Serie: Historische Technik – Rechenmaschinen (1905)

Sie sind Relikte längst vergangener Verleger- und Ingenieurskunst: Vor über hundert Jahren konnte man Wissen in aufwändig gestalteten Konversationslexika nachschlagen. Mit der exklusiven Artikel-Serie aus dem Meyer Konversations-Lexikon von 1905 bekommt der geneigte Leser Einblick in den damaligen Wissensstand der Technik. Als erster Beitrag wurden die rudimentären Vorläufer der heutzutage als selbstverständlich erachteten Computer ausgewählt: „Rechenmaschinen“.

Rechenmaschinen - vor über hundert Jahren waren das keine Computer, sondern rein mechanisch arbeitende Rechen-Hilfsmittel.
Von Bits & Bytes kann keine Rede sein – vor über 100 Jahren arbeitete man mit rein mechanischer „Intelligenz“, die mitunter recht schwer zu bedienen war, dafür aber keinen Pfennig Strom kostete, von modernen Schicksalsfragen wie so genannten „Bluescreens“ ganz zu schweigen.

Rechenmaschinen

(hierzu Tafel Rechenmaschinen I und II), mechanische Vorrichtung zur Ausführung von Rechenaufgaben der vier Spezies. Auf dem Rechentisch (abacus) der alten Römer waren in parallelen Einschnitten Knöpfchen verschiebbar, die je nach Reihe, in der sie standen, einzelne Einer, Zehner, Hunderte etc. darstellten; zwischen den Hauptreihen befanden sich Nebenreihen, deren Einer bloß das Fünffache von den Einern der vorhergehenden Hauptreihen galten. Mit diesen Knöpfchen rechneten die Römer ähnlich wie wir mit den arabischen Ziffern, deren Wert ebenfalls durch ihre Stellung bedingt ist. Auf demselben Prinzip beruht das Suan Puan der Chinesen und Tataren, das Soroban der Japaner und das ebenso eingerichtete Rechenbrett, das unter dem Namen Stschoty in den russischen Kaufläden gebräuchlich ist, auch bei uns für den Elementarunterricht Verwendung findet. Bei diesem sind in einem Rahmen eine Reihe paralleler Drähte angebracht, an denen Kugeln verschiebbar sind; jede Kugel des ersten Drahtes bedeutet eine Einheit, jede des zweiten 10 etc. Hierher gehören auch die zur Erleichterung der Multiplikation und Division dienenden Neperschen Rechenstäbchen, Stäbchen oder schmale Streifen, die von jeder der Zahlen 1 – 9 die Vielfachen vom Ein- bis Neunfachen in der Weise erhalten, dass die Einer Schräg nach rechts über den Zehnern stehen. Mittels solcher Stäbchen kann man sich nun leicht die Vielfachen einer beliebigen Zahl bilden; legt man z.B. (vgl. die Figur) die Stäbchen der Zahlen 4, 9, 3 nebeneinander, so erscheint das Sechsfache von 493 in der Form:

Abbildung 1: Neppersche Rechenstäbchen

und wenn man hier zu jeder Zahl der zweiten Zeile die schräg über ihr stehende der ersten addiert, so erhält man das Sechsfache von 493, nämlich 2958. Der Rechner kann also die Vielfachen des Multiplikandus gleich abschreiben. Solche Rechenstäbchen hat zuerst John Rapier in der Schrift „Rhabdologiae seu numerationis per virgulas libri duo“ (Edinb. 1617) beschrieben; in neuerer Zeit sind solche von Blater, Rapiertafeln (Wien 1886) herausgegeben; Genaille und Ed. Lucas haben sie noch verbessert (Réglettes calculatrices, Pa. 1885).

