Arithmomètre

Neue Rechenmaschine
von Herrn Thomas (aus Colmar)

(aus der Zeitschrift "L’Illustration Journal Universel" vom 20.10.1849)  Originaltext  ►Fotos

Wir kündigen Ihnen am Beginn unseres Artikels an, dass wir uns mit einer neuen Rechenmaschine beschäftigen werden. Eigentlich müssten wir sie eher alt nennen, denn sie geht auf Herrn Thomas (aus Colmar) zurück, stammt aus dem Jahre 1818 und wurde 1820 patentiert. Seit dieser Zeit hat Herr Thomas sie vervollkommnet, vereinfacht und verbessert und ihr eine größere Stellenzahl gegeben. Aber das Prinzip ist gleich geblieben, und dieses Prinzip ist schon 1821 als ausgezeichnet beurteilt worden von der Gesellschaft zur Förderung der Nationalen Industrie, und zwar von von Herrn Francoeur, einem Fachmann auf ähnlichem Metier.

Aber seit dieser Zeit ist Herr Thomas nicht untätig geblieben: Obwohl seine Maschine mit großer Leichtigkeit genaue Ergebnisse lieferte, zeigte sie noch einige Schwierigkeiten. So machte er sich zur Aufgabe, die Maschine zu einer noch einfacheren Bedienung zu bringen, so dass man sie nicht nur als eine schöne Sehenswürdigkeit betrachten sollte, welche das Arbeitszimmer eines Mathematikers zieren könnte, sondern durch ihren Preis erschwinglich werden sollte für alle diejenigen, die der Handel, die Industrie oder die Spekulation dazu zwingen, täglich viele Rechenoperationen durchzuführen.

Also ist es Herrn Thomas nach 30 Jahren ständiger Arbeit gelungen, die Rechenmaschine herzustellen, die einige unserer Leser auf der Industrieausstellung sehen konnten. Von dieser Maschine wiederum hatten wir in unserem Büro ein Exemplar stehen, das sofort Produkte aus zwei fünfstelligen Faktoren ausrechnen kann.

Es geschah jedoch nicht ohne immense Schwierigkeiten, dass der Erfinder ein solch wunderbares Ergebnis erreichen konnte, denn er ist selbst kein Mechaniker, und so sah er sich genötigt, sich an Facharbeiter zu wenden, denen er erst einmal seine Vorstellungen erklären musste; Vorstellungen, die nicht immer schon ausgereift waren und die die Arbeiter weder unterstützen noch korrigieren, ja manchmal noch nicht einmal verstehen konnten. Ein einziger von ihnen, ein junger Mann namens Piolaine, Sohn eines Uhrmachers in Neuilly, hatte sich als ziemlich klug erwiesen und angefangen, eine Maschine nach einem völlig neuartigen System zu bauen; er hatte sie fast fertiggestellt, als 1848 der Tod kam, um ihn dahinzuraffen. Der Bau der Maschine war jedoch schon weit fortgeschritten, so dass man sie fertigstellen konnte und wir sie vor einigen Tagen in Funktion haben sehen können.

Dass wir hier eine so lange Vorrede halten, geschah, weil unsere Zeitschrift im letzten April von der einfallsreichen Rechenmaschine der Herren Maurel und Jayel gesprochen hat, und ohne hier einen Vorteil herauszustellen oder die Frage zu diskutieren, ob der Vorzug diesen beiden Erfindern oder Herrn Thomas zu geben ist, erschien es uns in unserer Unparteilichkeit nützlich und gut, einen Platz in unseren Spalten der Beschreibung eines Apparats einzuräumen, dessen ursprüngliche Idee schon von 1818 stammt und dessen mechanische Teile nur verbessert und vereinfacht wurden. Denn wir müssen hier festhalten: Wenn man die aktuelle Maschine mit der Zeichnung in der Zeitschrift der Gesellschaft zur Förderung der Nationalen Industrie vergleichen, erkennt man leicht, dass das Prinzip absolut gleich geblieben ist und die Verbesserungen nur darin bestehen, dass die mechanischen Teile besser angeordnet sind und einzelne von ihnen eingespart wurden.

Der ohne Zweifel schwierigste Teil unserer Aufgabe besteht nun darin, diese Maschine zu beschreiben, ohne dass ein Schaubild uns zu Hilfe kommen könnte. Wenn es sich um Zahnräder handelt, die mit mehr oder weniger Zähnen ausgestattet sind, um Ausklinkvorrichtungen und um mikroskopisch kleine schräge Ebenen, dann reicht die Sprache nicht aus, und so viel sprachliche Anschaulichkeit man auch darauf verwenden mag, ist es unmöglich, dass der Leser alles restlos verstehen könnte. Also müssen wir uns darauf beschränken, eine Vorstellung des Mechanismus zu vermitteln, in der Hoffnung, dass die Intelligenz unserer Leser unser Ungenügen ergänzen möge, oder, was noch viel besser wäre, dass Herr Thomas bald eine Beschreibung seiner Maschine mit den Konstruktionszeichnungen zur Unterstützung veröffentlichen möge.

