgegeben und zum volkseigenen Betrieb erklärt. Der neue Firmenname lautete nun "VEB Mechanik Büromaschinenwerk Rheinmetall Sömmerda". Aufgrund von Absatzschwierigkeiten kam es in dieser Zeit zu zahlreichen Entlassungen. Allein im Büromaschinenwerk Sömmerda hat man die Belegschaft um 80% reduziert. Zudem stieg der politische Unmut, wie auch in der ganzen DDR, der schließlich im Aufstand von 17. Juni 1953 endete. Danach änderte sich die wirtschaftliche Zielsetzung, und man entschied sich, auch im Werk Sömmerda Konsumgüter mit in die Produktion aufzunehmen, wie z.B. Fotoapparate ("Weltax", "Exa") und Mopedmotoren. Die Büromaschinen bildeten aber nach wie vor den Hauptanteil der Produktion, und im Jahr 1956 konnte man bereits die 200.000 Rechen- und Addiermaschine ausliefern. Diese wurden ab 1951 mit einer moderneren Verkleidung und gefederter Bodenplatte zur Geräuschdämmung hergestellt. Gleichzeitig hat man auch das Typenprogramm bereinigt. Von den Modellen, die bei Rheinmetall-Borsig vor 1945 hergestellt wurden und in zahlreichen Varianten (Kapazitäten von 6×6×12 bis 9×8×17) mit verschiedenen Zusatzeinrichtungen (Speicherwerk, Rückübertragung) angeboten wurden, blieben nur noch die Handrechenmaschine D IIc (bis 1957), das elektrische Modell KEW IIc (bis 1961), die halbautomatischen Rechenmaschinen KEL IIc (bis 1967) und KEL IIc R (mit Rückübertragung) sowie der "Superautomat" SASL IIc, alle mit einer einheitlichen Größe von 9×8×17 in den Zählwerken. Hinzu kam 1951 der Vollautomat SAR IIc, der ebenfalls in einem neuen Gehäuse ausgeliefert wurde und im Vergleich zum Vorgängermodell SAL IIc mit Divisionstabulator und Rückübertragungseinrichtung ausgestattet war. Bei diesem Modell ist auch die Zehner-Blocktastatur für den Multiplikator links neben dem dem Einstellwerk angeordnet, ähnlich wie bei den amerikanischen Staffelwalzenmaschinen von Friden (eine Bemerkung hierzu findet man auch im Brief von Adolf Schranz an Werner Lange in Reese [7], S. 188). Viele Rheinmetall-Modelle hat man für den Export produziert, wobei der Vertrieb durch die "Büromaschinen Export GmbH Berlin" erfolgte. Einer der wichtigsten Abnehmer war die UdSSR, in der die Modelle KEL IIc und SAR IIc unter der Bezeichnung ВМП-2 bzw.  ВММ-2 zu finden waren. Um auf dem expandierenden Rechenmaschinenmarkt in Westdeutschland bestehen zu können, musste man die vorhandenen Modelle dem dortigen Stand der Rechentechnik anpassen. Hierzu gehörte neben der Rückübertragungseinrichtung eine Speichervorrichtung, die als Zusatzausstattung in fast allen Modellen der westlichen Konkurrenz angeboten wurde, wie z.B. Badenia (Tastatur-Gedächtniswerk), Diehl (Summierwerk) oder Madas (Parallelwerk). So wurde ab 1957 die Baureihe SAR IIc mit einem Summierwerk ausgestattet und unter der Bezeichnung SAR IIc S auf den Markt gebracht. Den Aufbau des Speicherwerks hat man jedoch fast unverändert vom Vorgängermodell SASL übernommen. Dagegen erhielt der ab 1958 gebaute Halbautomat KEL IIc RS ein neu entwickeltes Speicherwerk, das die Hilfsstaffelwalzen der Rückübertragungseinrichtung zum Abspeichern von Werten benutzt.

Halbautomat KEL IIc RS

Vollautomat SAR IIc S

Unter der Leitung von Erich Krüger nahm man Mitte der 1950er Jahre auch die Entwicklung der Lochkartentechnik wieder auf, und bereits 1957 konnten die ersten Geräte (Kartenlocher und -prüfer, Sortier- und Tabelliermaschinen) hergestellt werden. Anfang der 1960er Jahre begann im Büromaschinenwerk Sömmerda schließlich das Zeitalter der Elektronik. Ab 1957 wurde eine Gruppe von jungen Konstrukteuren und Fachleuten auf diesem Gebiet zusammengestellt. Das Kollektiv unter der Leitung von Heinz Skolaude schaffte es, bis zur Leipziger Herbstmesse 1962 einen elektronischen Fakturierautomaten - das Modell EFA 380 - fertigzustellen, und 1963 konnte bereits auch das Nachfolgemodell EFA 381 mit Magnetkernspeicher hergestellt werden. Der Fakturierautomat Typ 381 trug erstmals auch den neuen Markennamen "Soemtron", der einerseits den technischen Generationenwechsel verdeutlichen sollte (zusammengesetzt aus SOEMmerda und ElekTRONik), und andererseits ein juristisches Problem löste: den jahrelangen Streit mit dem Düsseldorfer Rheinmetall-Konzern um das Warenzeichen "Rheinmetall", das Firmenlogo und die Patentrechte. Tatsächlich wurden aus diesem Grund bereits ab 1960 die Schreib- und Rechenmaschinen unter der Bezeichnung "Supermetall" ausgeliefert. Die Rheinmetall AG in Düsseldorf, 1950 wieder von der Borsig AG getrennt und 1957 in die Rheinmetall GmbH umgewandelt, stellte zu jener Zeit allerdings nur noch zwei Rechenmaschinen-Modelle her: die Zweispeziesmaschinen "Simplex" und "Duplex" mit einem bzw. zwei Rechenwerken. Im Jahr 1962 wurde das Modell Supermetall SAR IIc K vorgestellt, das zugleich auch die letzte Entwicklung einer elektrisch-mechanischen Rechenmaschine in Sömmerda war. Dieser Vollautomat besitzt im Vergleich zum Modell SAR IIc eine Vorrichtung zur Konstanthaltung des Multiplikators, ein abschaltbares Quotientenwerk zu Speicherzwecken, und erstmals konnten alle Funktionen durch Tasten gesteuert werden, insbesondere auch die Löschung des Multiplikatorwerks. Mit der Einführung des Markennamens "Soemtron" um 1962 fand nochmals eine Typenbereinigung statt. Die Produktion der Baureihen KEL IIc und SAR IIc S wurde eingestellt. Hergestellt wurden nur noch die Modelle Soemtron 209 (früher KEL IIc R), 211 (KEL IIc RS), 214 (SAR IIc) und 215 (SAR IIc K). Außerdem hat man das graue, abgerundete Gehäuse durch eine blau-graue, eckige Verkleidung ersetzt, wobei die unterste Tastenreihe zur Einzellöschung der Ziffern entfernt wurde. Die Produktion des Modells 215 endete 1967, während das Modell 214 vermutlich noch etwas länger gebaut wurde (bis 1976).

Modell Supermetall SAR IIc K

... wurde umbenannt in Soemtron 215

Soemtron 209 (ehemalls Rheinmetall KEL II c)

Ab 1966 wurden im Büromaschinenwerk Sömmerda die ersten elektronischen Tischrechenmaschinen gefertigt. Diese Modelle, die mit Germaniumtransistoren und Ferritkernspeichern arbeiteten, wurden in zwei Varianten hergestellt: mit Ziffernanzeigeröhren (Modell ETR 220, ab 1968 zusätzlich ETR 222) und mit Druckeinrichtung (Modell ETR 224). Ab 1968 folgten auch Weiterentwicklungen des Fakturierautomaten, die elektronischen Abrechnungsautomaten EAA 382 bis EAA 385, und 1971 begann die Herstellung von Druckern. Am 1. April 1969 wurde das Büromaschinenwerk Sömmerda der Stammbetrieb des neugegründeten Kombinats Zentronik, einer Vereinigung volkseigener Betriebe im Bereich Bürotechnik. Hierzu gehörte u.a. das Buchungsmaschinenwerk in Karl-Marx-Stadt, das Optima-Büromaschinenwerk in Erfurt sowie der VEB Maschinelles Rechnen Meiningen/Zella-Mehlis (das frühere Mercedes-Büromaschinenwerk, später Cellatron). Am 1. Januar 1978 hat man das BWS Sömmerda dem Kombinat Robotron mit Stammsitz in Dresden zugeordnet und in "VEB Robotron Büromaschinenwerk Sömmerda" umbenannt. Von 1981 bis 1989 erlebte das Büromaschinenwerk mit der Herstellung von Personal Computern, wie etwa dem 8-bit-Rechner Modell 1715, und PC-Zubehör (hauptsächlich Nadeldruckern) nochmals einen Aufschwung, der Sömmerda zur "Hauptstadt des Computers" in der DDR machte. In technischer Hinsicht war man jedoch eine Computergeneration hinter dem westlichen Standard zurück. Dies änderte sich erst ab dem 1. Juli 1990, nach dem Inkrafttreten der Währungs-, Wirtschafs- und Sozialunion mit der BRD, als mit den Rechnern Soemtron 286 bis 486 das westliche Niveau erreicht wurde. Das am 1. Juni 1990 in "Robotron Büromaschinenwerk AG Sömmerda" umgewandelte Unternehmen schaffte es jedoch nicht, sich schnell an die geänderten Verhältnisse auf dem Büromaschinen-Weltmarkt anzupassen, sodass zum 31. Dezember 1991 die Produktion eingestellt werden musste.

4. Anhang

4.1. Funktionsweise einer Rheinmetall-Rechenmaschine

Die Abbildung rechts (aus Kottmann [2]) zeigt schematisch das Einstell- und Antriebswerk einer Rheinmetall-Handrechenmaschine. Nach dem Drücken der Zifferntaste "5" wird über eine kleine Zahnstange am oberen Ende der Einstellschiene 4 die Ziffernrolle des Einstellkontrollwerks gedreht, sodass dort die Zahl "5" erscheint. Ein Hebel 20 an der Einstellschiene hält das Einstellrädchen 22 auf der Vierkantachse 21 in einer dem Wert "5" entsprechenden Stellung fest. 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 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. Das untere Bild (aus Kottmann [2]) skizziert den Löschmechanismus für die Ziffernrollen, der bei den Rheinmetall-Rechenmaschine mittels einer Zahnstange erfolgt. Wird der Löschgriff in Pfeilrichtung bewegt, dann greift die Zahnstange in die Löscherritzel ein, bis die Ziffernrolle die der Zahl 0 entsprechende Position erreicht hat. In Normalstellung der Zahnstange lassen sich die Ritzel in den Aussparungen frei drehen.

Die Automatisierung der Rheinmetall-Modelle lässt sich besonders gut anhand der selbsttätigen Division veranschaulichen. Das Herzstück der selbsttätigen Division (und anderer automatischer Vorgänge) ist ein Differentialgetriebe 13, das die Drehung der Kurbel auf eine von zwei Wellen überträgt: entweder auf die Antriebswelle 10, welche über die Einstellrädchen und Staffelwalzen den Rechenvorgang durchführt, oder auf eine Korrekturwelle 15, die das Umschalten zwischen Addition und Subtraktion sowie den Zählwerktransport bewirkt. Das Differentialgetriebe wird hierbei durch ein Sperrglied 27 gesteuert, das je nach Lage mit dem einen oder anderen Gegensperrglied der Differentialwelle in Eingriff kommt, sodass 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, d.h. die Antriebswelle ist immer nur für die Dauer einer Kurbelumdrehung gesperrt. 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. Die Division läuft dann wie folgt ab. 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. Weitere Einzelheiten zur Division findet man in der Patentschrift DE499259 von August Kottmann.

4.2. Die Patentschriften von August Kottmann

Die folgenden von August Kottman angemeldeten Patente beschreiben im wesentlichen alle technischen Sondereinrichtungen bei Rheinmetall-Staffelwalzenmaschinen.

4.3. Einheitliche Typenkennzeichnung ab 1934

Ab ca. 1934 wurden die Rechenmaschinentypen einheitlich in der Form Maschinentyp Grundausstattung Kapazität Zusatzausstattung gekennzeichnet, wobei der Maschinentyp und die Ausstattung durch eine Kombination von Großbuchstaben, die Kapazität der Zählwerke durch römische Ziffern und Kleinbuchstaben dargestellt werden.

5. Literatur

Speichervorrichtungen bei mechanischen Vierspezies-Rechenmaschinen

Inhaltsverzeichnis Der Begriff "Speicherwerk" - früher und heute Historische Entwicklung der Speichertechnik Welchen Nutzen bringt eine Speichereinrichtung? Die einzelnen Speichermechanismen im Überblick Das Summierwerk Parallelwerke Teilbares Hauptzählwerk Abschaltbares Umdrehungszählwerk Multiplikatorspeicher Rückwurfspeicher Gedächtniswerke Speicher in Printing Calculators Funktionsspeicher Befehlsspeicher Abschließende Bemerkungen, Literatur & Links Tabelle: Maschinen mit Summier- oder Parallelwerk

1. Der Begriff "Speicherwerk" - früher und heute

Wenn man heutzutage vom Speicher eines Rechners spricht, dann meint man in der Regel den Hauptspeicher eines Computers. Der Computerspeicher, früher noch als Speicherwerk bezeichnet, gehört neben dem Rechen-, Steuer-, Ein- und Ausgabewerk sowie dem Bussystem zu den fünf Komponenten der von-Neumann-Architektur. 1945 hat John von Neumann ein Referenzmodell für einen universellen Rechner entworfen, das noch immer die Arbeitsweise vieler gegenwärtiger Computer beschreibt. Als Kernstück der von Neumann-Architektur wird das Bereithalten von Programmen und Daten in einem gemeinsamen internen Speicher angesehen, sodass Befehle und die zu verarbeitenden Daten gleichermaßen durch das Rechenwerk behandelt werden können. Von Neumanns Konzept der Speicherprogammierbarkeit wurde erstmals im Electronic Delay Storage Automatic Calculator (EDSAC) vollständig umgesetzt, einer elektronischen Rechenanlage aus dem Jahr 1949, in der noch sogenannte Laufzeitspeicher zum Einsatz kamen. Mitte der 1950er Jahre hat der Magnetkernspeicher den langsamen Laufzeitspeicher abgelöst, und seit Anfang der 1970er Jahre verwendet man integrierte Schaltkreise mit Transistoren und Kondensatoren zum Abspeichern der Informationen. Der Magnetkernspeicher ist bereits eine frühe Form des Random Access Memory (RAM), also ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff, bei dem die einzelnen Speicherzellen über Adressen angesprochen werden. Mit dem Erscheinen der Personal Computer Ende der 1970er Jahre wurde dann der Begriff RAM gleichermaßen zum Synonym für den Speicher eines Rechners. Die ersten programmierbaren Rechenanlagen, wie etwa Zuses Z1 von 1941 bzw. die Z3 aus dem Jahr 1944, hatten noch keinen Arbeitsspeicher in diesem Sinne. Befehle und Daten wurden getrennt von Lochkarten eingelesen und direkt verarbeitet. Sprünge und bedingte Verzweigungen innerhalb eines Programms waren nicht möglich. Allerdings besaßen auch diese Rechner ein Speicherwerk, das konstante Zahlenwerte oder Ergebnisse eines Rechenvorgangs aufnehmen konnte. Zum Aufbau des Speichers, der bei der Z1 und Z3 aus 64 Registern zu je 22 Bit bestand, verwendete Konrad Zuse mechanische Elemente (verschiebbare Metallplättchen) bzw. elektromechanische Bausteine (Relais). Auch der "Harvard Mark I" von Howard Aiken, der 1944 fertiggestellt wurde und gemeinsam mit Zuses Z3 als erster programmierbarer Rechenautomat der Welt gilt, besaß eine Speichereinrichtung (72 Akkumulatoren zu je 23 Dezimalstellen), die vollständig aus Relaisketten zusammengesetzt war. Der Computerspeicher hat seine Wurzeln also in der Mechanik. Das Speicherwerk der frühen Rechenanlagen ist aus heutiger Sicht jedoch eher als Datenregister zu bezeichnen. Solche Datenregister werden nur zum Zwischenspeichern von Operanden benutzt, und sie sind bei modernen Rechnern in den Prozessor integriert.

