jredinДжеймс Х. Редин

Магистр на науките
Промишленният и управленчески инжинеринг
Колумбийският Университет, Ню Йорк

Оригиналът:
A Brief History of Mechanical Calculators
Part II
Crossing the 19th Century

Част I ] [ Част II ] [ Част III ]

Аритмометър на Томас

АритмометърТова не беше до началото на 19 век, че калкулатора става популярно устройство. Това се случи през 1820 г., когато Чарлз Ксавие Томас де Колмар (1785-1870), на Франция, направи аритмометър ( френски патент No1420, 18 Ноември, 1820 ), една машина на базата на дизайн на Лайбниц, който е в състояние да изпълнява четири операции в прост и надежден начин. Поради своята еднопосочен барабан, деление и изваждане изисква определяне на лост. Аритмометър също е известен като машината на Томас.

Машината на Томас беше много успешна и сто години по-късно, през първата половина на 20-ти век, устройството все още се продава. Томас получи Франция Кавальер на Почетния легион на неговата машина. Около 1500 машини са били направени от Compagnie d’Assurance Le Soleil, основана от Томас, и други изпълнители, между 1820 и 1930.

Като всеки успешен продукт, машината на Томас имаше много клонинги, а терминът аритмометър превърна в синоним на четири функция изчислителна машина. Пример за това е аритмометър въведена от Артър Бъркхард през 1878 г. компания си, на Erste Glashütter Rechenmaschinenfabrik, започна изчислителна машина индустрията в Германия. Аритмометър Бъркхард бе произведен от дружеството Erste до 1920, когато тя се сля с компанията Saxonia за образуване на компанията Vereinigte.

Друга машина въз основа на проекта Томас е MADAS (умножение, Автоматична споровете, събиране и изваждане), въведена през 1913 г. MADAS е произведен от Х. В. Егли на Швейцария. Тя включва механизма за автоматично разделяне патентована през 1902 г. от Александър Рехнитзер, на Чехословакия. Полуавтомат умножение е добавен през 1925 г. в MADAS Полуфабрикати и пълен автоматичен умножение беше включен през 1927 г. в MADAS Superautomat.

Друг интересен прилагане на принципа на Лайбниц е ВММ (времето е пари), въведена от Лудвиг Шпиц през 1907 г. Подобно на други стъпка дръм машини, бе монтиран в дървена кутия. Въпреки, че са обемисти и скъпи, тази машина постига търговски успех, благодарение на продажните способности Лудвиг Шпиц.


Различен механизъм

В 1786, Дж. Х. Мюллър, инженер в Hessian армията роди идеята за това, което по-късно ще се превърне в съвременните компютри, разликата двигател. Това беше специална машина, чиято цел е да се оцени и да отпечатате математически таблици чрез добавяне последователно разликата между някои полиномни ценности.

Идеята на Мюлер беше забравена до 1822 г., когато Чарлз Бабидж (1792-1871) и колегата му Аугуста Ада Байрон, графиня на Ловелас (1815-1852), на Лондон, получени държавни средства за изграждане на програмируем прототип. Поради технически ограничения, бюджетни ограничения и Бабидж интерес към развитието на по-модерен дизайн, наречен Аналитичния Двигател, че проектът не е завършен. Частичен прототип се показва в науката музей на Южен Кенсингтън, Англия.

През 1853, Джордж Шутц (1785-1873) и синът му Едвард (1821-1881), Швеция, построена през 1853 г. на първия работен разлика двигател, който сега е на дисплея в Смитсъновия институт във Вашингтон. Калкулаторът на Шутц е и първият калкулатор с възможности за печат.

Другата разлика двигатели са били построени в Европа и в САЩ през втората половина на 19 век.

Поради тяхната автоматично последователно подход, разлика двигатели се считат за предшественици на съвременните изчислителни машини.