Wir haben oben schon gesagt, dass die Maschine mit einer erstaunlichen Geschwindigkeit die vier Grundrechenarten der Arithmetik durchführt; wir wollen hier noch hinzufügen, dass sie ebenso zum Ziehen der Wurzel dient. Ihre Konstruktion ist auf den folgenden Grundsätzen aufgebaut:
1. Die Multiplikation ist die verkürzte Addition einer Größe mit sich selbst.
2. Die Division ist eine verkürzte Substraktion, deren Ziel es ist zu erkennen, wie viele Male eine Größe in einer anderen enthalten ist.

Der „Arithmomètre“, dessen Abbildung wir oben präsentieren, besteht aus zwei Teilen. Der eine, nämlich der vordere, enthält den gesamten beweglichen Mechanismus, der hintere das Ergebnis. Zwischen zwei Kupferplatten oben und unten, die durch vier Säulen verbunden sind, ist das System des Multiplikanden, des Multiplikators und des ganzen Bewegungsapparates untergebracht. In die obere Kupferplatte sind so viele Schlitze eingefräst, wie der Multiplikand Ziffern haben kann (auf unserer Zeichnung sind es fünf); dazu gibt es links einen zusätzlichen Schlitz für den Multiplikator. In diesen Spalten lässt man Schieber hin- und hergleiten, um die Ziffern des Multiplikanden und eine Ziffer des Multiplikators zu markieren.

Unter der Platte im hinteren Teil des Kastens sind runde Scheiben angebracht, von denen jede zehn Ziffern von 0 bis 9 trägt, die durch kleine runde Anzeigefenster die erhaltenen Produkte angeben. Diese Platte kann sich heben und auf einer stählernen Stange, die ihr als Scharnier dient, an der Rückseite des Kastens entlanggleiten, um auf diese Weise die die Einer, Zehner, Hunderter der  Ziffernscheiben gegenüber den Einern, Zehnern und Hundertern im vorderen Teil verschieben zu können.  

Der Mechanismus setzt sich für die fünf Ziffern des Multiplikanden zusammen aus fünf geriffelten Zylindern, aber nur auf neun Zwanzigsteln ihrer Oberfläche, das heißt, dass ihr Umfang in 20 Teile eingeteilt ist und die Rillen nur neun dieser Teile besetzen, aber sie bestimmen nicht die ganze Länge und sind in Zehntel eingeteilt in Form einer Treppe, um die Ziffern des Multiplikanden von 0 bis 9 Zehntel darzustellen.

Im Inneren jedes dieser Zylinder befindet sich ein weiterer Zahn, der von einer Schraubenfeder herausgedrückt wird und dazu dient, den Abzug zu markieren, von dem wir gleich noch sprechen werden. Alle diese Zylinder sind mit einem Zahnrädern ausgestattet, die dem Multiplikator entsprechen, und mit Winkelrädern, die durch Zahnräder mit den Zifferscheiben verbunden sind.

Der Zylinder des Multiplikators ist spiralförmig geschnitten, und zwar auf folgende Art: Wenn der Schieber in dem Spalt bis zu der Ziffer gezogen ist, mit der man multiplizieren will, macht er so viele Umdrehungen, wie es Einer in dieser ZIffer gibt, und da alle Zylinder Räder haben, die mit Zähnen ineinandergreifen, machen alle zusammen die gleiche Anzahl von Umdrehungen.

Nachdem dies klargestellt ist, werden wir versuchen, verständlich zu machen, wie die Maschine funktioniert, und zwar an einem sehr einfachen Beispiel. Nehmen wir einmal an, man habe 5 mal 3 zu multiplizieren. Wir führen den Schieber für die Einer (erste Spalte A rechts) auf die Ziffer 5 und den Schieber des Multiplikators auf die Ziffer 3: Dieser keilförmige Zylinder wird also drei Umdrehungen machen müssen, um an seinen festen Punkt zu gelangen oder, anders ausgedrückt, die Zahl 5 wird zweimal sich selbst hinzugefügt. Die erste Umdrehung führt auf der ersten Ziffernscheibe rechts (Scheibe für die Einer) zur Zahl 5, indem sie nacheinander unter den Augen des Lesers die Zahlen 1, 2, 3, 4 und 5 vorübergehen lässt. Wenn die Ziffer 5 erscheint, bleibt die erste Umdrehung stehen, ohne dass sich die Ziffernscheibe bewegt, und das wird man verstehen, wenn man sich daran erinnert, dass die Rillen des Multiplikanden-Zylinders in treppenförmiger Art eingeschnitten sind, was dazu führt, dass der Schieber nur auf die Anzahl der Rillen reagiert, die der zu multiplizierenden Zahl entspricht. Bei der zweiten Umdrehung sieht man auf der Zifferscheibe folgende Zahlen vorübergehen: 6, 7, 8, 9 und schließlich 0. Aber in diesem Moment beginnt die Rolle des Zahns, der, wie wir schon gesagt haben, in dem Zylinder verborgen ist und durch eine Schraubenfeder unter Druck steht. Wenn man bei der 0 angelangt ist, kommt dieser Zahn heraus, greift mit weiteren Zahnrädern in die nächste Ziffernscheibe links ein, vermittels einer schrägen Ebene und einer Sperrklinke, die wir ohne Zeichnung nicht besser erklären können, und lässt diese Ziffernscheibe (die für die Zehner) sich weiterdrehen. Also zeigt sie jetzt 1 an, und die Ziffern, die man auf den beiden Scheiben lesen kann, ergeben eine 10, und wenn sich jetzt die Umdrehung vollendet, geht der zehnte Zahn, der des Übertrags, auf eine weitere schräge Ebene über und kehrt in den Zylinder zurück. Eine dritte Umdrehung wird ausgeführt, und man gelangt schließlich zu der Zahl 15.