Zur Erleichterung des Addierens langer Zahlenreihen dient der Addierstift. Man setzt ihn (f. Tafel II.Fig. 2) auf die Ziffern, die addiert werden sollen, und schiebt ihn durch Druck auf die Hülse so weit in letztere, bis der Zeiger e auf der betreffenden Zahl steht. Läßt man hierauf mit dem Druck nach, so wird durch eine Spiralfeder der Stift a wieder herausgedrückt; durch die stattgehabte Bewegung hat sich aber das Rädchen c um eine den Ziffern entsprechende Anzahl Zähne gedreht und dadurch den Zylinder, der auf seinem Umfang in schwach steigender Schraubenlinie die Zahlen von 1 – 700 trägt, um ebenso viele Zehntel einer Umdrehung bewegt; zwischen den Ziffern befindet sich eine schraubenförmige Rute, in der ein Zeiger f zum Ablesen der Summe sich bewegt. Während der Zylinder sich nur einmal um seine Achse dreht, steigt der Zeiger um die Entfernung zweier benachbarter Schraubengänge und rückt dabei um 10 Einheiten weiter; er zeigt stets die Summe der nacheinander berührten Ziffern an, da bei der Zurückbewegung des Stiftes a die Rückdrehung des Zylinders durch Anwendung eines zehnzähnigen Schaltrades, in das eine Zahnstange d greift, die nur bei ihrer Rückwärtsbewegung das Rädchen drehen kann, verhindert wird. Einen sehr einfachen Addierstift, der viel benutzt wird, hat der Mechaniker D. Leuner in Dresden konstruiert.

Auf einem höheren Standpunkt stehen die Rechenstäbe oder Rechenschieber, bei denen ein Lineal auf einem anderen hin verschoben werden kann.; die auf den Linealen abgetragenen Teile geben die Logarithmen der Zahlen an. Da nun mittels der Logarithmen jede Multiplikation in eine Addition, jede Division in eine Subtraktion verwandelt wird, so ist leicht einzusehen, wie man durch Verschiebung des einen Lineals multiplizieren und dividieren kann; es lassen sich aber mit Hilfe des Rechenschiebers auch Potenzen und Wurzeln berechnen, und häufig ist er eigens zur Umrechung von Maßen, Gewichten etc. eingerichtet. Der logarithmische Rechenschieber ist 1620 vom englischen Gunter aus Herford (1581 – 1626) erfunden worden und wird daher als Gunterskala bezeichnet, vgl. Jerrmann, Die Gunterskale (Hamb. 1888); Hammer, Der logarithmische Rechenschieber und sein Gebrauch (3. Aufl., Stuttg. 1905); Esmarch, Die Kunst des Stabrechnens (Leipzig, 1896).

Abbildung 2: Rechenmaschinen: Meyers Konversations-Lexikon (1905)

Eine Modifikation der Rechenschieber ist die Rechenscheibe. Bei ihr sind die beiden Lineale ersetzt durch eine kreisförmige Scheibe und einen konzentrischen Ring. Die Rechenschieber und Scheiben sind für alle Fälle der Praxis höchst empfehlenswert, wenn es sich um rasche Ermittelung der Resultate handelt, wenn diese nur auf eine geringe Anzahl von Stellen genau zu sein brauchen. Für Rechnungen, bei denen das Resultat bis auf die letzte Stelle genau sein soll, sind größere, komplizierte Maschinen, die R. im eigentlichen Sinne, erforderlich. Solche R. sind namentlich in der letzten Zeit für wissenschaftliche Zwecke, in größeren kaufmännischen Geschäften, staatlichen Ämtern, Versicherungsgesellschaften, großen Postämtern etc. vielfach in Gebrauch gekommen, da sie den Vorteil eines absolut sicheren Resultats mit einer Zeitersparnis vereinigen. Die erste Rechenmaschine (Arithmometer) wurde von Pascal (1642) erfunden, auf einer Platte (Tafel 1, Fig. 1) ist eine Reihe von NO von acht Rädern aufgesetzt, die alle um ihre Mittelpunkte Q drehbar sind; das erste Rad von rechts hat 12 Zähne, das zweite 20, und alle folgenden haben 10 Zähne. Bei S angebrachte Hemmstücke, Potenzen genannt, dienen zum Arretieren von Stiften, die man in der Hand hält und zwischen die Zähne der beweglichen Räder Q steckt, um dieselben in der Richtung 6,5,4,3 zu drehen, wenn man die Maschine in Tätigkeit setzt. Die Linie YZ enthält eine Reihe von Löchern, in denen die Ziffern des Resultats erscheinen, auf die Figur die Zahl 4368091510. Die Maschine dient vorwiegend zur Addition von Geldbeträgen, und dementsprechend ist die Anordnung der verschiedenzähnigen Räder mit Rücksicht auf das damalige Münzsystem, Deniers, Sous, Livres, eingerichtet, nämlich 1 Livre = 20 Sous, 1 Sous = 12 Deniers, die Zahl in der Figur ist daher zu lesen 436,809 Livres 15 Sous 10 Deniers. Hat man die beiden Beträge