Томас Фаулър трикомпонентнен калкулатор

През 1838, Томас Фаулър (1777-1843) творческа изобретател и банкер от Англия разработена система, основаваща се на плочи от двукомпонентни и трикомпонентни номера, за да се улесни аритметични изчисления. По-късно той се използва по подобен принцип за изграждане на трикомпонентен калкулатор. Неговият прототип, който измерва 6 фута х 3 фута и е направен от дърво, беше представен на членовете на Кралското дружество май 1840 г. За съжаление, Фаулър починал няколко години след това, и машината никога не влезе в производство, но това е много интересен пример на различни подходи, които човешката изобретателност е взел за изработването на изчислително устройство.


Буолдуин принцип и на Однер машини

Значителна промяна в дизайна на Лайбниц е патентован през 1875 г. от Франк Стивън Болдуин (1838-1925) на Съединените американски щати. В Болдуин Принципа деветте стъпиха барабаните са заменени от една въртележка, която е променлива назъбен цилиндър с набори от девет радиални колчета, които се подават или се прибират от действието на определяне лостове чрез слотове разположени в противоположната страна на бутилката. Един набор от клечки се използва за всяка цифра. A манивела за двупосочен дръжка активира цифрени колелата насочени в променлива назъбен цилиндър. Това изобретение е награден с Джон Скотт медал за най-достойна изобретение на годината.

Original OdhnerНяколко години по-късно, през 1878 г., Уилгодт Теофил Однер (1845-1905), един швед, работещи за Лудвиг Нобел в Русия, патентована една въртележка устройство. Въпреки патент Ohdner е напълно независима от изобретението Болдуин, това устройство е толкова сходен с Цилиндър на Болдуин, че с течение на времето, условията тип Болдуин и тип Однер се превръща в синоним за тези видове изчислителни машини.

Между 1873 и 1912 г., Болдуин направи няколко модела на базата на неговия принцип. През 1900 г., например, той патентова Болдуин Изчислитилният Двигателят на, една машина, която изисква само един удар на цифри, за да извършва умножение или деление. Но първата успешна търговска операция случи само, когато той се присъединява към усилията с Джей Рендолф Монро да се адаптират пълна клавиатура и започна в Ню Джърси на Монро изчислителна машина в 1912 г. Десет години по-късно Монро стана пионер в електро-механични калкулатори .

WT Odhner, Maschinenfabrik & Metallgiesserei започна производство на калкулатори около 1886 г. в Санкт Петербург, Русия. В допълнение към калкулаторите, в магазина също направи друг вид продукти, включително продукти за руската армия по време WW1. Калкулационните се продава под името Original-Odhner, повечето от тях са останали в Русия и не са твърде общи сега. 30000 калкулатори са направени в Русия, а може би и по-малко от 20% са били изнесени.

През 1917 г., годината на руската революция, синът му Александър премества производството на Гьотеборг, Швеция, формиране на компанията Aktiebolaget Original-Odhner [13]. През 1918 г. фирма на Аксел Вибел в Стокхолм получи правата за производството на този вид машина под името FACIT. FACIT T (1932)През 1924 г., Вибел е продал компанията си AB Aetvidabergs Industri, която прие името на FACIT за всички свои продукти. През 1942 г. това дружество е купил повечето акции на дружеството Однер, а през 1973 г. FACIT AB става дъщерно дружество на Electrolux, която преустанови производството на FACIT калкулатори през 1977.

През 1924 г. Феликс Джержински, основател на Checka, започна производството на тези машини ПИН-колесни като средство за осигуряване на източник на труда за младите хора в Русия. Първоначално Феликс калкулатори са били произведени в Москва в една фабрика, която по-късно става централата на КГБ (Феликс Джержински също беше шеф на КГБ). Те са произведени до началото на 80-те години. Както е било типично в Русия, калкулаторите са произведени в много заводи, повечето от тях дойде от един завод, разположен в Курск. Скоростите на Феликс калкулатори бяха направени от ниско съпротивление цинкова сплав, вместо на стомана и месинг, използвани в Однер калкулатори.

През 1892 Однер продал патентни права да Grimme, Natalis & Co. A.G на Брауншвайг за продажба в Германия и някои съседни страни. Тази компания произвежда калкулатори Однер тип под името Brunsviga, а по-късно, на самото дружество е кръстен Brunsviga. 20 000 единици са били продадени между 1892 и 1912 г. През 1910 г., Брунсвига въведе Trinks Arithmotype, който е първият и може би единствената написването Однер тип калкулатора. През 1959 Brunsviga се сля Olympia Werke (производител пишещи машини). От 1970 г. компанията е все още се продава много видове механични, електромеханични и електронни калкулатори. Две механични модели бяха продавани като Brunsvigas но идентични модели могат да бъдат закупени с името Олимпия, също.