Wenn man mit 4 statt mit 3 multipliziert hätte, hätte die vierte Umdrehung erneut den Übertrags-Zahn herausgeholt, der die Ziffernscheibe der Zehner auf eine weitere Zahl gedreht hätte, dann hätten die beiden Scheiben eine 20 angezeigt.
Was wir gerade eben mit der größtmöglichen Klarheit gesagt haben, wird genügen, um den bewundernswerten Mechanismus verständlich zu machen, den wir beschreiben wollten und in dem uns zweifellos der genialste Teil in dem Übertrags-Zahn zu liegen scheint. Jetzt kann man sich der Art und Weise bewusst werden, in der sich die Rechenoperationen vollziehen.

Wenn es um die Addition geht, stellt man die erste Zahl, die man addieren will, auf den Schiebern der Spalten rechts ein, und um sie auf die Ziffernscheiben zu übertragen, stellt man den Schieber auf der linken Seite auf die Ziffer 1 ein, denn es ist so, als ob man die Zahl mit 1 multiplizieren würde; dann dreht man die Kurbel einmal herum, und die Zahl findet sich auf den Ziffernscheiben wieder. Auf die gleiche Art trägt man die zweite Zahl ein, man stellt wieder den Schieber auf die Ziffer 1 ein, und eine weitere Umdrehung der Kurbel transportiert sie auf die Zifferscheiben, wo sie sich gleich zur ersten Zahl addiert wiederfindet, und so weiter und so fort. Das bedeutet, dass sich die Addition von allein vollzieht, sobald man die Zahlen eingetragen hat.

Was die Multiplikation betrifft, so haben wir deren Mechanismus soeben schon in allen Einzelheiten erklärt: Man multipliziert nacheinander mit jeder Ziffer des Multiplikanden, aber man muss dabei beachten, je nachdem ob man mit Zehnern, Hundertern usw. multipliziert, dass man die Platte der Ziffernscheiben jeweils um eine Kerbe von links nach rechts verschiebt, um die Einer, Zehner usw. zu befreien, damit diese Zahlen nicht mehr von den Ergebnissen der vorhergehenden Operation betroffen sind.
Was die Subtraktion und die Division angeht, die umgekehrten Operationen der zuvor beschriebenen, genügt es, mit Hilfe einer Nadel die Ziffernscheiben zu entkoppeln und sie in umgekehrter Drehrichtung zu koppeln.

Wir hoffen nun, dass die schnelle Beschreibung, die wir soeben skizziert haben, verständlich genug war, um unseren Lesern eine Vorstellung von dem „Arithmomètre“ des Herrn Thomas zu vermitteln. Was uns betrifft, können wir nur versichern, dass wir höchst entzückt von diesem Apparat waren, von der Sicherheit, mit der er funktioniert, und der Schnelligkeit, in der er die Ergebnisse produziert. Es bleibt uns nur, einen Wunsch zu formulieren: dass Herr Thomas sehr bald zu einer laufenden Produktion gelangen wird und uns dieses Produkt mit zehn Ziffern zu einem Preis von 100 Francs oder 125 Francs liefern können wird, wie er es uns versichert hat. Wir garantieren ihm einen unglaublichen Erfolg und einen ungeheuren Absatz, denn in unserem näheren Umkreis kennen wir schon mehrere Industrielle, denen wir diesen Apparat beschrieben haben und die uns danach ihre Absicht erklärt haben, mehrere Exemplare davon für ihre Fabriken zu kaufen.

Das Beispiel, das auf der Zeichnung zu sehen ist, ist die Multiplikation der Zahl 76.948 mit der Zahl 9. Die Operation ist fertig durchgeführt, denn der Schieber, der den Multiplikator anzeigt (vierte Spalte auf der linken Seite) ist bei der Ziffer 0 angekommen. Das Ergebnis dieser Multiplikation, das man auf den kleinen Zifferscheiben oben ablesen kann, beträgt 692.532.

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