Speichervorrichtungen findet man jedoch nicht nur im Computer, sondern auch bei "einfachen" Rechenmaschinen ohne Programmsteuerung. So hat fast jeder moderne elektronische Tisch- und Taschenrechner die Tasten M+ und M-, mit denen ein errechneter Wert in einem Speicher abgelegt oder additiv bzw. subtraktiv zu einer bereits gespeicherten Zahl hinzugefügt werden kann. Durch Druck auf eine weitere Taste wie z.B. MR lässt sich dann der abgespeicherte Wert jederzeit wieder in den laufenden Rechenprozess einbringen. Der Vorteil eines solchen Speichers ist, dass man Zwischenergebnisse nicht mit der Hand niederschreiben und wiedereintasten muss. So können auch umfangreiche Rechenaufgaben ohne Unterbrechung und Eingabefehler ausgeführt werden. Verschiedene Arten der Speicherung gab es auch schon bei den Vorläufern der elektronischen Tischrechner, den mechanischen und elektrisch-mechanischen Vierspezies-Rechenmaschinen. Die ersten mit Speicherwerk ausgelieferten Sprossenradmaschinen kamen bereits Anfang des 20. Jahrhunderts auf den Markt, und bis Ende der 1960er Jahre, als die mechanischen Rechner von den elektronischen Modellen verdrängt wurden, hat man Speichermechanismen bei den Vierspeziesmaschinen laufend weiterentwickelt und kombiniert. So hat sich auch in der mechanischen Rechentechnik die Bedeutung des Begriffs "Speicher" allmählich geändert. Ursprünglich war das Speicherwerk nur eine ergänzende Einrichtung, um bei der Summierung von Produkten, die bekanntlich im Hauptzählwerk automatisch erfolgt, auch die Einzelprodukte ablesen zu können. Genau diesen Zweck erfüllen die beiden bekanntesten Speichervorrichtungen bei Vierspeziesmaschinen, das Summierwerk und das Parallelwerk. Die Produkte werden dabei im Hauptzählwerk gebildet und nachträglich (Summierwerk) oder gleichzeitig (zweites Resultatwerk) im Speicherwerk gesammelt. Eine ähnliche Funktion hat das zweite Umdrehungszählwerk, in dem sich Quotienten aufsummieren lassen, wobei die Einzelquotienten im ersten Umdrehungszählwerk abgelesen werden können. Die genannten Vorrichtungen erlauben eingeschränkt auch eine Weiterverarbeitung gespeicherter Werte. Bei vielen Modellen kann der Inhalt des Summierwerks wieder in das Resultatwerk übertragen werden und dort als Summand oder Dividend in einem nachfolgenden Rechenvorgang dienen. Spätere Modelle verfügten dann bereits über Einrichtungen, mit denen eine aus dem Resultatwerk abgespeicherte Zahl wieder in das Einstellwerk übertragen werden kann, sodass sich ein Rechenergebnis etwa auch als Faktor oder Divisor wiederverwenden lässt. Speichereinrichtungen ähnlich wie bei elektronischen Tischrechnern findet man schließlich bei den mechanischen Rechenmaschinen der letzten Generation, den druckenden Rechenautomaten ("Printing Calculators"). Diese besitzen zum Teil sogar mehrere "Gedächtniswerke", und sie arbeiten mit Zahnstangen, die einen beliebigen Werteaustausch zwischen den Rechen- und Speicherwerken ermöglichen. Der Speicherinhalt kann dort in beliebiger Weise als Operand in einer nachfolgenden Rechnung weiterverarbeitet werden.

Die Beispiele aus dem vorigen Absatz zeigen, dass es schon bei den mechanischen Rechenmaschinen eine Vielzahl unterschiedlicher Speichereinrichtungen gab. In der Literatur wird das Speicherwerk aber meist nur als Zusatzeinrichtung am Rande behandelt, und auch in den Prospekten der Hersteller oder in Katalogen (z.B. dem Büromaschinenlexikon) fehlen detaillierte Informationen. Daher sollen im folgenden die einzelnen Speicherarten und -verfahren bei Vierspeziesmaschinen etwas ausführlicher vorgestellt werden. Nach einem Überblick zur geschichtlichen Entwicklung der Speichertechnik in mechanischen Rechenmaschinen folgt eine Auflistung und Beschreibung der bei den Vierspeziesmaschinen verwendeten Speichermechanismen.

2. Historische Entwicklung der Speichertechnik

Die Idee, alle vier Grundrechenarten (Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division; auch "Spezies" genannt) durch eine Maschine ausführen zu lassen, wurde erstmals vom Mathematiker und Philosophen Gottfried Wilhelm Leibniz erfolgreich umgesetzt. Leibniz entwickelte bereits 1673 eine Rechenmaschine mit Staffelwalzenantrieb, und er gilt auch als Erfinder des Sprossenradsystems. Bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts hat man Vierspeziesmaschinen fast ausschließlich als Kunstgegenstände hergestellt - in mühevoller Handarbeit und mit begrenzten Fertigungsmitteln. Die größte Herausforderung lag in der Entwicklung einer zuverlässigen Mechanik. Nach Leibniz' Konstruktion vergingen noch viele Jahrzehnte, bis die feinmechanischen Probleme gelöst werden konnten. Zu den frühesten funktionsfähigen Maschinen zählen die Sprossenradmaschine von Antonius Braun aus dem Jahr 1727 und die 1774 gebaute Staffelwalzenmaschine von Philip Mathäus Hahn. Doch erst die industrielle Herstellung, die ab 1820 in Frankreich (Arithmomètres von Charles Xavier Thomas) und etwas später in Deutschland (genauer: ab 1878 durch Arthur Burkhardt in Glashütte/Sachsen) einsetzte, machte Vierspezies-Rechenmaschinen auch für den alltäglichen Einsatz in Büros und für wissenschaftliche Institute interessant. Damit stiegen zugleich die Anforderungen an solche Maschinen. Spezielle Aufgabenstellungen aus dem kaufmännischen Bereich, z.B. Fakturierungen und Lohnrechnungen, oder besondere Rechenprobleme aus den Ingenieur- und Naturwissenschaften (Vermessungswesen, Statistik und Astronomie) brachten die Konstrukteure Ende des 19. Jahrhunderts dazu, über Speichermöglichkeiten in Vierspezies-Rechenmaschinen nachzudenken. Zwar gab es schon vorher Rechenmaschinen-Modelle, die auch ein Festhalten der Zwischenergebnisse ermöglichten, wie z.B. das Arithmaurel mit zwei Resultatwerken von Timoleon Maurel und Jean Jayet aus dem Jahr 1849, aber diese Konstruktionen konnten sich nicht durchsetzen. Der erste Entwurf zum Einbau einer Speichereinrichtung in eine handelsübliche Vierspeziesmaschine geht zurück auf Franz Trinks, der mit seiner Firma Grimme, Natalis & Co. bereits 1892 die erste Sprossenradmaschine in Deutschland auf den Markt brachte und aus der ehemaligen Braunschweiger Nähmaschinenfabrik den größten europäischen Rechenmaschinen-Hersteller machte. Seine 1901 ausgegebene Patentschrift DE125471 mit dem Titel "Vorrichtung an Rechenmaschinen zur Sichtbarmachung der Einzelsummanden bei fortgesetzter Addirung von Produkten" beschreibt eine Sprossenradmaschine, bei der ein Wert aus dem Einstellwerk gleichzeitig in zwei Anzeigewerke übertragen wird. Mit diesem Patent hat Franz Trinks die Grundlagen für das Parallelwerk gelegt. Seine Konstruktion wurde jedoch erst 1907 in den Modellen Brunsviga F und G umgesetzt (ein weiteres Modell, Brunsviga H, gebaut von 1908 bis 1913, besitzt zwei Umdrehungszählwerke, die getrennt gelöscht werden können und von denen eines mit Zehnerübertragung ausgestattet ist; es eignet sich somit zum Speichern von Quotientensummen, vgl. Patent CH45660). Etwa zeitgleich mit Trinks entwickelte Christel Hamann im Auftrag von Ernst Schuster (siehe Reese [16]) eine Sprossenradmaschine namens "Duplicator" - die erste Vierspeziesmaschine mit Summierwerk, also einem vom Hauptzählwerk unabhängigen Speicherzählwerk, in dem sich Produktsummen abspeichern lassen. Dieser Speichermechanismus wurde 1901 unter dem Titel "Rechenmaschine zur Summierung von Produkten mit getrennten Anzeigewerken für die Einzelprodukte und deren Summe" patentiert (Hamann wird in dieser Patentschrift nicht erwähnt; er ist jedoch im entsprechenden amerikanischen Patent US705838 als Erfinder genannt). Im Patent DE143497 findet man auch eine Gegenüberstellung von Hamanns Entwurf und dem Vorschlag von Trinks:

Die Entwürfe von Trinks (links) und Hamann/Schuster (rechts)

"Es ist auch bereits eine Vorrichtung bekannt, welche den gleichen Zweck verfolgt wie die vorliegende Maschine und auch zwei Anzeigewerke mit einem gemeinsamen Zählwerk besitzt. Diese Vorrichtung ist so eingerichtet, daß die die Endresultate aufnehmenden Räder abermals Räder zur Anzeigung der Produkte bewegen, die während jeder Umdrehung des Zählwerkes, nach Beendigung der Wertübertragung, aber vor erfolgter Zehnerschaltung, außer Eingriff mit den sie antreibenden Rädern gebracht werden. Hier werden also die beiden Anzeigewerke zu gleicher Zeit, durch Vermittlung des Anzeigewerkes für die Summe auch das Anzeigewerk für die einzelnen Produkte, von dem Zählrad beeinflußt. Das gleichzeitige Antreiben der Anzeigewerke ist aber aus praktischen Gründen nicht angängig, weil die Maschine dadurch einen doppelt so schweren Gang bekommt und doppelt so viel Geräusch verursacht. Auch müssen bei genannter Einrichtung vor Beginn einer Zehnerschaltung, welche bei jeder Kurbeldrehung erfolgen kann, die Anzeigewerke voneinander entfernt werden, um nach erfolgter Zehnerschaltung wieder miteinander in Eingriff zu kommen. Da nun das Anzeigewerk für die einzelnen Produkte mit all seinen Teilen ein Gewicht von etlichen Kilogramm hat und bei jeder Kurbeldrehung, welche bei mäßig raschem Rechnen zweimal in der Sekunde erfolgen kann, hin- und herpendelt, so ist wohl erklärlich, daß die Erschütterungen und das Geräusch störend werden und die in Anspruch genommenen Teile einer größeren Abnutzung unterworfen sind. Um daher den Gang der aus der Patentschrift DE7393 bekannten Maschine [Sprossenradmaschine nach Odhner, Anm. des Autors] durch Hinzufügung des zweiten Anzeigewerkes nicht zu beeinträchtigen, ist die Einrichtung getroffen, daß nur ein Anzeigewerk c von dem Zählrad a eingestellt wird, und daß während der ganzen Dauer der Bildung eines Produktes die beiden Anzeigewerke c und f außer Eingriff stehen, und ein solcher nur dann zu erfolgen braucht, wenn das in dem Anzeigewerk c gebildete Produkt zum Zwecke einer Summierung auf das andere Anzeigewerk übertragen werden soll."

Berolina Duplicator mit Summierwerk (aus Bechstein [1])

Brunsviga G (aus Halkowich, Werkstattstechnik 1911)

Insbesondere weist man hier also auf die Probleme hin, die beim Einbau eines zweiten Resultatwerks auftreten. Bekanntlich läuft bei einer Vierspeziesmaschine die Wertübertragung vom Einstell- ins Resultatwerk zweistufig ab: Die einzelnen Räder des Resultatwerks werden im ersten Schritt um den Ziffernwert der entsprechenden Stelle aus dem Einstellwerk weitergedreht. Falls sich im Resultatwerk bereits eine Zahl ungleich Null befindet und bei der Addition/Subtraktion ein Ziffernrad von 9 auf 0 oder umgekehrt gedreht wird, dann findet ein Zehnerübertrag statt; dieser wird für jede Dezimalstelle durch die sogenannte Zehnervorbereitungsschaltung registriert, und erst im zweiten Schritt addiert bzw. subtrahiert ein Zehnerübertragungsmechanismus in den betreffenden Stellen nochmals eine Eins. Soll nun ein Wert aus dem Einstellwerk gleichzeitig in zwei Resultatwerke gebracht werden, so müssen die Ziffernräder der beiden Zählwerke in der ersten Stufe verbunden und in der zweiten Stufe (Zehnerübertragung) entkoppelt werden. Ein Parallelwerk erfordert also neben dem größeren Kraftaufwand im Schaltwerk zusätzlich eine Steuerung für die getrennte Zehnerübertragung in den Zählwerken. Diese Probleme treten beim Summierwerk nicht auf, da der Speichervorgang erst nach der Rechnung erfolgt. Um den Wert aus dem Resultatwerk in das Summierwerk zu übertragen, werden die Ziffernräder der beiden Zählwerke gekoppelt und das Resultatwerk gelöscht, z.B. mittels einer Flügelschraube oder eines Löschhebels. Die einzelnen Ziffernräder des Resultatwerks werden dabei auf Null zurückgedreht, und die Ziffernräder des Summierwerks um den gleichen Betrag weitergedreht. Der Zehnerübertrag im Summierwerk erfolgt dann während des Zurückführens der Löschvorrichtung in die Ausgangsposition (bei "neueren" Maschinen), oder er wird beim nochmaligen Drehen der Löschkurbel ausgeführt. Der Zehnerübertragungsmechanismus für das Speicherwerk der Berolina Duplicator ist in der Patentschrift DE163937 beschrieben. Als zusätzliche Einrichtungen besitzt dieses Modell bereits auch einen Postenzähler, der die Anzahl der Speichervorgänge anzeigt (Patent DE163938). Vermutlich ließ Schuster in seiner Berliner Fabrik nur wenige Sprossenradmaschinen "Duplicator" mit Summiervorrichtung herstellen (siehe Reese [16], S. 53ff). In einem späteren Patent DE392574 aus dem Jahr 1921 hat Schuster nochmals eine Sprossenradmaschine mit Speicherwerk angemeldet - diesmal allerdings mit einem Parallelwerk (und einem Mechanismus zur getrennten Umschaltung auf Addition und Subtraktion in den beiden Zählwerken). Eine solche "Berolina Duplikator" wird auch im Buch von Martin [4] auf S. 139 erwähnt, allerdings ist nicht bekannt, ob Schuster dieses Modell tatsächlich produziert hat.

Es gab sogar Pläne, in Sprossenradmaschinen eine Kombination aus Summier- und Parallelwerk einzubauen. Im amerikanischen Patent US1069481 von 1909 beschreibt Ernst Schuster einen Speichermechanismus, bei dem entweder der Wert im Einstellwerk gleichzeitig in das Resultat- und Speicherwerk gebracht werden kann, oder der Wert aus dem Resultatwerk durch Löschen in das Speicherwerk übertragen wird. Das Speicherwerk ist hier also je nach Hebel-/Tasteneinstellung entweder ein zweites Resultatwerk oder ein Summierwerk. Schusters Entwurf ist in nachfolgender Abbildung schematisch dargestellt. Besonders deutlich zeigt sich hier auch der Unterschied zwischen den beiden Speichervorrichtungen "Summierwerk" und "Parallelwerk":

Unteres Zählwerk als Parallelwerk

Unteres Zählwerk als Summierwerk

Die hier im Querschnitt skizzierte Sprossenradmaschine besitzt ein Resultatwerk 7 und ein Speicherwerk 8, das je nach Einstellung des Hebels 18 bzw. der Taste 14 entweder als Parallelwerk oder als Summierwerk arbeitet. Im Bild links ist der Hebel 18 so eingestellt, dass die Zwischenräder 9, 10 wirksam sind und mit dem Zahnrad 11 in Verbindung stehen. Beim Drehen der Kurbel wird der Wert aus der Sprossenradtrommel 5 über das Zahnrad 6 in das Resultatwerk 7 übertragen. Gleichzeitig wird dieser Wert mit Hilfe der Zwischenräder 9, 10, 11 in das Speicherwerk 8 gebracht. Im Bild rechts wurde das Zwischenrad 10 durch den Hebel 18 verschoben, sodass die Verbindung der Zahnräder 6 und 11 unterbrochen ist. Beim Drehen der Kurbel wird also der eingestellte Wert zunächst nur in das Resultatwerk 7 gebracht. Drückt man anschließend die Taste 14, dann werden Resultatwerk und Speicherwerk gekoppelt, und durch Nullstellen des Resultatwerks lässt sich der dort angezeigte Betrag in das Speicherwerk 8 übertragen. Etwas später als Ernst Schuster hat sich auch die Firma Grimme, Natalis & Co. ein ähnliches Speicherverfahren patentieren lassen (DE375014 aus dem Jahr 1923), jedoch wurde diese Einrichtung vermutlich in keiner Sprossenradmaschine "Berolina" oder "Brunsviga" tatsächlich eingebaut.