69 Livres, 7 Sous, 8 Deniers
584 … 15 = 6

zu addieren, so nimmt man einen Führstift, setzt ihn in den achten Zahn der ersten Rades rechts ein und dreht dieses Rad bis zum Anschlag S; ebenso verfährt man bei dem zweiten Rad bis zum Anschlag S gedreht wird, und so fort mit 9 beim dritten und 6 beim vierten Rade; dann hat man den ersten Summanden auf den Schaulöchern erhalten; nun verfährt man mit dem zweiten Summanden ebenso und erhält dann die Summe. Die Operation der Multiplikation ist ziemlich kompliziert, die Maschine hat wohl nur als Additionsmaschine Vorteile geboten.

Wesentlich vollkommener ist die Rechenmaschine von Leibnitz (1695; Tafel 1, Fig. 2 u.3). In dem unbeweglichen Teil A sind 12 Öffnungen für die Ziffern des Resultats; an dem beweglichen Teile B ist eine große Scheibe mit drei konzentrischen Ringen, auf dem äußersten und innersten sind die Zahlen 0 – 9, jedoch in entgegengesetzter Reihenfolge, eingetragen, während auf dem zweiten Ring sich neben jeder Zahl ein Loch befindet, in das ein Stift eingesetzt werden kann, oben ist ein Hemmstück angebracht. Auf 8 kleineren Schreiben sind ebenfalls die Zahlen 0 – 9 eingeschrieben, außerdem ist an jedem Zeiger, der sich herumdrehen lässt. Vorn vor der Maschine befindet sich ein großes Rad, durch dessen Umdrehung der ganze Mechanismus bewegt wird. Die an der linken Seite angebrachte Kurbel K dient dazu, den beweglichen Teil B von links nach rechts zu bewegen, so dass jedes der kleinen Räder gegen die darüber befindlichen Löcher des unbeweglichen Teils A verschoben werden kann. Will man die Zahl 1709 mit 365 multiplizieren, so dreht man auf den ersten vier Scheiben von rechts die Zeiger so auf die betreffenden Ziffern, dass, von links nach rechts gelesen, die Ziffern 00 001 709 auf den kleinen Schreiben stehen. Alsdann wird auf der großen Scheibe in das Loch, dass der Zahl 5 auf dem äußeren Ring entspricht, ein Stift eingesteckt und das große Rad so weit gedreht, bis der Stift an das zwischen 0 und 9 befindliche Hemmstück anstößt, dann ist die Multiplikation mit 5 ausgeführt. Hierauf dreht man mit der Kurbel K, bis sich jedes der kleinen Räder gegen die darüber stehenden Löcher um eins nach rechts verschiebt, setzt dann den Stift auf der großen Scheibe in das Loch 6 und dreht wieder das große Rad, bis der Stift wieder anschlägt, dann ist die Multiplikation mit 65 ausgeführt; nun wird der Stift in das Loch 3 gesteckt, der bewegliche Teil wieder um ein Loch verschoben und das Rad bis zum Anschlage gedreht, dann ist die Multiplikation mit 365 ausgeführt, und in den Schaulöchern erscheint 623785. Die Division wird in ähnlicher Weise leicht ausgeführt. Der Gebrauch der Maschine ist also sehr bequem, und ihre Konstruktion ist vorbildlich gewesen für die meisten der neueren Maschinen.