Други машини от този тип са на Dactyle, Eclair, Esacta, Minerva, Antares Walther, FACITThales, Triumphator и Alpina. Alpina е много малка единица произведена в Германия през 1961 г., и се счита за един от последните дизайни на механичните калкулатори.


Мултиплициране подход частичния продукт

Това беше 1878, когато Рамон Верея, един испанец, живеещ в Ню Йорк е изобретил механизъм напълно различен от Лайбниц и Болдуин дизайн ( US Patent 207918 ). Това беше подобрение на механизъм патентована от Едмунд Д. Барбур през 1872 г., и се основава на частично продукт мултиплициращ механизъм в състояние да „четат“ стойности от назъбена Питагоровата маса по начин, подобен на системата на Брайлова азбука. Верея не се интересува от производството на машината с търговска цел, той просто иска да „показват, че един испанец може да се измисли, както и един американец.“

През 1889 г., Леон Болли на Льо Ман, Франция използва подобен принцип да разработи комплексен механизъм (US Patent 556 720), който по-късно, през 1892 г., му позволява да се изгради една машина в състояние автоматично да се изчисли на корен квадратен от 18-цифрен номер, в около 30 секунди! Въпреки че много изобретателни и иновативни, машини на Болли не е бил произведен с търговска цел, като Болли съсредоточена вниманието си към изграждането на състезателните автомобили.

МилионерътПрез 1892 г. Ото Штайгер (1858-1923) също патентова умножение машина, базирана в Верея и Болли му подход. Тази машина е произведена между 1895 и 1935 г. от Ханс В. Егли на Швейцария и се продава с името на марката Милионерът. Някои модели претеглят до £120 и около 4700 единици са били продадени.

Друг частичен продукт умножаване машина е машина Мун-Хопкинс изобретен през 1911 г. от Хъберт Хопкинс на Сейнт Луис. Тази сложна машина, комбинация от пишеща машина и калкулатор, се предлага на пазара от Барроуз като своя клас 7 модел, в 1920 година след придобиване на права от Moon-Hopkins Billing Machine Co. през 1921.


Тронцет или Слайд Суматори – не са необходими батерии

Arithmographe TroncetОсемдесет години преди Джак Килби изобретява първия електронен калкулатор джоба, Дж. Л. Тронцет на Франция изобретен през 1888 г. на добавяне устройство наречено Arithmographe. Това устройство е базиран в набор от плъзгащи цифри вградени в картонена конструкция и вградени в бележника . Изобретението на Тронцет стана толкова популярно, че терминът troncet обикновено се прилага за обозначаване на този тип устройства.

Основният принцип, използван при добавянето на устройство Тронцет не беше нова, тя вече беше използван от Additionneur на Клод Перо (1613-1688) през 1685, от К. Кейз в 1720 , и подобрена чрез Куммер през 1847 Според Робърт Отнес [3], в Съединените щати, С. С. Янг патентована слайд ехидна през 1849 г., Г. Б. Фаулър патентована една през 1863 г., което бе подобрен през 1890 г. и се продава под името Универсална Добавяне машина . Тогава, С. Е. Лок патентована една през 1901.

Тези устройства са били вдъхновени от сметало. Мъниста и струни бяха заменени с плъзгачи с неравности и дупки, които се движат в една плоска случай. Резки бяха достъпни чрез слот. Слотът имаше цифри отбелязани на едната си страна.Цифрите също бяха отбелязани от едната част на плъзгача и скрити от органа по делото, с изключение на един, който се появява през малък прозорец в дисплея. Един слайд се използва за всяко относително положение в редица.