Obwohl nach Halkowich [2] der Rechenmaschinen-Hersteller Burkhardt die Verdopplung des Resultatwerks schon Anfang der 1880er Jahre angestrebt hat, wurde die erste kommerziell erfolgreiche Vierspezies-Rechenmaschine mit Parallelwerk erst 1907 in der Rechenmaschinenfabrik Ludwig Spitz & Co. hergestellt: das Modell TIM mit Doppellineal. Robert Rein, ein Konstrukteur bei Ludwig Spitz, hat diese Staffelwalzenmaschine entwickelt, und sie ist in der Patentschrift DE216561 von 1906 beschrieben. Das ursprünglich in Form der Thomas-Maschinen gebaute und im Holzkasten ausgelieferte Modell wurde ab ca. 1908 mit einem Metallsockel hergestellt und noch bis etwa 1925 unter dem Namen "Unitas" verkauft. Die wesentliche Neuerung bei dieser Konstruktion war der Einbau eines zweiten Resultatwerks, das an das Hauptzählwerk an- oder abgekuppelt und unabhängig davon gelöscht werden konnte. Im Patent DE229569 von 1907 ist zusätzlich eine Vorrichtung beschrieben, mit der man die Wendegetriebe der beiden Resultatwerke gemeinsam oder getrennt umsteuern kann, sodass ein beliebiger Wechsel in den vier Rechnungsarten für jedes einzelne der beiden Rechenwerke erzielt werden kann. Eine weitere Duplexmaschine, das Austria-Zwillingsmodell, hat Samuel Herzstark 1908 auf den Markt gebracht. Während bei der TIM Unitas beide Zählwerke von einer Staffelwalzenreihe angetrieben werden, haben die zwei Hauptzählwerke der "Zwillings-Thomas-Maschine" jeweils einen eigenen Staffelwalzenantrieb. Den Vorteil seiner Konstruktion bei Anzeige der Einzelresultate zusammengesetzter Rechnungsarten beschreibt Herstark in der Patentschrift DE221819 wie folgt:

"Diese Aufgabe wurde zum Teil auch dadurch gelöst, daß man Maschinen mit sogenanntem doppelten Zählwerk konstruierte. Diese Maschinen sind aber besonders dadurch mangelhaft, daß man bei denselben mittels eines einzigen Einstellwerkes (einer einzigen Stufenwalzenreihe) zwei hintereinander gekuppelte und voneinander abhängige Zählwerksmechanismen antreibt, wodurch bei gleichzeitiger Vornahme verschiedener Rechnungsarten ein Ausheben des einen Lineales erforderlich wird, um dasselbe mit dem weiter arbeitenden Zählwerk außer Eingriff zu bringen und dadurch das erhaltene eine Teilresultat unverändert zu lassen, während mit dem zweiten Zählwerk eine zweite Rechnungsart vorgenommen wurde. Dieses Ausheben des einen Lineales ist jedoch umständlich und konnte, da die beiden Lineale zwecks gemeinsamer Aufhebung und Verschiebung miteinander gekuppelt sind, erst nach vorangehender Lösung derselben voneinander vorgenommen werden. Ebenso war es notwendig, zwecks Summierung mehrerer Teilresultate das ausgehobene Lineal wieder niederzulassen und mit dem anderen zu verkuppeln. Für den Konstrukteur vorliegender Erfindung war es daher leitend, eine Maschine zu konstruieren, bei der die beiden Zählwerke nicht nur verbunden, sondern auch gänzlich unabhängig voneinander gemacht werden können, oder besser gesagt, es war leitend, die Funktion zweier "Thomas"-Rechenmaschinen nach Wunsch nicht nur zu vereinigen, sondern auch auf allerkürzestem Wege gänzlich unabhängig voneinander gestalten zu können."

Die Idee, eine doppelte Staffelwalzenreihe für die beiden Resultatwerke zu verwenden, wurde schon 1906 von Hugo Wurfschmidt in der Patentschrift DE210660 vorgeschlagen und war vermutlich als Erweiterung der Shires-Multiaddiv-Rechenmaschine gedacht, aber erst Samuel Herzstark hat dieses Prinzip zu einer vollständigen Rechenmaschinen-Konstruktion ausgearbeitet. In den nachfolgenden Jahren erhielten dann auch die Staffelwalzenmaschinen anderer namhafter Hersteller ein zweites Hauptzählwerk, wie etwa die Modelle von Arthur Burkhardt (Modell D, um 1909), Reinhold Pöthig (Archimedes "Duplo", 1911), Mathias Bäuerle (Peerless mit Doppellineal, ca. 1913) und Hugo Bunzel (Bunzel-Delton Nr. 5 und 10, ca. 1913). Die "Millionaire" des Schweizer Herstellers H. W. Egli, die als einzige kommerzielle Vierspeziesmaschine mit einem Multiplikationskörper im Schaltwerk arbeitet, erschien 1914 unter der Modellbezeichnung "VIII/XII e TD" ebenfalls mit einem zweiten Resultatwerk.

Elektrische Unitas mit zwei Zählwerken (Quelle: IFHB Rechenmaschinenlexikon)

Mercedes Euklid 14 Sz mit Summierwerk (Foto: A. Krauße)

Ab 1913 wurden dann auch die von Christel Hamann entwickelten Proportionalhebelmaschinen "Mercedes Euklid" mit einem Speicherwerk ausgestattet. An die Modelle Mercedes Euklid 1 und 4, die bereits seit 1906 erhältlich waren, wurde ein stationäres Summierwerk angebracht, das vor dem Schlitten liegt und fest mit dem Maschinenkörper verbunden ist (vgl. Patent DE278680). Die unter der Bezeichnung 5 S und 6 S hergestellten Modelle wurden aber erst nach dem ersten Weltkrieg in größeren Stückzahlen gefertigt. Das stationäre Summierwerk findet man auch in weiteren Mercedes Euklid-Maschinen bis 1932, und zwar in den Modellen 13/14 SE bzw. 14 Sz (ab 1925, halbautomatische Version der 5/6 S) sowie in den Halbautomaten 19 SE (ab 1930) und in den Vollautomaten 19 SV (ab 1931). Die Modelle Mercedes Euklid der dritten Generation erschienen dann ab 1932 mit einem komplett neuen Aufbau in Pultform, bei dem u.a. der Schlitten hinter die Tastatur verlegt wurde. Auch die Speicherwerkmaschinen aus dieser Serie, wie z.B. die Baureihen 21 S und 22 S, waren völlige Neukonstruktionen. Sie hatten ein unsichtbares Summierwerk im Schlitten, das keine eigene Zehnerübertragung besitzt und beim Aufsummieren von Produkten mit dem Resultatwerk zusammenarbeitet. Erst ab 1938 wurden diese und weitere Modelle der Serie IV, wie z.B. die Vollautomaten Mercedes Euklid 37 MS und 38 MS, mit einer Anzeigevorrichtung für das Speicherwerk geliefert. Neben der Baureihe Mercedes Euklid hat Christel Hamann noch zahlreiche andere Rechenmaschinen-Modelle entwickelt, darunter eine Vierspeziesmaschine namens "Logarithmus" mit Druckwerk und zwei Resultatwerken, die allerdings nur als Einzelstück um 1914 gefertigt wurde.

Sanders Rechenmaschine (Prospekt)

Kuhrt Modell AB (Quelle: IFHB Rechenmaschinenlexikon)

Bis Ende der 1920er Jahre findet man Speichervorrichtungen vorwiegend bei Staffelwalzenmaschinen, und zwar in Form des zweiten Resultatwerks, während nur wenige Sprossenradmaschinen mit Speicherwerk erhältlich waren. Eines dieser Modelle und zugleich auch die erste elektrifizierte Sprossenradmaschine ist die L'Eclair, bei der ein stationäres Summierwerk mit Postenzähler bereits zur Grundausstattung gehörte. Sie wurde ab 1912 nach dem Patent DE274744 von Roberto Piscicelli hergestellt und von 1920 bis 1929 mit einigen technischen Verbesserungen (vgl. Patent DE420470) unter dem Namen "Sanders" verkauft, vermutlich aber nur in geringer Stückzahl produziert. Im Gegensatz zu den Maschinen vom Odhner-Typ arbeitet die L'Eclair mit einem verschiebbaren Sprossenradpaket. Die Werteingabe erfolgt durch feststehende Einstellhebel, die sich beim Umlauf der Sprossenräder nicht mitdrehen. Resultat- und Quotientenwerk sind ebenfalls ortsfest im Maschinenkörper untergebracht, sodass ein zusätzliches Speicherwerk relativ problemlos eingebaut werden konnte. Bemerkenswert ist auch, dass bei diesem Modell nicht nur Addition und Subtraktion, sondern auch der Übertrag vom Resultat- ins Summierwerk durch Tastendruck erfolgt. Im Jahr 1923 brachte Ernst Kuhrt nochmals eine außergewöhnliche Sprossenradmaschine auf den Markt, das zudem eine neuartige Speichervorrichtung hatte. Das Modell Kuhrt AB verwendet seitlich ausschwenkbare Sprossen (Schwenksprossen) zur Wertübertragung in das Resultatwerk, und das Einbringen der Werte erfolgt nicht wie üblich durch Einstellhebel, sondern über eine Volltastatur. Das Besondere an diesem Modell ist jedoch der Mechanismus zur Rückübertragung in das Einstellwerk, der gleichzeitig auch zum Abspeichern der Werte aus dem Hauptzählwerk verwendet werden kann. Der Inhalt des Resultatwerks wird dabei durch Abfühlen der Ziffernrollen ermittelt und in das Speicherwerk eingetragen. Hierzu sind auf den Ziffernrollen Einkerbungen unterschiedlicher Tiefe vorhanden. Bei Betätigung eines Hebels auf der linken Seite wird ein Kamm mit verschiebbaren Tastzungen in die Kerben gedrückt, und nach dem Zurückführen des Hebels in die Ausgangsposition wird auch der Kamm zurückgezogen, wobei aber die Stellung der Tastzungen zueinander erhalten bleibt. Beim Rückübertrag werden dann die in den Tastzungen gespeicherten Ziffern auf das Gestänge der Tastatur übertragen und stehen für die nächste Rechenoperation im Einstellwerk bereit. Eine Beschreibung der Rückwurfeinrichtung findet man in der Patentschrift DE344259 von Ernst Kuhrt bzw. im Patent DE578683 von Grimme, Natalis & Co. In einem weiteren Patent DE378077, das unter dem Namen von Wilhelm Morell angemeldet wurde, hat Ernst Kuhrt noch verschiedene andere Ausführungsformen dieser Speichervorrichtung beschrieben. Die Brunsviga-Maschinenwerke, welche die Firma Kuhrt im Jahr 1927 übernahmen, haben jedoch die Produktion dieser Modelle bereits kurze Zeit später eingestellt. Sie produzierten stattdessen Sprossenradmaschinen, die mit anderen Speichervorrichtungen ausgestattet waren. Eines dieser Modelle war die Brunsviga Dupla, die von 1927 bis 1930 hergestellt wurde und zu den höchstentwickelten Sprossenradmaschinen überhaupt zählt. Es besitzt ein zweites Resultatwerk, Wirtel zur direkten Werteinstellung im unteren Resultatwerke sowie eine Einrichtung zur Rückübertragung der Werte aus beiden Resultatwerken ins Einstellwerk. Eine weitere Sprossenradmaschine der Brunsviga-Werke war das ab 1925 gebaute Modell Nova IVa mit geteiltem Resultatwerk. Die bisher erwähnten Speichervorrichtungen haben gemeinsam, dass zum Aufsummieren von Produkten ein zusätzliches Zählwerk in die Maschine eingebaut werden muss. Beim gesplitteten Resultatwerk verzichtet man auf einen Teil des Hauptzählwerks, um ihn für die Produktsummierung zu nutzen. Hierbei wird an einer festgelegten Stelle im Hauptzählwerk die Zehnerübertragung unterbrochen, und die beiden so getrennten Teilzählwerke können unabhängig voneinander gelöscht werden. Für die Übertragung des Produkts von der einen in die andere Hälfte des Resultatwerks besitzt die Maschine eine Rückwurfeinrichtung in das Einstellwerk. Das Modell Nova IVa wurde 1934 von der Brunsviga 20 abgelöst und war sehr erfolgreich - es wurde noch bis 1967 gebaut (siehe Metzen [17]). Obwohl die Brunsviga Nova IVa die erste kommerzielle Vierspezies-Rechenmaschine mit einer solchen Speichervorrichtung war, findet man das Konzept hierzu schon in den Patentschriften AT54949 bzw. CH58240 von Franz Trinks aus dem Jahr 1911.

Brunsviga Dupla (aus einem Prospekt)

Hamann Selecta SP

Anfang der 1930er Jahre erschienen die ersten "Superautomaten" auf dem Markt. Die so bezeichneten Vierspeziesmaschinen konnten alle vier Grundrechenarten vollautomatisch ausführen, und sie besaßen noch zusätzliche Einrichtungen, wozu meist auch eine Speichervorrichtung gehörte. Der 1932 von Heinrich Kottmann im Büromaschinenwerk Sömmerda entwickelte "Super-Automat mit Speicher und elektrischer Löschvorrichtung" (Rheinmetall SASL) war die erste vollautomatische Vierspeziesmaschine mit einem Speicherzählwerk im Schlitten. Kurz darauf folgten weitere Vollautomaten mit Speichervorrichtung: die Staffelwalzenmaschine Archimedes GEMRZ/MZ (ab 1934) mit zweitem Resultatwerk und wahlweise zweitem Quotientenwerk, die Schaltklinkenmaschine Hamann Selecta SP (ab 1935) mit stationärem Summierwerk, und das Schweizer Fabrikat Madas 20 A (ab 1936) mit einem Multiplikatorspeicherwerk, das den Wert aus dem Hauptzählwerk durch Tastendruck übernehmen kann. Besonders vielfältige Speichermöglichkeiten boten etwa die Modelle Hamann Selecta SPU mit zusätzlichem zweitem Umdrehungszählwerk, die Proportionalhebelmaschinen Mercedes Euklid 37/38 MS (ab 1935) mit Multiplikatorspeicher und Summierwerk sowie die Staffelwalzenmaschine Madas 20 AT "Triplex", die neben dem Multiplikatorwerk noch über zwei Resultat- und Quotientenwerke verfügt. Mit diesen Maschinen kann man sowohl Produkte als auch Quotienten in separaten Zählwerken aufsummieren, und der Wert aus dem Resultatwerk lässt sich in das Multiplikatorwerk übertragen, sodass er später als Faktor weiterverarbeitet werden kann (bei der Hamann Selecta ist das Umdrehungszählwerk zugleich Multiplikatorwerk, und der Übertrag vom Resultat- ins Quotientenwerk erfolgt mittels Division durch Eins). Während die Produktion der Archimedes MZ und der Hamann SP/SPU etwa 1940 eingestellt wurde, hat man die übrigen Modelle nach dem zweiten Weltkrieg weiter ausgebaut. Die Staffelwalzenmaschine Rheinmetall SASL wurde bis 1957 produziert und nach einigen Änderungen im Design sowie mit Rückübertragungseinrichtung bis 1964 als Modell SAR IIc S angeboten. Die Modelle Mercedes Euklid 37/38 SM wurden 1959 von den Modellen R 43/44 SM mit größerer Kapazität in den Rechenwerken abgelöst, die man anschließend noch bis 1969 hergestellt hat. Der Madas-Vollautomat mit doppelten Resultat- und Quotientenwerk erhielt später eine Einrichtung zur negativen Multiplikation und wurde unter der Modellbezeichnung 20 BTG bis 1967 gebaut. Zu diesen, in den Prospekten der Hersteller oft als "Speicherautomaten" bezeichneten Vierspeziesmaschinen kamen in den 1950er Jahren noch weitere Staffelwalzenmaschinen mit ähnlich komfortabler Ausstattung hinzu: das Modell Badenia TAV 13 Duplex mit Multiplikations-Wahltastatur und Parallelwerk, hergestellt von 1952 bis 1965, von Diehl die Modelle DS/DSR 18 (Wahltastenautomat, 1956 bis 1961) bzw. VSR 18 (Vollautomat, 1961 bis 1965), die beide ein Summierwerk im Schlitten besitzen, sowie die Monroe-Modelle 66N-213 und 88N-213 mit zwei Haupt- und Umdrehungszählwerken und separatem Multiplikatorspeicher.