Abbildung 3: Rechenmaschinen II: Meyers Konversations-Lexikon (1905)

Eine wesentlich andre Anordnung zeigt die Maschine von J.H. Müller (1792; Tafel II, Fig. 1). Sie hat ein zylindrisches Gehäuse, das durch einen Deckel geschlossen wird, dessen äußerer Ring a beweglich ist, während die innere Scheibe b unbeweglich ist. Auf dem Ring a sind zwei Reihen von je 14 Zahlschreiben e und f, die Schreiben e tragen jede die Zahlen 0 – 9 einmal, die Scheiben f diese zweimal konzentrisch angeordnet , außen schwarz, innen rot; am Rande des Gehäuses sind weitere 14 Scheiben g, welche die Zahlen 0 – 9 auf ihrer Peripherie tragen, alle Scheiben sind mit Fenstern versehen, in denen immer eine Zahl der Scheibe erscheint, und können mittels Knöpfe eingestellt werden. Um die unbeweglichen Teile b ist die Kurbel K angebracht, durch deren Drehung die Maschine in Betrieb gesetzt wird, und ein Zeiger e, der auf jedes der Räderpaare eingestellt werden kann. Will man zwei Zahlen addieren, so stellt man die eine auf den Scheiben f, die andre auf den Schreiben g ein, dreht die Kurbel K einmal herum, alsdann erscheint das Resultat auf den Scheiben f, bei der Subtraktion stellt man den Minuenden auf den Scheiben f mit den roten Zahlen ein und verfährt ebenso. Bei der Multiplikation werden die Scheiben f alle auf 0, der Multiplikand auf den Scheiben g eingestellt, der Zeiger e auf die Einerräder gerichtet und die Kurbel K so vielmal herumgedreht, wie der Multiplikator Einer hat, darauf der Zeiger c auf die Zehnerräder gerichtet, die Kurbel K so vielmal gedreht, wie der Multiplikator Zehner hat etc. Das Resultat erscheint dann auf den Scheiben f. Zieht man versehentlich eine Zahl von der kleineren ab, oder entsteht ein Produkt von über 14 Stellen, so ertönt eine Alarmglocke. Sehr große Verbreitung hat die Maschine gefunden, die Thomas von Kolmar (1785 – 1870) erbaut hat, namentlich in der Ausführung von Burkhardt in Glashütte (Tafel II, Fig. 7). Die obere Fläche der Maschine besteht wieder aus einem vorderen festen und einem hinteren verschiebbaren Teil; auf letzterem befindet sich eine Reihe von zwölf großen Ziffernlöchern und darunter eine Reihe von sieben kleinen Ziffernlöchern, neben jedem Loch ist ein Knopf, durch dessen Drehung jede beliebige Ziffer eingestellt werden kann, rechts und links sind zwei Knöpfe A und B (Löcher), durch deren Drehung alle Ziffern dieser beiden Reihen ausgelöscht, d.h. auf 0 zurückgeführt werden. Auf den vorderen festen Teilen befinden sich sechs Schlitze, neben denen die Zahlen 0 – 9 aufgeschrieben sind; in jedem Schlitz geht ein Schieber, der auf jede Zahl eingestellt werden kann. Rechts ist die Kurbel K für den Betrieb der Maschine, links die Umsteuerung S, ein Schieber, der nach oben zu schieben ist, wenn man addieren und multiplizieren will, nach unten, wenn man subtrahieren und dividieren will. Wenn eine Multiplikation auszuführen ist, so stellt man den einen Faktor mit den Schiebern in den Schlitzen ein, mit dem äußersten Schieber rechts die Einer, mit dem zweiten die Zehner etc. setzt den beweglichen Teil so ein, dass das äußerste große Ziffernloch rechts über den Einerschlitz steht und dreht die Kurbel K so oft, wie der andre Faktor Einer hat, darauf verschiebt man den beweglichen Teil um ein Loch nach rechts, und dreht die Kurbel so oft, wie der Multiplikator Zehner hat etc., das Produkt erscheint dann in den großen Ziffernlöchern, während der andre Faktor in den kleinen austritt. Bei der Division ist das Verfahren genau dasselbe, es muss nur dann der Schieber S nach unten gedrückt werden. Die Figur zeigt die Maschine mit sechs Schlitzen für das Einstellen von sechsstelligen Zahlen, sie wird aber auch für acht- und zehnstellige Zahlen gebaut.