Ранни реализации имали слайдовете разположени хоризонтално. Тронцет ги подредени вертикално, за да се улесни използването му като преносим устройство. Добавянето се извършва чрез натискане надолу слайда, с помощта на стилус, за да бъдат добавени редица резки равни на цифра. На върха, на слот наведе на ляво и след това една единица надолу, което позволява на писалката, за да бъде преместен в ляво и след това надолу, докато изместване на лявата пързалка с една единица, когато резултатът превишена 9. Този елементарен, но практически механизъм за носене беше подобрение, направено от Куммер през 1847.

Тронцети са направени в Германия, САЩ и няколко азиатски страни с широк набор от функции. Те бяха евтини и стана толкова популярен, че някои са били все още се използва, когато електронни джобни калкулатори взеха своето място в 70-те.

В Германия, Addiator е производител на висококачествени слайд разширители. Addiators станаха толкова популярни, че се превръща в синоним на слайд разширители на Тронцет. Модели Типична Addiator бяха:Addiator Standard (1920), Maximator (1925), Duplex (1950) и Arithma (1960).

За разлика плъзнете правила, които са били аналогови устройства, плъзнете разширители са дискретни устройства. Въпреки това, поради своята плъзгащи природата, плъзнете разширители са по-свързани, за да плъзнете правила, отколкото да механичните калкулатори. Faber-Castell , добре познат производител слайд правило, закупени Addiator и включени своето устройство в задната част на техните правила пързалка.

Магия BrainНякои примери на слайд разширители са: Addiator, Addifix, Addimax, Correntator, Exactus, Produx, German, Kingson, Groesbeck, Locke, Fowler, Universal, Bair, Rapid Computer, Arithstyle, Dilworth, Calculator, Ve-Po-Ad, Omega, Omega Rechner, Addimult (Tower,) Kalkometer, Magic-Brain, Midget, MBC Pocket, Tasco, Valiant, Vanguard, Windsor и Wolverine.

Специален вариант е разширители слайда ленти, които са основно американско изобретение. През 1886 г. Чарлз Хенри Уебб на Ню Йорк изобретил Добавителна Лента. В това устройство, плъзгачи и резки бяха заменени с непрекъснати ленти и дупки. Около 1909, J.H. Bassett & Co., Чикаго, въведена друга единица, която се продава като новост, докато 1938. Тези устройства се наричат Слайд Верижни Добавители, и в крайна сметка тези, произведени в Германия и Япония контролирани на пазара в САЩ.

Някои примери на слайд верижни разширители са: Bassett, Clark, Comptator (Rapid Computer Adding Machine, 1920), Perplex, Stima, Gem (1904), Hasbro, и Baby.

По-малко успешно бяха кръглите реализации на Суматорите слайд патентовани в САЩ от Менденхалл (1867), Лумис (1868), Тейлър (1874), Харт (1878 г.) и Бриггз (1879) [4]. Това се дължи на ограничението, наложено от броя на цифрите в числата, които се добавят, тъй като плъзгачи, се заменят с концентрични дискове.

Някои примери за кръгови разширители са: Addograph, Стивънсън Адер, Бързо който прави изчисления, Себастиан, семейство Уеб и Eureka .


Търсенето на клавиатура

Hill MachineМежду 1850 и 1887 г., бяха направени много опити да се разработи изчислителна машина, която ще използвате клавиши като средство за въвеждане на данни. В Европа, ключови задвижване машини са направени от В. Щтилт (1851), Ф. Арцбергер (1866), A. Слеттнер (1882), Багге (1882), д’Азеведо (1884), Пететин (1885) и Мак Майер (1886). В САЩ: Д. Д. Пармил (1850), Т. Хилл (1857), Г. В. Чапин (1870), В. Робджон (1872), Д. Каръл (1876), Борлнад и Хофман (1878 г.), М. Буше (1883), К. Г. Спалдинг (1884), A. Старк (1884 ), Л. У. Свем (1885), П. Т. Линдхолм (1886) и Б. Ф. Смит (1887) [7].

Тези опити показват трудността при адаптирането на използването на ключове на колесни механизми. Повечето от тях са с един порядък машини, които нямат носене механизъм, който добавя само една цифра в всяко натискане на клавиша. Малцината, с възможност за многократно цел трябваше бавни механизми носи и липсваше ефективен начин за контрол на динамиката прилага към колелата от ключовите дейности.