Archimedes Modell MZ (aus [20])

Madas 20 BTG (mit Radizierhilfe)

Doch nicht nur die Spitzenmodelle, sondern auch kleinere Rechenmaschinen waren ab 1930 vermehrt mit Speicherwerk erhältlich. Eine Bemerkung hierzu findet man bei A. Schranz [9]: Es sind sowohl Handmaschinen als Halbautomaten und Vollautomaten mit einem Summierwerk versehen. Da dasselbe nur für Multiplikationszwecke dient, hat man sogar bei motorisch angetriebenen Maschinen mit dieser Ausführung die Einrichtung der vollautomatischen Division fallen gelassen, um möglichst billige Summierwerkmaschinen schaffen zu können. Diese Feststellung trifft vor allem auf die elektrifizierten Staffelwalzenmaschinen KES/KEWS von Rheinmetall sowie auf die Modelle Badenia TE 10/13 Duplex zu, die beide ab ca. 1935 hergestellt wurden und nur mit Stopdivision ausgestattet waren, dafür aber ein Summierwerk im Schlitten (Rheinmetall) bzw. ein zweites Resultatwerk (Badenia) erhielten. Wie ein Bild im Buch von Ernst Martin [4] auf S. 440 zeigt, hat auch der amerikanische Hersteller Monroe bereits um 1936 ein Modell 209-66-212 mit je zwei Haupt- und Umdrehungszählwerken angeboten. Es handelt sich wahrscheinlich um den Vorgänger des späteren Modells 66N-213, jedoch noch ohne die Einrichtungen zur automatischen Multiplikation und Division. Der zweite große Rechenmaschinen-Hersteller aus den USA, die Firma Marchant, brachte bereits 1932 eine Rechenmaschine mit halbautomatischer Multiplikation und Division auf den Markt, die zusätzlich ein Summierwerk besitzt und sogar mit einer automatischen Auf- und Abrundungseinrichtung ausgestattet war. Das von Carl Friden entwickelte Modell Marchant DRB 10 ist eine Variante der elektrifizierten ERB 8 und arbeitet nach dem Stellsegment-Prinzip. Das Speicherwerk in dieser Maschine hat eine geringere Kapazität als das Resultatwerk, allerdings werden beim Übertrag einer Zahl vom Resultat- ins Speicherwerk die rechten drei Ziffern automatisch abgeschnitten bzw. auf die nächsthöhere Dezimalziffer aufgerundet (siehe Patent DE574486). Sprossenradmaschinen wurden in den 1930er Jahren ebenfalls immer häufiger mit einem Speicherwerk ausgestattet. Die Firma Thales stellte ab 1932 das Modell CES her, eine Variante des Basimodells CE mit stationärem Summierwerk (vgl. Patent DE422371 von Emil Schubert), und die Walther-Werke produzierten von 1933 bis 1936 das Modell SMKZ, eine erweiterte Version der Walther RMKZ, das ein ortsfestes Summierwerk mit Postenzähler besitzt. Die Triumphatorwerke haben zwischen 1925 und 1930 zumindest zwei Patente (DE409435 und DE488305) für eine Sprossenradmaschine mit Parallelwerk angemeldet, die aber bei keiner bekannten Rechenmaschine umgesetzt wurden.

Aus der Zeit bis 1940 seien noch zwei besondere Konstruktionen der Glashütter Rechenmaschinenfabrik "Archimedes" erwähnt. Das Modell Archimedes DEaD, eine Staffelwalzenmaschine mit automatischer Division und Wahltastatur für die Multiplikation, das etwa von 1927 bis 1940 gebaut wurde, verwendete vermutlich als erste Vierspeziesmaschine das abschaltbare Umdrehungszählwerk als Summiervorrichtung. Genauer: Eine von Hans Sabielny entwickelte Sonderausführung der Archimedes DEaD besitzt an der Vorderseite einen Schiebehebel, der in Position 0 das Umdrehungszählwerk abschaltet und in jeder anderen Lage eine Division durch Eins in der entsprechenden Dezimalstelle bewirkt, d.h. bei Betätigung des Divisionshebels wird der Inhalt des Resultatwerks zum Wert im Quotientenwerk addiert (siehe Landwehr [19] und Schmid [20]). Eine Einrichtung zum Abschalten des Quotientenwerks war zwar schon länger bekannt (z.B. die "Cor"-Taste bei den Mercedes-Euklid-Modellen aus der Serie III), jedoch musste die "Speicherdivision", also die Division durch Eins, manuell durchgeführt werden. Weitere Vierspeziesmaschinen mit automatischer Speicherdivision wurden erst nach dem zweiten Weltkrieg gebaut, wie etwa die Staffelwalzenmaschine Friden SBT oder die Sprossenradmaschinen CA2-16 von Facit. Bei der Archimedes Glashütter Rechenmaschinenfabrik Reinhold Pöthig gab es auch Pläne für eine Staffelwalzenmaschine mit geteiltem Resultatwerk, bei der die Abläufe zur Speicherung eines Werts selbsttätig durchgeführt werden. Das Patent DE919784, das 1939 vom Archimedes-Chefkonstrukteur Wilhelm Kiel angemeldet wurde, beschreibt eine Rechenmaschine mit Rückübertragungseinrichtung und Speichervorrichtung, die wie folgt arbeitet: Nachdem ein Wert vom Resultat- ins Einstellwerk zurückgebracht wurde, betätigt man einen Speicherhebel, der zuerst den Schlitten nach rechts in die Speicherposition verschiebt, anschließend den Wert aus dem Einstellwerk in die linke Hälfte des Resultatwerks bringt, und schließlich den Schlitten wieder in die Grundposition zurückfährt. Ob diese Einrichtung jemals in einer Archimedes-Rechenmaschine eingebaut wurde, ist jedoch nicht bekannt.

Walther SMKZ (Foto: S. Neumann)

Rheinmetall KEWS Ie (Prospektabbildung)

In den 1950 und 1960er Jahren waren die klassischen Speicherwerke, also Summierwerk und Parallelwerk, weiterhin in den großen Rechenautomaten (z.B. Madas, Mercedes Euklid, Rheinmetall) und in kleineren Vierspeziesmaschinen (Diehl EvMS 15, Badenia TEH 10D, Thales CER/S) zu finden. Jedoch kamen auch neue Speicherverfahren hinzu: Wert- oder Merkspeicher ohne Zehnerübertragung, die zwar nur eine Zahl aufnehmen können, dafür aber eine Vorrichtung zur Rückübertragung in eines der übrigen Werke besitzen. Wegbereiter dieser Entwicklung waren die bereits erwähnten Sprossenradmaschinen Kuhrt AB von 1923 und die Modelle Mercedes Euklid 21/22 S von 1932, die schon derartige Speichereinrichtungen besaßen. Um 1950 erschienen die Modelle Madas 8 R und 10 R des Schweizer Herstellers H. W. Egli - handangetriebene Staffelwalzenmaschinen, welche die Rückwurfvorrichtung zum Abspeichern der Werte aus dem Resultatwerk nutzten (siehe Patent CH218923 bzw. DE889843). Der Speichermechanismus der Madas R arbeitet ähnlich wie der Rückwurfspeicher der Kuhrt AB, allerdings wird hier der Wert aus dem Resultatwerk durch Nullstellen der Zählräder in Hilfsstaffelwalzen eingetragen, die wiederum mit den Einstellschiebern für die Hauptstaffelwalzen gekoppelt werden können. Einen vergleichbaren Speichermechanismus besitzt auch die von 1958 bis 1962 gebaute Staffelwalzenmaschine Rheinmetall KEL IIc S. Anfang 1960 kam das Modell Badenia VA 17 auf den Markt, die ein sogenanntes Tastatur-Gedächtniswerk besitzt. Es hat einen Hebel auf der linken Seite, mit der ein eingetasteter Wert als Konstante im unsichtbaren Speicherwerk abgelegt wird, welche dann beliebig oft wieder in das Einstellwerk zurückgebracht werden kann. Dieses Speicherverfahren wurde 1946 ebenfalls von H. W. Egli entwickelt und ist im Schweizer Patent CH240250 beschrieben (dort ist auch ein Anzeigewerk für den im Tastatur-Gedächtnis gespeicherten Wert vorgesehen), jedoch hat man in den Madas-Rechenmaschinen eine solche Einrichtung wohl nie eingebaut. Anstelle des Wertspeichers für das Einstellwerk besitzen die Modelle aus der Serie Madas 20 A einen Multiplikatorspeicher, der auch unmittelbar ein Rechenergebnis aus dem Produktenzählwerk aufnehmen kann. Eine Kombination dieser beiden Speichervorrichtungen, also Tastatur-Gedächtniswerk und Multiplikatorspeicher, findet man schließlich in der amerikanischen Staffelwalzenmaschine Monroe IQ-213, die ab 1964 produziert wurde. An dieser Stelle sei noch erwähnt, dass eine sehr einfache Form des Einstellspeichers schon um 1906 von Franz Trinks entworfen wurde. Die Sprossenradmaschine Brunsviga Bdi besitzt eine Vorrichtung zur Wiedereinstellung einer gelöschten Zahl. Hierzu wurde an das Modell B eine hochklappbare Deckplatte angebracht, die über das Einstellwerk gelegt werden kann und mittels verschiebbarer Hindernisse den Einstellweg der Sprossenradhebel festlegt (siehe Patent DE181681).

Monroe 209-66-212 (aus Martin [4])

Cordt Triplex (Prospektabbildung)

Eine weitere Klasse von Vierspeziesmaschinen, die bereits in der Grundausstattung über ein oder mehrere Speicherwerke verfügen, sind die sogenannten "Printing Calculators", also schnellaufende Vierspeziesmaschinen, die zusätzlich ein Druckwerk besitzen. Obwohl man schon sehr früh damit begonnen hat, Vierspeziesmaschinen mit einer Druckvorrichtung auszustatten, waren Printing Calculators erst Anfang der 1950er Jahre soweit entwickelt, dass sie in Serie hergestellt werden konnten. Anfangs versuchte man, in herkömmliche Staffelwalzen- bzw. Sprossenradmaschinen eine Druckvorrichtung einzubauen. Diese Modelle konnten sich auf dem Markt aber nicht durchsetzen. Die erste schreibende Vierspeziesmaschine war die Sprossenradmaschine Trinks-Arithmotyp aus dem Jahr 1908, welche zunächst nur den Wert aus dem Einstellwerk auf Papier bringen konnte. Sie hatte jedoch - als erste Vierspeziesmaschine - auch eine Einrichtung zur Rückübertragung vom Hauptzählwerk in das Einstellwerk (Patent DE231695), sodass sich über diesen Weg auch Rechenergebnisse drucken ließen. Die Produktion der Trinks-Arithmotyp wurde erst 1925 eingestellt, aber man hat insgesamt lediglich 290 Exemplaren dieser Sprossenradmaschine hergestellt. Das Prinzip der Rückübertragung wurde allerdings von vielen nachfolgenden Rechenmaschinen-Modellen übernommen. Weitere Vierspeziesmaschinen mit angebautem Druckwerk waren z.B. die Staffelwalzenmaschine "X x X" von Seidel & Naumann (ca. 1909-22), das Modell Kuhrt US mit Schwenksprossenrädern und Einmaleins-Blechen (1923-28, Patent DE344259) sowie die Archimedes SL (Archimedes L mit Schreibeinrichtung, ca. 1936). Eine vielversprechende Konstruktion, die jedoch kriegsbedingt wieder eingestellt werden musste, war die Cordt-Triplex von 1928, die ab 1933 in Cordt-Universal umbenannt wurde (vgl. Schmid [21], S. 33-35). Bei dieser von Hugo Cordt entwickelten Maschine, die im Patent DE491632 beschrieben ist, handelt es sich um eine Kombination aus einer Archimedes-Staffelwalzenmaschine mit einer Astra-Buchungsmaschine. Auf dem vorderen Teil, der Vierspeziesmaschine, werden wie üblich die vier Rechenarten ausgeführt und die Ergebnisse im Produkten- bzw. Quotientenwerk angezeigt. Die Zählräder der Zählwerke sind hierbei mit Stufenwalzen verbunden, die gleichzeitig mit den Zählwerksrädern gedreht werden, sodass sich deren Inhalt durch die Abfühlstangen der Addiermaschine abgreifen lassen. Das Einstellwerk ist ebenfalls mit stufenförmigen Tasterschienen ausgestattet, und dadurch war es möglich, sowohl die in der Tastatur eingestellten Werte als auch die in der Maschine errechneten Ergebnisse in der angebauten Buchungsmaschine zu verarbeiten. Die Buchungsmaschine im hinteren Teil konnte problemlos auch mit mehreren Speicherwerken ausgestattet werden - nach Martin [4] ließen sich bis zu 18 Speicherwerke in die Cordt-Universal einbauen (derartige Vielzählwerkseinrichtungen wurden bei Buchungsmaschinen und Registrierkassen schon längere Zeit erfolgreich eingesetzt, z.B. in den Modellen von National-Krupp, die in den Patentschriften DE364477 von 1920 bzw. DE372249 von 1923 beschrieben sind). Zu Cordts Entwurf einer druckenden Vierspeziesmaschine schreibt Ernst Martin in [3]: Die Erkenntnis, dass eine schreibende Vierspeziesmaschine außer dem eigenen Zählwerk für Multiplikator und Produkt noch ein Sammelwerk mit eigener Zehnerübertragung braucht und das Arbeitstempo der Vierspeziesmaschine größer sein muß, als es ein Schreibmechanismus verträgt, gab den Anlaß, das Problem durch Kuppelung von zwei Maschinen zu lösen, die mit eigenem Antrieb ausgestattet sind und sich gegenseitig ergänzen. Einen anderen Weg wählte allerdings Lorenz Maier, der 1936 mit dem Modell Astra Klasse 9 eine druckende Addiermaschine vorstellte, die zusätzlich einen Zählwerksschlitten mit Resultat- und Umdrehungszählwerk besitzt, sodass auch eine schnelle Multiplikation und Division in der Maschine ausgeführt werden kann (Patent DE679696). Die Erfindung von Lorenz Maier vereinigt die Vorteile der multiplizierenden Rechenmaschine, also die Ausführung der Multiplikation und Division durch wiederholte Additionen bzw. Subtraktionen über ein umlaufendes Antriebsorgan, mit denen einer buchenden Addiermaschine, die mehrere Zählwerke zur Verarbeitung der eingestellten Zahlen haben kann. Bei Addiermaschinen werden Zahnstangen verwendet, um Werte auf die Zahnräder der Zählwerke oder in das Druckwerk zu übertragen. Diese Zahnstangen dienen aber auch zum Verschieben von Teil- und Endsummen zwischen verschiedenen Zählwerken, von denen beliebig viele in der Maschine vorhanden sein und als Speicherwerk genutzt werden können. Obwohl von der Astra-Rechenmaschine kriegsbedingt nur eine Nullserie mit Versuchsmodellen hergestellt wurde, war sie das Vorbild für viele nachfolgende druckenden Vierspeziesmaschinen (Oerlikon Ultra 804, Precisa 166, Facit 1051). So sind dann auch die mechanischen Rechenmaschinen aus der letzten Generation druckende Vierspezies-Rechenautomaten mit einem oder mehreren Speicherwerken, die jedes Zwischenergebnis (Summe, Produkt oder Quotient) aufnehmen können, wobei sich ein gespeicherter Wert jederzeit wieder in den laufenden Rechenvorgang einbringen lässt. Zu diesen hochausgebauten Modellen gehören z.B. die Diehl Transmatic S (zwei unabhängige Rechenwerke und ein Speicherwerk), das Modell 600 von Hamann oder die Olivetti Logos 27-2 (Speicherwerk, Druckspeicher und mehrere Gedächtniswerke). Ihre Fähigkeiten zur Wertspeicherung sind kaum mehr von den Speichermöglichkeiten elektronischer Tischrechenmaschinen zu unterscheiden, die ab ca. 1961 auf den Markt kamen und schon früh mit akkumulierenden Speicherwerken bzw. Konstantenspeichern ausgeliefert wurden, wie etwa die Modell IME 84 oder Sharp Compet CS10A aus dem Jahr 1964. Der technische Aufbau des Speicherwerks hat sich in dieser Zeit extrem verändert. Geblieben sind jedoch die Bedienelemente, die man auch heute noch auf jedem handelsüblichen Taschenrechner findet, und zwar in Form der Tasten M+, M- und MR.