Eine ähnliche, wenn auch in der Anordnung etwas verschiedene Konstruktion zeigt die Maschine Brunsviga von Grimme und Ratalis in Braunschweig (Tafel II, Fig. 5). Auf der oberen Deckplatte werden Ausgangszahlen mittels kleiner Hebel eingestellt, auf dem untern beweglichen Zifferntasten sind rechts die großen Ziffernfenster für das Resultat, links die kleinen für den Multiplikator, rechts und links die beiden Löscher (Flügelschrauben), eine Umsteuerung für die Addition und Subtraktion ist nicht notwendig, bei der Addition dreht man die Kurbel rechts herum, bei der Subtraktion links herum; Fehler können durch Zurückdrehen der Kurbel sofort korrigiert werden. Ähnlich eingerichtet ist die Maschine von Büttner in Dresden.

Eine ganz andere Konstruktion hat die Rechenmaschine von Selling in Würzburg (Tafel II, Fig. 4). Sie besteht aus einem System von Nürnberger Scheren mit Klaviatur und Zahnstangen und einem Zahnradsystem mit Ziffernrädern. Die Herstellung der einzelnen Teilprodukte wird durch die Nürnberger Scheren besorgt, deren Kreuzungspunkte ihren Abstand proportional ändern. Bei der Multiplikation wird der Multiplikand mit den Tasten der Klaviatur eingestellt, wodurch die Verbindung der betreffenden Schienen (Kreuzungspunkte) mit den Zahnstangen erfolgt. Der Multiplikator bestimmt den Weg, den diese Kreuzungspunkte zurücklegen, d.h. die Öffnung der Schere; die Radsysteme übertragen diese Bewegung auf die Ziffernräder, die so gestellt werden, dass das Resultat längs eines Inderstriches erscheint, oder bei der neusten Konstruktion von Wetzer in Pfronten auf einem Papierstreifen abgedruckt ist. Die Maschine von Steiger und Egli in Zürich (Tafel I, Fig. 4), die viel Ähnlichkeit mit der Thomasschen besitzt, aber vor dieser und andern Maschinen der Vorteil hat, dass die Kurbel bei der Multiplikation nicht so vielmal herumgedreht werden muss, wie die betreffende Zahl angibt, sondern nur einmal, indem gleichzeitig der Hebel H auf die betreffende Zahl eingestellt wird, der Knopf U wird auf A,M,D, S eingestellt, je nachdem man addieren, multiplizieren, dividieren oder subtrahieren will; die Kurbel K wird immer in ein und derselben Richtung gedreht.

Maschinen, die nur für Additionen eingerichtet sind, werden namentlich in Statistischen Ämtern, Bankgeschäften und bei größeren Postanstalten gebraucht. Hierher gehören verschiedene in neuster Zeit eingeführte Comptometer, die R. Addir, Omega, die Additionsmaschine von Runge und die vollkommenste dieser Art von Burrough (Tafel II, Fig. 4 u. 6), die bei der deutschen Reichspost benutzt wird. Diese Maschine schreibt zugleich mit der Addition die einzelnen zu addierenden Zahlen auf einem Papierstreifen auf, der abgetrennt die sonst aufzustellenden Verzeichnisse ersetzt. Das Griffbrett (Fig. 6) trägt neun parallele, terrassenförmig aufsteigende Tastenreihen zu je neun Tasten, eine Nulltaste ist nicht vorhanden. Die einzelnen zu addierenden Zahlen werden nur durch Niederdrücken der Tasten eingestellt, dann wird der Hebel H nach vorn bewegt, wodurch die eingestellte Zahl auf dem Registrierstreifen P (Fig. 3) aufgeschrieben wird. Selbsttätig kehrt der Hebel in die Ruhelage zurück und löst die niedergedrückten Tasten wieder aus. [...]

Zur Quelle: Textbeitrag aus Meyers Konversationslexikon. Ein Nachschlagewerk des allgemeinen Wissens. Sechste, gänzlich neubearbeitete und vermehrte Auflage. Mit mehr als 16.000 Abbildungen im Text und über 1500 Bildertafeln, Karten und Plänen sowie 160 Textbeilagen. Sechszehnter Band. Plaketten bis Rinteln. Neuer Abdruck. Leipzig und Wien. Bibliografisches Institut. 1905.

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| | 6. April 2008 5971 x gelesen Schlagwörter: historische technik, kultur, lexika, meyers konversationslexikon

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