3. Welchen Nutzen bringt eine Speichereinrichtung?

Das Speicherwerk gehört nicht zur Grundausstattung einer Vierspeziesmaschine, sondern zählt zu den "besonderen Einrichtungen, die mehr oder weniger entbehrlich, wenn auch oft sehr nützlich sein können" (W. Meyer zur Capellen). Welche Vorteile eine Speichervorrichtung bringt, hängt vom Umfang der gestellten Rechenaufgaben ab. Je komplexer die zu lösende Rechenaufgabe ist, umso nützlicher ist das Speicherwerk, da sich konstante Werte oder Zwischenergebnisse, die man ansonsten niederschreiben und wiedereintasten müsste, in der Maschine halten lassen. Das Speicherwerk ermöglicht also einen fließenden Rechenablauf, und Fehler durch Eingriffe des Benutzers werden reduziert. Speicherwerksmaschinen waren allerdings sehr teuer, denn zum Ablegen der Werte werden weitere Zählwerke bzw. zusätzliche Übertragungsmechanismen benötigt. So kostete beispielsweise die Badenia TEH 10 Duplex doppelt so viel wie das Basismodell TEH 10 ohne Parallelwerk, und für eine Diehl EvMS 15 musste man immerhin noch 50% mehr bezahlen als für das Modell EvM 15 ohne Summierwerk. Ein weiteres Problem ist, dass mit der Anzahl mechanischen Elemente auch die Störanfälligkeit der Maschine steigt. Die Maschinen mit Speichervorrichtung mussten daher häufiger repariert werden, weshalb sie nicht selten sehr unbeliebt waren. Wer seinerzeit vor der Wahl stand, eine Vierspeziesmaschine mit oder ohne Speicherwerk zu kaufen, musste also den tatsächlichen Nutzen einer solchen Vorrichtung genau abschätzen können. Eine Voraussetzung hierfür ist es, das Leistungsvermögen einer Rechenmaschine in Standardausführung zu kennen, und daher wird im folgenden kurz der Aufbau und die Bedienung einer solchen Vierspeziesmaschine skizziert. Es stellt sich heraus, dass bereits auf einer "einfachen" Vierspeziesmaschine (mit Rückübertragungseinrichtung) auch komplexere Rechenoperationen ohne Unterbrechung durchgeführt werden können. Allerdings gibt es Aufgabenstellungen, die nur mit einer Speicherwerksmaschine schnell und sicher gelöst werden können.

Zur Grundausstattung einer Vierspeziesmaschine gehören das Einstell-, Hauptzähl- und Umdrehungszählwerk sowie das Schaltwerk (Übertragungswerk) und der Schlitten. Die Zahlen, die mit der Rechenmaschine verarbeitet werden sollen, bringt man mittels Hebel oder Tasten in das Einstellwerk der Maschine. Der eigentliche Rechenvorgang erfolgt dann im Schaltwerk, das von einer Kurbel oder einem Elektromotor angetrieben wird, und dessen Funktionsweise vom verwendeten Übertragungssystem (Sprossenräder, Staffelwalzen, Proportionalhebel, Schaltklinken, Proportionalräder, Pendelrad) abhängt. Das Schaltwerk hat zwei Aufgaben, nämlich die Übertragung der Zahl vom Einstell- in das Hauptzählwerk sowie das Umsteuern zwischen Addition und Subtraktion. Der Wert im Einstellwerk wird bei jeder Drehung der Antriebswelle zum Inhalt des Hauptzählwerks addiert oder davon subtrahiert, während das Umdrehungszählwerk die Anzahl der Umläufe registriert. Das Hauptzählwerk muss, da dort Summen und Differenzen gebildet werden, eine Vorrichtung zur selbsttätigen Zehnerübertragung besitzen. Das Umdrehungszählwerk sollte ebenfalls mit Zehnerübertragung ausgestattet sein, die z.B. bei der abgekürzten Multiplikation oder zum Aufsummieren von Quotienten benötigt wird, und es sollte die Umläufe der Antriebswelle sowohl positiv als auch negativ zählen können. Zusätzlich hat jede Vierspeziesmaschine einen beweglichen Schlitten, der entweder das Einstellwerk oder das Hauptzählwerk trägt und mit dem man auf andere Dezimalstellen übergehen kann. Dies ist die Grundlage für die schnelle Multiplikation und Division, die auf Additionen, Subtraktionen und Schlittenverschiebungen zurückgeführt wird. Das Hauptzählwerk liefert dann das Ergebnis einer Multiplikation, während das Umdrehungszählwerk den Multiplikator anzeigt. Unterbleibt das Löschen des Hauptzählwerks zwischen einzelnen Multiplikationen, so werden dort automatisch Produktsummen der Form a₁×b₁ ± a₂×b₂ … gebildet. Ein Wert im Hauptzählwerk kann unmittelbar als Summand, Minuend oder Dividend weiterverarbeitet werden. Bei der Division wird der Divisor im Einstellwerk so oft vom Dividenden im Hauptzählwerk subtrahiert, bis dieses den Wert Null oder nur noch einen hinreichend kleinen Rest enthält. Der Quotient erscheint dann im Umdrehungszählwerk, falls letzteres gegenläufig zur Antriebsvorrichtung arbeitet. Ebenso kann der Wert im Umdrehungszählwerk, falls dieses die Umläufe im negativen Sinn zählt, direkt als Multiplikator verarbeitet werden, indem man den Multiplikanden im Einstellwerk so oft zum Inhalt des Hauptzählwerks addiert, bis der Wert im Umdrehungszählwerk auf Null zurückgedreht ist. Auf diesen Mechanismen beruhen auch die automatische Multiplikation und Division: Ein Operand im Zählwerk wird durch fortgesetztes Addieren oder Subtrahieren der zu verarbeitenden Zahl im Einstellwerk auf Null gebracht, wobei die Schlittenverschiebung und das Umschalten der Drehrichtung der Antriebswelle z.B. durch den Zehnerübertrag (Unterlauf) in der höchsten Stelle des Zählwerks gesteuert werden. Genau nach dieser Methode arbeiten die Modellen RA 16/20 von Olympia, die Badenia VA 17 und die Hamann-Automaten - andere Vollautomaten verfügen über ein eigenes Multiplikatorwerk, das den Multiplikator aufnimmt und bei der Multiplikation auf Null zurückgedreht wird. Zusammengefasst haben die beiden Rechenwerke einer Vierspeziesmaschine folgende Aufgaben: das Hauptzählwerk, auch Produkten- oder Resultatwerk genannt, liefert das Ergebnis einer Multiplikation, und es dient zugleich zur Aufnahme des Dividenden bei einer Division; das Umdrehungszählwerk, auch als Quotientenwerk bezeichnet, zeigt das Ergebnis einer Division an, und sein Inhalt kann als Faktor bei einer Multiplikation verarbeitet werden. Auch ein Wertetransfer zwischen diesen beiden Zählwerken ist möglich: Indem man durch Eins dividiert oder mit Eins multipliziert und den Drehsinn des Umdrehungszählwerks geeignet wählt, lässt sich ein Wert positiv oder negativ vom Hauptzählwerk in das Umdrehungszählwerk und umgekehrt übertragen. Somit kann man ein Rechenergebnis (Summe, Differenz, Produkt oder Quotient) direkt als Summand, Minuend, Faktor oder Dividend bei einer nachfolgenden Rechenoperation einsetzen. Soll der Wert im Hauptzählwerk als Divisor verwendet werden, so muss die Rechenmaschine zusätzlich über eine Einrichtung zur Rückübertragung vom Resultat- ins Einstellwerk verfügen. Um durch den Wert im Resultatwerk zu teilen, überträgt man ihn zunächst in das Einstellwerk, und nach dem Löschen des Hauptzählwerks bildet man dessen reziproken Wert im Quotientenwerk (hierzu wird der Wert im Einstellwerk so oft zum Inhalt des Hauptzählwerks addiert, bis dort wieder Null erscheint - Division im Plussinn mit gedachter Außen-Eins). Anschließend multipliziert man das Ergebnis mit dem neu eingetasteten Dividenden im Einstellwerk, und man erhält im Resultatwerk den gewünschten Quotienten.

Auf einer Vierspeziesmaschinen mit Rückübertragungsvorrichtung kann also ein Rechenergebnis, das sich im Haupt- oder Umdrehungszählwerk befindet, ohne Niederschreiben und Wiedereintasten mit einer weiteren Zahl aus dem Einstellwerk über alle vier Grundrechenarten in beliebiger Weise verknüpft werden. Bei entsprechender Vorgehensweise lassen sich dann auch kompliziertere Berechnungen in einem Arbeitsgang und mit Anzeige der Zwischenergebnisse durchführen. Beispielsweise wird ein Mehrfachprodukt a×b×c×d×… ermittelt, indem man fortlaufend ein bereits berechnetes Produkt a×b, a×b×c usw. vom Hauptzählwerk ins Umdrehungszählwerk überträgt (Division durch Eins) und dieses nach Einstellen des nächsten Faktors auf Null bringt. Im allgemeinen gibt es jedoch keine Möglichkeit, komplexere Ausdrücke, die sich aus unterschiedlichen Rechnungsarten zusammensetzen, ohne Niederschreiben einzelner Zwischenergebnisse zu erhalten. Selbst eine einfache Produktsumme a×b + c×d lässt sich nicht in einem Arbeitsgang berechnen, wenn man zugleich die Einzelprodukte ablesen will. Werden also bei einer Produktsumme (oder Quotientensumme) auch die Zwischenresultate benötigt, so braucht man eine zusätzliche Speichermöglichkeit in der Maschine. Solche Produktsummen treten in der Praxis sehr häufig auf, und zwar sowohl im kaufmännischen Bereich (z.B. Fakturierung, Lohnrechnung, Statistik) als auch in der Geodäsie (Koordinatentransformationen) und numerischen Mathematik, wie etwa beim Lösen linearer Gleichungssysteme (siehe Willers [7], Abschnitt I.C.3.e). Ein typisches Beispiel aus der kaufmännischen Praxis ist etwa das Erstellen einer Rechnung. Hat man n Posten mit den Stückzahlen a_k und den Einzelbeträgen b_k, so muss man einerseits den Gesamtbetrag S = a₁×b₁ + … + a_n×b_n und andererseits auch die Einzelbeträge a₁×b₁, …, a_n×b_n auf der Rechnung angeben. Dies lässt sich nur auf einer Speicherwerksmaschine in einem Zuge bewerkstelligen. Vierspezies-Rechenmaschinen mit Speicherwerk wurden auch bei den sehr aufwendigen Berechnungen in der Astronomie eingesetzt, wie etwa in der Ephemeridenrechnung oder bei der Bahnbestimmung von Kleinplaneten. So schreibt Hans Bucerius in [8]: "Besonders förderlich war die Überlassung einer ganzautomatischen Mercedes-Euklid-Rechenmaschine, Modell 38 SM mit Speicherwerk, die sich für das Rechenschema als sehr geeinget erwies".

4. Die einzelnen Speichermechanismen im Überblick

Im Lauf der Zeit wurden sehr unterschiedliche Typen von Speichervorrichtungen entwickelt, die sich sowohl im Aufbau als auch hinsichtlich der Bedienung unterscheiden. Diese Vielfalt ist u.a. auf die Tatsache zurückzuführen, dass die Hersteller fast immer ein vorhandenes Standardmodell erst später mit einem Speicherwerk ausgestattet haben, und die Speichervorrichtung musste dann als Zusatzausstattung in einen zum Teil sehr komplexen Mechanismus eingebunden werden. Entsprechend schwierig ist es, alle diese Speicherwerke in einzelne Speichertypen einzuteilen. Bei einer ersten, groben Unterteilung kann man unterscheiden zwischen Speicherzählwerken und reinen Wert- oder Merkspeicherwerken. Ein Speicherzählwerk ist ein vollständiges Rechenwerk mit einem eigenen Zehnerübertragungsmechanismus, wobei (mit Ausnahme der Parallelwerke) das Resultat- oder Quotientenwerk die Funktion des Einstellwerks übernimmt. Im Gegensatz dazu hat ein Wertspeicherwerk keine Zehnerübertragung, dafür aber eine Rückwurfeinrichtung in eines der übrigen Zählwerke, in dem dann die Weiterverarbeitung des gespeicherten Werts erfolgt. Speicherzählwerke gehören wiederum zur Gruppe der akkumulierenden Speichervorrichtungen, bei denen ein Wert aus dem Resultat- oder Quotientenwerk additiv bzw. subtraktiv zum bereits gespeicherten Wert hinzugefügt werden kann (entsprechend der Funktion M+ und M- auf modernen Tischrechnern). Diese akkumulierenden Speichervorrichtungen eignen sich in erster Linie für die "klassische Speicheraufgabe", die Bildung einer Produktsumme mit Anzeige der Einzelprodukte. Speichervorrichtungen, die einen Wert aus dem Einstell-, Resultat- oder Quotientenwerk nur zwischenspeichern können, haben einen anderen Verwendungszweck: das Aufbewahren eines Zwischenresultats oder einer häufig benötigten Zahl, die dann z.B. als (konstanter) Summand oder Multiplikator jederzeit abrufbar ist und in einen laufenden Rechenvorgang eingebracht werden kann. Bei manchen halb- oder vollautomatischen Vierspeziesmaschinen sind solche Wertspeicher aber auch Teil einer mehrstufig arbeitenden Summiervorrichtung, bei der die zu speichernde Produktsumme zwischenzeitlich im Resultatwerk gebildet wird (z.B. Mercedes Euklid 38 MS oder Rheinmetall KEL IIc RS). Einen weiteren Unterschied gibt es bei der Art und Weise, wie ein Wert gespeichert bzw. wieder abgerufen wird. Bei den meisten Rechenmaschinen erfolgt die Übertragung vom Resultat- ins Speicherwerk und umgekehrt durch Kupplung der beiden Zählwerke, und die betreffende Zahl muss dabei aus dem ursprünglichen Zählwerk gelöscht werden. In einigen Modellen (z.B. Kuhrt AB oder Madas AT) erfolgt das Auslesen des Speichers oder Zählwerks durch einen Abtastmechanismus, sodass der zu übertragende Wert auch im ersten Zählwerk erhalten bleibt. Im folgenden werden die verschiedenen Speichertypen nach ihrer allgemein üblichen Bezeichnung aufgelistet. Bei den akkumulativ arbeitenden Speichervorrichtungen wird u.a. auch die Berechnung einer Produktsumme mit Anzeige der Einzelprodukte beschrieben, während bei den Wertspeicherwerken der Übertragungsweg zwischen den beteiligten Werken angegeben ist.

4.1. Das Summierwerk

Das Summierwerk, auch Aufspeicherwerk, Übernahmespeicher oder Sammelwerk genannt, ist eine Vorrichtung zum Aufaddieren und Abspeichern der Werte aus dem Resultatwerk. Es eignet sich im besonderen Maße für die getrennte Anzeige von Einzelprodukten und deren Gesamtsumme. Die Wertübertragung in das Summierwerk erfolgt gleichzeitig mit dem Löschen der zu speichernden Zahl aus dem Resultatwerk. Hierbei wird jedes Ziffernrad im Resultatwerk um den angezeigten Betrag zurückgedreht, und diese Drehung wird an die einzelnen Stellen im Speicherwerk weitergegeben. Das Summierwerk ist in der Regel ein vollständiges Rechenwerk mit eigener Zehnerübertragung, d.h. beim Übertrag in das Speicherwerk wird der Inhalt des Resultatwerks gleichzeitig zu einer bereits gespeicherten Zahl addiert. Meist ist für die Wertübertragung in das Speicherzählwerk ein eigenes Wendegetriebe vorgesehen, sodass die Zahl im Hauptzählwerk auch vom gespeicherten Wert subtrahiert werden kann. Ein Summierwerk kann entweder ortsfest im Maschinengestell oder beweglich im Schlitten untergebracht sein. Das stationäre Summierwerk hat den Vorteil, dass die Beträge aus dem Resultatwerk an beliebiger Position im Speicherwerk abgelegt werden können, sodass sich z.B. überflüssige Dezimalstellen abschneiden lassen. Beim mitbewegten Summierwerk wird stets die volle Zahl aus dem Resultatwerk übertragen, allerdings kann das Abspeichern in jeder Wagenstellung erfolgen. Alle Modelle mit Summierwerk besitzen außerdem eine Vorrichtung zur Rückübertragung des gespeicherten Werts in das Hauptzählwerk. Hierzu werden Resultat- und Speicherwerk miteinander gekoppelt, und die Rückübertragung erfolgt durch Nullstellen des Speicherwerks. Viele Maschinen mit Summierwerk besitzen zusätzlich noch einen Postenzähler, der die Anzahl der Speichervorgänge registriert. Einige Modelle hat man wahlweise auch mit einer Auf- und Abrundungsvorrichtung für das Speicherwerk angeboten, wie z.B. die Modelle von Diehl oder Rheinmetall. Da ein Summierwerk unabhängig vom verwendeten Antriebsmechanismus ist und eine eigene Übertragungsvorrichtung erfordert, findet man diese Speichervorrichtung bei Rechenmaschinen jeder Bauart. Es wurde meist als Zusatzeinrichtung bei einem vorhandenen Basismodell angeboten, das dann durch ein "S" in der Modellbezeichnung gekennzeichnet ist. Ein Beispiel für eine Sprossenradmaschine mit ortsfestem Summierwerk ist das Modell CES von Thales. Die Übertragung einer Zahl vom Resultat- ins Speicherwerk erfolgt durch den Summierhebel auf der linken Maschinenseite, und mit Hilfe eines Umschalters kann man steuern, ob die Zahl zum Inhalt des Speicherwerks addiert oder davon subtrahiert wird. Zur Rückübertragung des gespeicherten Werts in das Resultatwerk ist eine Taste am Summierwerk vorgesehen, die das Speicherwerk mit dem Resultatwerk verbindet. Beim Nullstellen des Speicherwerks wird dann dessen Inhalt in das Resultatwerk übertragen. Die späteren Modelle Thales CER/S und DER/S besitzen zusätzlich noch eine Einrichtung zur Rückübertragung vom Resultat- ins Einstellwerk, sodass der Speicherinhalt für eine beliebige Weiterverarbeitung abgerufen werden kann.

Schnitt durch die Thales CES

Thales DER/S (Foto: D. Drugowitsch)

Bei Staffelwalzenmaschinen hat man zu Speicherzwecken meist ein zweites Hauptzählwerk eingebaut - bis auf zwei Ausnahmen. Die Modelle von Rheinmetall und Diehl wurden mit einem Summierwerk im Schlitten ausgestattet. Bei den frühen Rheinmetall-Modellen KES, KEWS und SASL erfolgt die Aufspeicherung der Einzelprodukte durch Ziehen des Summiergriffs rechts am Schlitten. Beim Aufsummieren wird das Resultatwerk automatisch gelöscht, und das Umdrehungszählwerk kann mittels einer Löschkupplung unten am Schlitten automatisch mitgelöscht werden. Für die Subtraktion aus dem Summierwerk ist ein Hebel links am Schlitten von "A" auf "S" zu stellen. Das Löschen des Summierwerks erfolgt mittels eines Speicher-Löschgriffs, wobei die Maschine zuvor in die Additionsstellung "A" gebracht werden muss. In dieser Lage kann der im Summierwerk gespeicherte Betrag auch wieder in das Resultatwerk zurückübertragen werden, falls weitere Rechenoperationen (z.B. eine Division) mit ihm vorgenommen werden sollen. Hierzu schiebt man einen speziellen Rückübertragungshebel nach links und zieht den Löschgriff für das Summierwerk bis zum Anschlag nach rechts. Beim Modell SASL erfolgt eine Aufspeicherung automatisch auch bei Druck auf die Multiplikationstaste - vorausgesetzt, der Schlitten befindet sich in der Grundstellung. Beim Nachfolgemodell SAR IIc S, das im Vergleich zur Rheinmetall SASL noch mit einer Rückübertragung vom Resultat- ins Einstellwerk ausgestattet ist, werden Resultat- und Speicherwerk mit der Taste S am Schlitten gekoppelt, und zum Abspeichern im bzw. Rückübertragen aus dem Summierwerk wird das Resultatwerk II bzw. Speicherwerk IV mit den entsprechenden Nullstelltasten im Maschinenkörper gelöscht.

Rheinmetall SASL (aus einem Prospekt)

Rheinmetall SAR IIc S

Fast alle Rechenmaschinen-Modelle von Diehl, von der "Sonderklasse E" bis hin zu den Vollautomaten aus der V-Serie, waren mit einem Summierwerk im Schlitten erhältlich. Um bei diesen Maschinen ein Ergebnis aus dem Resultatwerk ins Speicherwerk zu bringen, ist ein Speicherhebel (bzw. bei den Vollautomaten eine Speichertaste) ⊕ zu betätigen. Das Abpeichern ist dabei in jeder Wagenstellung möglich. Befindet sich der Hebel rechts am Schlitten in Pluslage, so werden die im Resultatwerk errechneten Werte beim Speichern unverändert ins Speicherwerk übernommen. Wird der Hebel auf Minus umgelegt, so erscheint im Speicherwerk dessen Komplementwert, oder er wird von einem im Speicherwerk stehenden Wert subtrahiert. Nach erfolgter Speicherung schaltet sich dieser Hebel in die (normale) Pluslage zurück. Das Speicherwerk wird durch Drehen des Löschhebels links am Schlitten auf Null gestellt. Drückt man vorher den Rückholknopf unten am Schlitten, so wird bei Betätigung des Löschhebels der im Speicherwerk befindliche Wert ins Resultatwerk zurückgeworfen, und der Rückholknopf löst sich automatisch bei der nächsten Speicherung. Der Vollautomat VSR 18 hat zusätzlich noch eine Vorrichtung zur automatischen Speicherung. Sollen bei einer Reihe von Multiplikationen die einzelnen Produkte selbsttätig vom Resultat- ins Speicherwerk übernommen werden, so braucht nur der Steuerhebel für die Löschung der Rechenwerke in die Stellung ⊕ gebracht werden. Beim Auslösen der Multiplikation mit der Taste = übernimmt die Maschine, bevor sie das neue Produkt errechnet, jeweils automatisch das vorher ermittelte Produkt ins Speicherwerk. Nur zur Speicherung des letzten Produktes muss man nochmals die Speichertaste drücken.

Schlitten einer Diehl Speichermaschine

Diehl DSR 18 mit Auf-/Abrundung

Vollautomat Diehl VSR-L

Ein Sonderfall ist das Summierwerk der Mercedes Euklid in den Modellen aus der Serie III und IV, die ab 1931 hergestellt wurden. Es besitzt keine eigene Zehnerschaltung. Stattdessen wird zum Aufsummieren einzelner Produkte ein zweistufiges Speicherverfahren verwendet, bei dem der Zehnerübertrag im Resultatwerk erfolgt. Im ersten Schritt wird, nachdem man ein neues Produkt berechnet hat, die bereits ermittelte Produktsumme aus dem Speicherwerk in das Resultatwerk übertragen und zu dessen Inhalt addiert. Anschließend wird durch Löschen des Resultatwerks die erweiterte Produktsumme wieder in das Speicherwerk gebracht. Eine solche zweistufige Summiervorrichtung ist wesentlich einfacher aufgebaut als das Speicherzählwerk. Wie bei den Rheinmetall-Modellen kann der Inhalt des Speicherwerks nur additiv in das Resultatwerk übertragen werden. Daher muss man zum Abspeichern einer Produktdifferenz bereits den negativen Wert (Komplementwert) des zweiten Produkts im Resultatwerk bilden. Die frühen Modelle der Baureihe Mercedes Euklid 21/22 S und 37/38 MS besitzen noch keine Anzeigevorrichtung für das Speicherwerk, und sie haben nur eine Speichertaste "S", die man beim Aufaddieren im Summierwerk zweimal betätigen muss. Je nachdem, ob sich ein Wert im Summierwerk befindet oder nicht, wird beim Druck auf die Speichertaste entweder der gespeicherte Wert zum Inhalt des Resultatwerks addiert und aus dem Summierwerk gelöscht, oder der Wert im Resultatwerk durch Nullstellen desselben in das Speicherwerk übertragen. Bei den späteren Versionen der Baureihe 37/38 MS und den Nachfolgemodellen R 43/44 SM hat man diese zwei Schritte kombiniert. Nach Betätigung der Taste "S" wird der Speicherinhalt zunächst zum Wert im Resultatwerk addiert, und die Summe dann anschließend wieder in das Speicherwerk übertragen. Der Inhalt des Speichers kann in einem Anzeigewerk über dem Quotientenwerk abgelesen werden. Zum Löschen des Summierwerks ist eine spezielle Taste "SL" vorgesehen, die gleichzeitig auch den gespeicherten Wert wieder in das Resultatwerk bringt.

Schnitt durch eine Mercedes Euklid mit Speicher

Kupplung Resultatwerk - Speicherwerk

Mercedes Euklid 37MS

4.2. Parallelwerke

Bei Vierspeziesmaschinen, die mit einem zweiten Hauptzählwerk ausgestattet sind, kann der Wert aus dem Einstellwerk unmittelbar in beide Resultatwerke eingebracht werden. Es handelt sich somit um eine Speichervorrichtung, bei der das Abspeichern einer Zahl nicht durch Übertragen von einem Zählwerk in ein anderes Werk erfolgt, sondern durch Vervielfältigen des betreffenden Werts in zwei Zählwerken. Die zu speichernde Zahl bleibt folglich erhalten und wird nicht - wie beim Summierwerk üblich - aus einem der Zählwerke gelöscht. Die beiden Resultatwerke lassen sich unabhängig voneinander auf Null stellen, und man hat auch die Möglichkeit, eines der beiden Zählwerke abzuschalten. In der Regel können die beiden Hauptzählwerke gleich- oder gegensinnig arbeiten, sodass man beispielsweise eine Zahl zum Wert im ersten addieren und vom Wert im zweiten Resultatwerk subtrahieren kann. Der Aufwand zur Berechnung einer Produktsumme mit Anzeige der Einzelprodukte ist beim Parallel- und Summierwerk etwa gleich. Bei einem Summierwerk muss man jedes Einzelprodukt manuell in den Speicher übertragen, wobei das Hauptzählwerk für die Berechnung des nächsten Produkts automatisch gelöscht wird. Beim Parallelwerk wird die Produktsumme automatisch im zweiten Resultatwerk gebildet, allerdings müssen die Einzelprodukte im ersten Resultatwerk manuell gelöscht werden. Der wesentliche Unterschied ist jedoch der Zeitpunkt des Speichervorgangs: während beim Summierwerk das Abspeichern erst nach der Berechnung eines Produkts erfolgt, muss man beim Parallelwerk bereits vor der Rechnung den Speicher aktivieren. Bei falschen oder unbrauchbaren Ergebnissen ist dann auch der gespeicherte Wert im zweiten Resultatwerk fehlerhaft und muss korrigiert werden. Ein großer Vorteil des Parallelwerks ist jedoch, dass man den gespeicherten Wert sofort weiterverarbeiten kann. Zum Beispiel kann man bei der Badenia TAV 13 oder der Monroe 88N-213 wahlweise aus dem ersten oder dem zweiten Hauptzählwerk dividieren, d.h., sowohl das Endergebnis (Produktsumme) als auch ein Zwischenresultat (Einzelprodukt) lässt sich unmittelbar als Dividend weiterverarbeiten. Das zweite Resultatwerk ist auch als Kontrolleinrichtung bei der Division einsetzbar. Hierzu schaltet man die beiden Zählwerke gegenläufig, trägt im ersten Resultatwerk den Dividenden ein und löscht das zweite Resultatwerk. Nach der Division steht im Umdrehungszählwerk der Quotient, das erste Resultatwerk enthält ggf. noch den Divisionrest, und das zweite Resultatwerk zeigt (bis auf den Divisionsrest) wieder den Dividenden an. Manche Vierspeziesmaschinen, wie z.B. die Modelle Madas 20 ATG/BTG oder Monroe 66N-213 und 88N-213, besitzen neben dem zweiten Hauptzählwerk auch ein zusätzliches Umdrehungszählwerk (meist ohne Zehnerübertragung), in dem die Einzelquotienten angezeigt werden, während man im anderen Umdrehungszählwerk Quotientensummen und -differenzen bilden kann.

Badenia TAV 13 Duplex

Monroe 66N-213

4.3. Teilbares Hauptzählwerk

Rechenmaschinen mit Summier- oder Parallelwerk eigneten sich zum Abspeichern von Werten mit hoher Stellenzahl, da sie über eine große Speicherkapazität verfügen (mindestens wie das Hauptzählwerk). Diese Maschinen waren jedoch relativ teuer, da sie ein zusätzliches Zählwerk benötigten. Eine Alternative hierzu ist das geteilte Resultatwerk, bei dem ein Teil des Hauptzählwerks als Speicherwerk genutzt wird. Dabei lässt sich die Zehnerübertragung an einer bestimmten Stelle im Resultatwerk unterbrechen, und die beiden Hälften können unabhängig voneinander gelöscht werden. Zum Abspeichern der Ergebnisse sollte zusätzlich noch eine Rückübertragungseinrichtung vom Resultatwerk in das Einstellwerk vorhanden sein. Um eine Summe von Produkten und gleichzeitig deren Einzelprodukte anzuzeigen, wird ein Produkt in der rechten Hälfte des Resultatwerks gebildet, in das Einstellwerk zurückgeworfen und nach einer Schlittenverschiebung wieder in die linke Seite des Resultatwerks gebracht (additiv oder subtraktiv). Nach dem Löschen der rechte Seite des Hauptzählwerks kann man das nächste Produkt berechnen. Das teilbare Resultatwerk als Speicherart erfordert eine Rechenmaschine mit großer Kapazität im Hauptzählwerk, da bei einer Speicheraufgabe nur etwa die Hälfte der Stellenzahl für den Rechenvorgang genutzt werden kann. Vierspeziesmaschinen mit Spliteinrichtung waren jedoch relativ billig in der Herstellung, weil eine bereits vorhandene Konstruktion weitgehend beibehalten werden konnte. Man findet sie daher auch als Zusatzeinrichtung bei Vierspeziesmaschinen jeder Bauart, z.B. Brunsviga Nova IVa und 20 (Handkurbel-Sprossenradmaschinen), Everest Maxim AR (Sprossenradmaschine mit Zehntasten-Einstellwerk ähnlich wie bei Facit), Marchant TR 10 FA (Wahltasten-Automat mit Proportionalradantrieb) oder Friden SBT (vollautomatische Staffelwalzenmaschine). Bei der Brunsviga Nova IVa und dem Nachfolgemodell Brunsviga 20 erfolgt die Teilung des Resultatwerks mit dem Hebel "partiell" links am Schlitten. Das Marchant-Modell hat zwei Schiebehebel, mit der die linke oder rechte Seite des Hauptzählwerks für Löschvorgänge gesperrt werden kann. Die Friden-Modelle mit Splitvorrichtung besitzen einen Drehknopf zur Zählwerksteilung sowie eine Markierung der Splitstelle oberhalb des Resultatwerks. Alle genannten Modelle verfügen auch über eine Einrichtung zur Rückübertragung vom Resultat- ins Einstellwerk.

Brunsviga 20 mit teilbarem Resultatwerk

Marchant TR 10 FA

Ein teilbares Resultatwerk findet man ebenfalls beim Modell VA 17 von Badenia. Hier lässt sich die linke Hälfte des Resultatwerks als Speicherwerk für das Umdrehungszählwerk verwenden. Da bei der Badenia VA 17 das Umdrehungszählwerk zugleich auch Multiplikatorwerk ist, können links im Resultatwerk sowohl Quotientensummen gebildet als auch konstante Faktoren abgelegt werden. Zum Abspeichern einer Zahl und zum Einlesen eines gespeicherten Werts verwendet man die "fixe 1", die mit einem kleinen Schieber links neben der Tastatur eingestellt wird und nach dem Löschen des Einstellwerks in der höchsten Stelle der Tastatur erhalten bleibt. Bei Betätigung der grünen bzw. roten Multiplikationstaste ×= und fixierter 1 links im Einstellwerk wird der Wert aus dem Umdrehungszählwerk additiv oder subtraktiv in die linke Hälfte des Resultatwerks übertragen. Um den gespeicherten Wert wieder in das Umdrehungszählwerk zu holen, wird die Tabulatortaste "6" gedrückt und mit := eine Division durch die Eins links in der Tastatur ausgeführt.

4.4. Abschaltbares Umdrehungszählwerk

Manche Rechenmaschinen-Modelle bieten die Möglichkeit, das Umdrehungszählwerk als Speicherwerk zu verwenden. Im Normalbetrieb registriert das Umdrehungszählwerk die Anzahl der Umläufe der Antriebsvorrichtung (Sprossenrad, Staffelwalzen usw.), und es zeigt je nach Rechenart den Multiplikator, Quotienten oder die Anzahl der Posten bei Addition bzw. Subtraktion an. Der Inhalt des Umdrehungszählwerks wird somit bei jedem Rechenvorgang verändert. Lässt sich jedoch die Funktion des Quotientenwerks zwischenzeitlich unwirksam machen, so kann man es zum Speichern und Aufsummieren von Ergebnissen verwenden. Um den Inhalt des Resultatwerks dort additiv bzw. subtraktiv einzubringen, wird bei abgeschaltetem Umdrehungszählwerk das Produkt gebildet und bei eingeschaltetem Umdrehungszählwerk eine Division durch Eins ausgeführt. Bei positiver Division wird dann das Produkt zum bereits gespeicherten Wert im Quotientenwerk addiert, bei negativer Division davon subtrahiert. Auf diese Weise lassen sich Produktsummen und -differenzen im Quotientenwerk halten. Da bei der Multiplikation das Umdrehungszählwerk den Multiplikator aufnimmt bzw. anzeigt, ist das abschaltbare Quotientenwerk als Speicherart nur bei vollautomatischen Vierspeziesmaschinen sinnvoll, die ein separates Multiplikatorwerk besitzen, damit bei der Produktbildung eine Kontrolle der Faktoren möglich ist. In diesem Fall besteht auch die Möglichkeit der direkten Addition und Subtraktion im Umdrehungszählwerk: eine eingetastete Zahl kann durch Multiplikation mit Null, bei der das Resultatwerk nicht verändert wird, unmittelbar zum Inhalt des Umdrehungszählwerks addiert bzw. davon subtrahiert werden. Es gibt zahlreiche Vierspeziesmaschinen, die ein Abschalten des Quotientenwerks ermöglichen, wie etwa die Mercedes Euklid 37 und 38 (Taste "Cor" in Mittelstellung), die Staffelwalzenmaschinen SAR IIc K von Rheinmetall sowie die Vollautomaten von Monroe (Hebel auf NE = "Non Entry", vgl. Patent US2620979). Die Division durch Eins, also der eigentliche Speichervorgang, ist dort wie eine gewöhnliche Division auszuführen. Bei einigen wenigen Rechenmaschinen, etwa der Sprossenradmaschine Facit CA2-16 bzw. 1007 oder den Modellen ACG bzw. SBT von Friden, erfolgt die "Speicherdivison" sogar automatisch auf Tastendruck. Auf der Friden-Maschine wird das Umdrehungszählwerk mit dem Hebel NON ENT abgeschaltet, und das Abspeichern aus dem Ergebniswerk erfolgt mit den Tasten POS/NEG TRANSFER. Bei Betätigung dieser Tasten wird automatisch eine "1" an einer festen Stelle in der Tastatur eingestellt und anschließend die Division gestartet (siehe Patent US2687254). Zum Ein- und Abschalten des Umdrehungszählwerks wird bei der Facit CA2-16 die Taste "REG II" betätigt, und mit den Tasten A+ bzw. A- lässt sich der Wert aus dem Hauptzählwerk additiv bzw. subtraktiv in das abgeschaltete Umdrehungszählwerk einbringen. Die im Resultatwerk befindliche Zahl wird hierbei zunächst in die Sprossenradtrommel zurückgeworfen, die anschließend in die Grundposition unterhalb des Quotientenwerks gebracht wird und von dort aus den Wert unmittelbar in das Umdrehungszählwerk überträgt. Soll der gespeicherte Wert auch weiterverarbeitet werden, muss eine Rückübertragung aus dem Umdrehungszählwerk in das Einstellwerk möglich sein. Die Facit CA2-16 und das Nachfolgemodell 1007 verfügen über diese Einrichtung.

Facit CA 2-16

Friden Modell SBT

4.5. Multiplikatorspeicher

Die meisten Vollautomaten verfügen über ein eigenes Multiplikatorwerk, das bei der automatischen Multiplikation auf Null zurückgezählt wird, wobei die Maschine den Multiplikanden im Einstellwerk entsprechend oft zum Hauptzählwerk addiert. Bei manchen dieser Rechenmaschinen besteht die Möglichkeit, den Wert aus dem Hauptzählwerk in das Multiplikatorwerk zu übertragen und dort zu speichern, sodass er später als Faktor weiterverarbeitet werden kann. Mit dieser Vorrichtung lassen sich zusammengesetzte Ausdrücke, z.B. Produktsummen, ohne Wiedereintasten der Zwischenergebnisse miteinander multiplizieren. Das Resultat einer solchen Rechenoperation wird im Hauptzählwerk gebildet und kann erneut im Multiplikatorwerk abgelegt werden. Daher lassen sich auch Mehrfachprodukte a×b×c×… aus beliebigen zusammengesetzten Ausdrücken a, b, c, … in einem Arbeitsgang ermitteln. Die Berechnung von Produktsummen mit Anzeige der Einzelprodukte ist ebenfalls möglich. Hierzu wird das erste Produkt gebildet und in das Multiplikatorwerk übertragen. Die nächsten Produkte berechnet man durch halbautomatische Multiplikation (da das Multiplikatorwerk als Speicher genutzt wird und somit nicht zur Verfügung steht). Eine automatische Multiplikation mit Eins im Einstellwerk addiert schließlich die gespeicherte Zahl aus dem Multiplikatorwerk zum Wert im Resultatwerk. Das Ergebnis legt man als Zwischensumme wieder im Multiplikatorwerk ab, berechnet das nächste Produkt halbautomatisch usw. Solche Multiplikatorspeicher besitzen beispielsweise die Modelle Mercedes Euklid 38 MS, Monroe CSA-10 und Hamann Automatic 500. Bei der Mercedes Euklid lässt sich mit der Taste M die linke Hälfte des Hauptzählwerks in ein unsichtbares Multiplikatorwerk übertragen, das neben dem Umdrehungszählwerk liegt. Bei der Monroe-Maschine, die ein sichtbares Multiplikatorwerk unten am Schlitten besitzt, erfolgt die Übertragung durch einen Hebel rechts neben dem Multiplikatorwerk und anschließender Betätigung der CLEAR MULT Taste (siehe Patent US2531208). Beim Hamann-Automaten wird der Wert aus dem Resultatwerk durch Betätigung der Taste X in das Multi-Werk gebracht. Das Modell 20 ATG von Madas schließlich speichert den Multiplikator in Hilfsstaffelwalzen unterhalb der Tastatur. Sie sind mit Ziffernrollen verbunden, die den Multiplikator in einem Kontrollwerk an der Vorderseite der Maschine anzeigen. Der Multiplikator lässt sich dort mit Wirtel entweder direkt einstellen, oder man kann durch Betätigung der Rückübertragungstaste den Inhalt des Resultatwerks in das Multiplikatorwerk übertragen. Bei der automatischen Multiplikation, die mit der langen Taste über dem Multiplikatorwerk gestartet wird, werden die einzelnen Hilfsstaffelwalzen nur abgetastet, sodass also der Multiplikator in der Maschine verbleibt. Jeder Ziffernwert des Multiplikators wird dabei in ein Zahnsegment übertragen, das auf Null zurückgedreht wird und dann eine Schrittschaltung des Schlittens auslöst.

Ein spezieller Multiplikatorspeicher ist das Konstantenwerk der Pendelradmaschinen Olympia RA 16 und RA 20. Bei diesen Modellen wird der Multiplikator zunächst in das Umdrehungszählwerk gebracht, das dann während der automatischen Multiplikation leer läuft. Hinter dem Umdrehungszählwerk liegt ein (unsichtbares) Konstantenwerk, das mit einem Schalthebel rechts auf dem Schlitten aktiviert wird. Ist es eingeschaltet, so kann man eine Zahl aus dem Umdrehungszählwerk durch Betätigung der Löschtaste II in das Konstantenwerk übertragen. Bei der Multiplikation läuft der Faktor, der aus dem Umdrehungszählwerk abgearbeitet wird, automatisch in den Konstantenspeicher ein. Mit Hilfe eines weiteren Hebels ("Einzugshebel") wird die gespeicherte Zahl aus dem Konstantenwerk wieder im Umdrehungszählwerk eingestellt. Ein Multiplikator verbleibt daher in der Maschine und kann beliebig oft wiederverwendet werden. Bei ausgeschaltetem Konstantenwerk kann man das Umdrehungszählwerk für weitere Rechenoperationen verwenden, ohne dass der gespeicherte Wert verändert wird. Die Modelle RA 16/20 besitzen außerdem noch eine doppelte Rückübertragung, d.h. sowohl der Wert aus dem Resultatwerk als auch der Inhalt des Umdrehungszählwerks kann in das Einstellwerk zurückgebracht werden, und umgekehrt kann eine eingetastete Zahl unmittelbar in beiden Zählwerken addiert oder subtrahiert werden. In Verbindung mit dem Konstantenwerk lässt sich so ein gespeicherter Wert in allen vier Grundrechenarten weiterverarbeiten.

Olympia RA 16

... und RA 20

Wiederum eine anderere Ausführung des Multiplikatorwerks findet man bei der Sprossenradmaschine FACIT ESA bzw. ESA-0 (vgl. Patent DE922553). Hier wird gleichzeitig mit dem Eintasten der Wert aus dem Einstellwerk in den unsichtbaren Multiplikatorspeicher übernommen. Dieser besteht aus acht Abtastscheiben, die synchron zu den Sprossenradscheiben gedreht werden. Die dort gespeicherte Zahl oder ein Vielfaches davon lässt sich jederzeit zum Inhalt des Resultatwerks hinzufügen, indem man mit Eins oder einem entsprechenden Faktor multipliziert. Der Multiplikator bleibt hierbei erhalten, da er nicht durch Löschen, sondern durch Abtasten an den Multiplikationsmechanismus weitergegeben wird. Bei dieser Konstruktion besteht allerdings nicht die Möglichkeit, einen Wert aus dem Haupt- oder Umdrehungszählwerk im Multiplikatorspeicher abzulegen.

4.6. Rückwurfspeicher

Bei den Handkurbelmaschinen Madas 8/10 R oder der halbautomatischen Rechenmaschine KEL IIc RS von Rheinmetall kann der Inhalt des Hauptzählwerks in einem Zwischenspeicher abgelegt werden, der gleichzeitig auch zur Aufnahme des Wertes bei der Rückübertragung verwendet wird (siehe das Patent CH218923 bzw. DE889843 von H.W. Egli). Bei der Madas R ist hierzu ein Hebel rechts neben der Tastatur vorhanden, mit dem ein Wert aus dem Hauptzählwerk in das Speicherwerk übertragen wird. Der Speicherinhalt kann in einem Anzeigewerk vor der Tastatur abgelesen werden. Er lässt sich mit der "Löffeltaste" auf der rechten Seite in das Einstellwerk zurückholen und steht dann für eine Weiterverarbeitung bereit. Ähnlich arbeitet das Rheinmetall-Modell KEL IIc RS. Bei der Rückübertragung werden zugleich mit dem Löschen des Hauptzählwerks eine Reihe von Hilfsstaffelwalzen gedreht, die den Einstellweg für die einzelnen Tastenreihen festlegen. Durch Betätigung einer speziellen Speichertaste S können die Hilfsstaffelwalzen aus dem Einflußbereich der Tastenreihen geschwenkt werden, sodass der Wert aus dem Hauptzählwerk dort gespeichert bleibt. Erst durch nochmaliges Drücken der Rückübertragungstaste wird der gespeicherte Wert in das Einstellwerk gebracht und außerdem noch zum aktuellen Wert im Hauptzählwerk addiert. Dadurch können auch bei Produktsummen die Einzelprodukte abgelesen werden, indem man eine bereits gebildete Teilsumme im Speicher ablegt, im Resultatwerk das nächste Produkt berechnet und mit der Rückübertragung den Speicherinhalt (Teilsumme) zum Resultatwerk addiert. Eine Weiterentwicklung dieser Speichertechnik findet man in den Patentschriften US2909320 und US3045907 von Arthur J. Malavazos, einem Mitarbeiter der Firma Friden. Die geplante Maschine hat ein sichtbares Speicherwerk unterhalb der Volltastatur, in das man ein Ergebnis aus dem Hauptzählwerk oder dem Quotientenwerk ablegen kann. Der Wert wird auch hier in Stufenwalzen gespeichert und kann jederzeit in das Einstellwerk zurückgebracht werden. Diese Konstruktion wurde jedoch nie in einer Rechenmaschine umgesetzt - stattdessen hat man das Modell Friden SBT mit einem vereinfachten Rückübertragungsmechanismus gebaut (siehe z.B. das Patent US3249301).

Madas Modell 8R

Rheinmetall KEL IIc RS

Friden-Entwurf (A.J. Malavazos, US2909320)

4.7. Gedächtniswerke

Ein Gedächtniswerk ist eine Speichervorrichtung, die einen Wert aufnimmt und nach Betätigung einer Taste oder eines Hebels den gespeicherten Betrag wieder im ursprünglichen Werk einstellt. In einem Tastatur-Gedächtniswerk etwa lässt sich der Wert aus dem Einstellwerk ablegen, sodass er später wie eine eingetastete Zahl weiterverarbeitet werden kann. Einen solchen Tastaturspeicher besitzen die vollautomatischen Staffelwalzenmaschinen von Badenia und das Modell IQ-213 von Monroe. Bei der Badenia VA 17 und der erweiterten Version VA 17 Super kann mit Hilfe eines Hebels CF/V auf der linken Seite der Wert aus dem Einstellwerk zwischengespeichert und später wieder in das Einstellwerk zurückgeholt werden. Der Konstantenhebel hält nach unten gezogen den eingetasteten Wert unsichtbar fest; nach oben gelegt, wird der Wert in der Tastatur wieder wirksam und im Kontrollwerk sichtbar. Nach dem Löschen der Tastatur gelangt der Hebel in seine unwirksame Mittelstellung, und beim nächsten Ziehen des Hebels CF/V wird der eingestellte Betrag automatisch durch einen neuen konstanten Wert ersetzt. Mit dieser Einrichtung lässt sich eine Zahl als konstanter Summand, Subtrahend, Multiplikand oder Divisor bereithalten. Verfügt die Maschine neben einem solchen Gedächtniswerk auch noch über eine Rückübertragungseinrichtung vom Hauptzählwerk in das Einstellwerk, wie z.B. das Modell VARE 17 von Badenia, so ergeben sich fast unbegrenzte Speichermöglichkeiten: Eingetastete Werte oder Rechenergebnisse können im Gedächtniswerk zwischengelagert werden, und die gespeicherte Zahl lässt sich dann über das Einstellwerk als Operand in allen vier Grundrechenarten verarbeiten. Eine Besonderheit der Badenia VARE 17 ist die elektromechanische Rückübertragungseinrichtung, mit der sowohl der Inhalt des Hauptzählwerks als auch auch der Wert aus dem Umdrehungszählwerk in das Einstellwerk geholt werden kann. Bei der Staffelwalzenmaschine Monroe IQ-213 kann der im Tastatur-Gedächtniswerk gespeicherte Wert sogar direkt als Multiplikand verarbeitet werden. Mit der Taste ENTER MEMORY wird die eingetastete Zahl im Speicher abgelegt, und die gespeicherte Zahl wird anschließend in einem Kontrollwerk oberhalb der Tastatur angezeigt. Die Taste RECALL MEMORY bewirkt eine Rückübertragung des Speicherinhalts in das Einstellwerk, während MEMORY MULT den in der Tastatur eingestellten Wert in das Multiplikatorwerk bringt und dann automatisch mit der Zahl im Tastaturspeicher multipliziert.

Badenia VA 17

Monroe IQ-213

Einige Vollautomaten, wie z.B. die Monroe-Modelle aus der Serie N oder die Staffelwalzenmaschine Rheinmetall SAR IIc K, besitzen ein Multiplikator-Gedächtniswerk zur Konstanthaltung des Multiplikators: Nach der automatischen Multiplikation, die das Multiplikatorwerk auf Null zurückzählt, wird der zuvor eingetragene Wert wieder hergestellt. Bei der Rheinmetall SAR IIc K werden hierzu die Zahnstangen im Multiplikatorwerk mit Zahnrädern verbunden, deren Nullstellung dem eingestellten Multiplikator entspricht. Nach der Multiplikation befinden sich die Zahnstangen in federgespannter Nullstellung, während die Zahnräder entsprechend den Multiplikatorziffern verdreht wurden. Beim Auslösen der Sperren werden die Zahnstangen freigegeben und durch Federkraft soweit verstellt, bis sich die Zahnräder im "Konstantenwerk" wieder in Nullstellung befinden, d.h. im Multiplikatorwerk ist der ursprüngliche Wert eingestellt. Nach einem ähnlichen Prinzip arbeitet auch das Multiplikatorgedächtnis der Monroe-Matic Modelle (siehe Patent US2531205 von Herman Gang). Eine vergleichbare Einrichtung, die als "konstanter Dividend" bezeichnet wurde, findet man bei den Staffelwalzenmaschinen Monroe 6F-212 und 8F-213. Drückt man hier den Knopf rechts am Schlitten, so wird bei Betätigung der Löschtaste LOWER der im Resultatwerk eingestellte Wert als Nullstellung gespeichert. Beim Löschen des Resultatwerks wird dann nicht Null, sondern die vorgemerkte Zahl eingetragen. Da bei einer Division der Dividend im Resultatwerk eingestellt werden muss, ist diese Vorrichtung sehr nützlich, wenn ein bestimmter Wert oder ein Rechenergebnis durch unterschiedliche Beträge geteilt werden soll.

4.8. Speicher in Printing Calculators

"Printing Calculators", also schnellaufende Vierspeziesmaschinen, die mit einer Druckvorrichtung ausgestattet sind, arbeiten mit oszillierenden Zahnstangen, um Zahlen zwischen den einzelnen Registern (Einstellwerk, Rechenwerke, Druckwerk und Speicherwerk) auszutauschen. Für die Übertragung des Werts von einem Zählwerk in das Speicherwerk müssen zunächst die Zahnräder der beteiligten Register mit den Zahnstangen in Eingriff gebracht werden. Beim Nullstellen des Rechenwerks verschieben sich die einzelnen Zahnstangen um einen Betrag, der den Ziffern der zu übertragenden Zahl entspricht. Diese Bewegung wird an die Zahnräder des Speicherwerks weitergegeben, das anschließend von den Zahnstangen entkuppelt wird und den eingestellten Wert behält. Soll der Speicherinhalt wieder in eines der übrigen Zählwerke zurückgebracht werden, dann läuft der Vorgang in umgekehrter Weise ab: Der Speicher wird mit den Rechenzahnstangen gekoppelt und gelöscht, wodurch der gespeicherte Wert an das mit den Zahnstangen verbundene Rechenwerk übertragen wird. Da die Zahnstangen eine oszillierende Bewegung ausführen und für die Werteübertragung nur eine Richtung, etwa die Vorwärtsbewegung, erforderlich ist, kann der gelöschte Speicherinhalt wiederhergestellt werden, indem das Speicherwerk auch bei der Rückwärtsbewegung mit den Zahnstangen in Eingriff bleibt. Ein derartiger Mechanismus erlaubt sowohl das Verschieben als auch das Kopieren des gespeicherten Wertes von einem Zählwerk in ein anderes, und daher kann man die Abfühlzahnstangen der "Printing Calculators" als mechanische Vorläufer des Datenbusses im Computer ansehen. Bei einer solchen Konstruktion können Speicherwerke in beliebiger Anzahl vorhanden sein, und sie benötigen keinen Zehnerübertragungsmechanismus, da die Werteverarbeitung in einem zentralen Rechenwerk erfolgt. So arbeitet beispielsweise das "Druckende Rechensystem" Diehl Decima S mit einer Sprossenrad-Schnellrecheneinheit zum Multiplizieren und Dividieren, wobei die Ergebnisse automatisch in ein akkumulatives Speicherwerk übertragen werden. Dessen Inhalt lässt sich durch Betätigung einer Taste für Zwischen- oder Endsumme auf einem Papierstreifen ausdrucken. Ein zusätzlicher Konstantenspeicher (ohne Zehnerübertragung) bietet die Möglichkeit, einen Wert beliebig lange für jede Rechenart festzuhalten, und auch die zuletzt gedruckte Zahl kann aus dem Druckspeicher wieder zur Weiterverarbeitung abgerufen werden. Bei der Diehl Transmatic besteht darüber hinaus die Möglichkeit, Produkte und Quotienten wahlweise in einem von zwei Speicherwerken abzulegen. Für ausführlichere Informationen zum Speichermechanismus der druckenden Diehl-Rechenmaschinen sei auf die Patentschriften DE1449490 (Hilfswerksteuereinrichtung; Becker/Eggebrecht/Steinmeyer) und DE1424874 (Einrichtung zum Aufrunden eines Produkts; Metschnabel/Burkhardt) verwiesen. Weitere Vierspeziesmaschinen mit Druckwerk und zum Teil mehreren Speichereinrichtungen sind etwa die Modelle Precisa 166 (vgl. Patent DE1033939), Olivetti Logos 27 (Patent DE1474677) und Hamann 600/1630 (Patent CH486067, siehe auch den Artikel von Anthes [15]).

Diehl Transmatic S

Precisa Modell 166

Hamann Modell 1630

4.9. Funktionsspeicher

Für die reine Büroarbeit waren die auf dem Markt erhältlichen "Speicherautomaten" bereits völlig ausreichend und zum Teil sogar überdimensioniert. Im wissenschaftlichen Bereich aber konnte das Leistungsvermögen der Maschinen - wie auch heute noch - nicht groß genug sein. Als Beispiel einer Vierspeziesmaschine mit Speicherwerk, die speziell für geodätische und astronomische Anwendungen konstruiert wurde, sei hier noch Ramsayers Funktionsrechenautomat erwähnt.

Karl Ramsayer, Professor für astronomische und physikalische Geodäsie in Stuttgart, entwickelte in den 1950er Jahren zwei sog. Funktionsrechenmaschinen, die man als mechanische Vorläufer wissenschaftlicher Taschenrechner ansehen kann. Diese Maschinen waren in der Lage, außer den Grundrechenarten auch trigonometrische Funktionswerte, Quadratwurzeln und im Prinzip jede beliebig andere Funktion zu berechnen. Die Auswertung der Funktionen erfolgt mit Hilfe einstufiger bzw. zweistufiger Interpolation. Dabei müssen für eine Funktion f(x) die Funktionswerte und die ersten bzw. zweiten Differenzen an gewissen Stütztstellen x_n bekannt sein. Innerhalb eines Intervalls x_n < x < x_n+1 wird dann f(x) bei der einstufigen (linearen) Interpolation durch eine Gerade f(x) ≈ a_n + b_nΔx angenähert, wobei Δx = x-x_n der Abstand zum vorhergehenden Stützwert ist. Bei der zweistufigen Interpolation approximiert man f(x) durch eine quadratische Funktion f(x) ≈ a_n + b_nΔx + c_nΔx². Für Berechnungen dieser Art sind Vierspeziesmaschinen sehr gut geeignet. Allerdings müssen die Koeffizienten a_n, b_n, c_n aus einer Tafel entnommen und in der Maschine eingestellt werden. Ramsayers Idee war es, eine Standard-Rechenmaschine so umzubauen, dass sie die Interpolation automatisch ausführt. Neben einem entsprechenden Steuermechanismus waren hierzu mehrere Speicherwerke nötig, in denen die Werte a_n, b_n, c_n an den Stützstellen x_n fest eingetragen sind. Der Ablauf der Funktionsauswertung ist in den Patentschriften DE825608 und DE959333 beschrieben, und sie wurde in zwei Versuchsmaschinen erfolgreich umgesetzt. Für die einstufige Interpolation hat man eine Triumphator-Sprossenradmaschine umgebaut, während für die zweistufige Interpolation ein Madas-Vollautomat vom Typ AVZ, der sich aufgrund des Multiplikatorspeichers für die Berechnung quadratischer Funktionen besonders eignet, entsprechend ausgebaut wurde. Bei diesem "Funktionsrechenautomaten" bestehen die (auswechselbaren) Funktionswertspeicher, in denen die Interpolationskoeffizienten abgelegt sind, aus mehreren Trommeln mit Stufenscheiben, welche die einzelnen Ziffern der gespeicherten Zahlenwerte durch verschieden tiefe Schlitze am Umfang verkörpern. Das Funktionsspeicherwerk der umgebauten Madas AZV enthält je 100 Faktoren a_n, b_n, c_n für die Berechnung der Funktionen sin x, cot x, arc tg x, sec tg x, arc sin x, tg x sowie 200 Faktoren a_n, b_n, c_n für die Berechnung von √x. Die Stufenscheiben sind auf vier Walzen mit je zwei Funktionen kleeblattartig angeordnet. Der Rechengang läuft dann vollautomatisch ab, und "die Bedienung ist außerordentlich einfach" (Ramsayer). Die gewünschte Funktion (bei Sinus-Cosinus auch der Quadrant) wird mit Hilfe des Hebels F gewählt, das Grundargument x_n (z.B. die vollen Grade eines Winkels) an der Trommel Tr eingestellt, und das Restargument Δx (z.B. Minuten, Sekunden und Bruchteile von Sekunden eines Winkels) in das Hilfseinstellwerk H eingetragen. Nach Betätigung der Starttaste S wird dann vollautomatisch der gesuchten Funktionswert mit etwa achtstelliger Genauigkeit in 20 bis 30 Sekunden ermittelt. Dabei wird zuerst c_n im Speicher abgetastet, in das Resultatwerk gebracht und von dort in den Multiplikatorspeicher übertragen. Danach wird b_n vom Speicher in das Resultatwerk gelesen, das Restargument Δx vom Hilfseinstellwerk in das Haupteinstellwerk gebracht und die automatische Multiplikation gestartet. Im Resultatwerk befindet sich nun der Wert b_n + c_n Δx, der wiederum in das Multiplikatorwerk übertragen wird. Anschließend wird der Wert a_n vom Speicher ins Resultatwerk gebracht, nochmals Δx in das Einstellwerk übertragen und ein weiterer Multiplikationsgang gestartet. Als Endergebnis steht im Resultatwerk der Näherungswert a_n + (b_n + c_nΔx)Δx. Für weitere Details zum Aufbau des Funktionsrechenautomaten sei auf Ramsayer [9] verwiesen.

Ramsayers Funktionsrechenautomat (aus [10])

... mit Abtastscheiben im "Funktionsspeicher"

4.10. Befehlsspeicher

Mit der Einführung der ersten elektronischen Tischrechner Ende der 1960er Jahre kamen bald auch schon Modelle auf den Markt, die nicht nur Zahlen, sondern auch Befehlssequenzen speichern konnten. Zu den ersten programmierbaren Tischrechenmaschinen mit einem internen Programmspeicher gehörten z.B. die Modelle Olivetti Programma 101, Diehl Combitron und Monroe Epic. Sie waren den mechanischen Vierspeziesmaschinen nicht nur hinsichtlich der Rechengeschwindigkeit überlegen: Durch die Möglichkeit, Folgen von Anweisungen zu speichern und damit beliebige komplexe Rechenoperationen mit wenigen Tasten auszuführen, eröffneten sie neue Anwendungsgebiete im technisch-wissenschaftlichen Bereich. Gab es eine vergleichbare Einrichtung auch schon bei mechanischen Rechnern? Im Büromaschinenlexikon von 1961/62 findet man zumindest bei den Monroe-Staffelwalzenmaschinen den Vermerk "kompl. Programmierungsmöglichkeit". Hierbei handelt es sich jedoch nur um eine werbewirksame Umschreibung für eine Vielzahl an Steuerungsmöglichkeiten. Bei einer Vierspeziesmaschine gibt es, abgesehen von der Werteingabe, im wesentlichen vier Anweisungen, die der Anwender oder die Mechanik selbst an das Schaltwerk übergeben kann, und zwar Addition, Subtraktion, Löschen und Schlittentransport. Hierauf lassen sich u.a. die vier Grundrechenarten zurückführen. So sind etwa bei der Division zunächst die Rechenwerke zu löschen, der Schlitten in die rechte Endposition zu bringen, und nach Einbringen von Dividend im Resultatwerk und Divisor im Einstellwerk wird durch eine Folge von Plus- und Minusumdrehungen sowie Schlittenverschiebungen nach links die Zahl im Einstellwerk so oft vom Wert im Resultatwerk subtrahiert, bis dort Null steht oder ein hinreichend kleiner Rest bleibt. Bei den frühen Rechenmaschinen mussten alle diese Schritte noch manuell ausgeführt werden. Im Laufe der Zeit hat man bestimmte, immer wiederkehrende Abläufe automatisiert. Halb- und Vollautomaten beispielsweise führen eine Division selbständig aus, wobei aufeinander abgestimmte Getriebeelementen die Reihenfolge der Operationen festlegen. Höhepunkt dieser Entwicklung war der automatische Ablauf des Töpler-Verfahrens zur Berechnung von Quadratwurzeln in den Friden-Staffelwalzenmaschinen. Programmierbar waren mechanische Vierspeziesmaschinen also nur in dem Sinne, dass gewisse Zusatzfunktionen bei der automatischen Multiplikation und Division eingeschaltet werden konnten, wie z.B. das Festlegen der Dezimalstellen des Quotienten über den Divisionstabulator, das Löschen der Rechenwerke vor bzw. Zurückfahren des Schlittens nach der Multiplikation.

Bei der Firma Monroe gab es jedoch Ansätze, auch mechanische Rechenmaschinen mit einem "echten" Befehlsspeicher auszustatten. Aufbau und Funktionweise eines solchen Programmspeichers, der für das Modell Monroe 580 vorgesehen war, sind in der Patentschrift DE1549332 von Herman Gang beschrieben. Das geplante Befehlsspeicherwerk besteht aus einer Trommel mit Speicherschienen für jede Funktionstaste sowie je einer Programmbeendigungsschiene und einer Wiederholperiodenschiene. Die Speichertrommel ist ähnlich aufgebaut wie die Programmeinheit anderer Printing Calculators, etwa der Diehl Transmatic oder Olivetti Logos, jedoch können die einzelnen Steuersegmente vom Bediener selbst festgelegt werden. Zum Aufzeichnen einer Befehlssequenz wird ein Steuerhebel in die "Lernstellung" gebracht, und der Anwender führt eine Beispielrechnung auf der Maschine aus. Dabei werden die Speicherschienen entsprechend den betätigten Funktionstasten eingestellt. Beim Abruf einer Befehlsfolge wird der Steuerhebel in die Ausführungsstellung gebracht. Für jeden Rechenschritt können nun Ziffern eingetastet werden, und nach dem Druck auf eine Haupttaste wird durch einen Abfühlhebel die jeweils nächste gespeicherte Funktionstaste automatisch von der Maschine betätigt. Die Wiederholperiodenschiene ist aktiv, falls zwei oder mehrere Funktionstasten hintereinander aufgezeichnet wurden, und mit der Programmbeendigungsschiene kehrt die Maschine in die Ausgangsstellung zurück. Gebaut wurde die Monroe 580 mit Befehlsspeicher wohl nicht. Monroe brachte stattdessen die Modelle Epic 2000 und 3000 auf den Markt, die genau diese Programmierung in elektronischer Form ausführen.

Entwurf eines Befehlsspeicherwerks (Herman Gang, US3458125)

5. Abschließende Bemerkungen, Literatur & Links

Eine vollständige Beschreibung aller mit Speicherwerk ausgestatteten Vierspeziesmaschinen würde den Rahmen dieser Übersicht sprengen. Die hier aufgeführten Modelle und ihrer Arbeitsweise sollen aber einen Eindruck von der Vielfalt unterschiedlicher Speichervorrichtungen vermitteln und zugleich zeigen, welche Möglichkeiten bereits in der mechanischen Rechentechnik vorhanden waren. Es wäre sicherlich interessant zu erfahren, wie sich die mechanische Speichertechnik ohne den Einfluß der Elektronik weiterentwickelt hätte. Vielleicht gibt es aber auch noch Speichervorrichtungen, die hier nicht erfaßt wurden. Ich würde mich über weitere Informationen diesbezüglich sehr freuen. An dieser Stelle möchte ich mich bei Mark Glusker, Heinz Metzen, Michael Landwehr, Hans-Jürgen Denker und Erhard Anthes für die Bereitstellung von Bildern und Unterlagen sowie für zahlreiche Anregungen ganz herzlich bedanken.

6. Tabelle: Maschinen mit Summier- oder Parallelwerk