jredinДжеймс Х. Редин

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

Оригиналът:
A Brief History of Mechanical Calculators
Part III
Getting Ready for the 20th Century

[ Част I ] [ Част II ] [Част III]

„Макарони Кутии“ и арифмометър на Дорр Фелт

macaroni_iconПрез 1885 г., Дорр Еуджен Фелт (1862-1930), в Чикаго, използва дървени макарони кутии, скоби, гумени ленти, тел, канап и месни шишчета да направи прототип на това, което стана първата практическа калкулатора многократно, за да използвате клавиатурата , на Арифмометър. Протитпїт на „Макаронова Кутия“  вече е на показ в Смитсъновия институт във Вашингтон.

Дизайн се основава на бърз механизъм за носене, че е действал по време на клавишите върнати към първоначалното им състояние, след като е натиснат. Ограничител зъбчатата лост контролира инерцията на колелото, като приведе колелото до пълно спиране.

До 1886 Фелт е завършил първият си метален прототип. През март 1887 г. е подал заявление за патент, който е издадено в 11 Октомври 1887 (US Patent 371496). Тогава той започна  Felt & Tarrant Mfg. Co., в партньорство с Робърт Таррант.

През 1889 г., Дорр Е. Фелт получава патент за своя Арифмометър което е в основата на арифмометър с печатащо устройство. Тази машина е сега в музея Смитсониън. През 1890 г. също така мнение, произведен модел с широка превоз в състояние да отпечатате няколко колони с числа.

През 1957 г. Felt & Tarrant Mfg. Co стана арифмометър корпорация и има производствени операции в САЩ и Англия. Операцията английски заедно с правата за използване на арифмометър име са били продадени през 1960 г., за да Control Systems Limited, собственик на Bell Punch Company Ltd и неговият дистрибутор Sumlock Ltd., която стана Sumlock Comptometer Ltd. производствените операции на САЩ бяха спрени и арифмометъри са произведени в Англия с помощта на механизъм за пластмаса-метал с ниско качество [14]. През 1961 г. арифмометър корпорация слива с Victor Adding Machine Co., за формиране на Victor Comptometer Corporation [8]. Новите модели, въведени от Victor използвани вътрешния механизъм Bell-Punch.

comptometer_iconАрифмометърът използва „многоредово клавиатура“ също призова пълна клавиатура, която се състои от матрица с 9 реда от ключове, по един за всяка цифра (1-9). Броят е вписано като натиснете една цифра във всяка колона. Не е имало Нула ключове, защото нулата е представляван от липсата на натискане на клавиш в съответната колона. Това разположение на клавишите, първоначално въведена с Томас Хилл през 1857 г., стана много популярен през първата половина на 20 век.

В арифмометър, натискане на клавиш напредна механизъм за колело, за да предизвика позиционната стойност на този клавиш, за да се добавя непосредствено до показва общия брой. Ето защо, за дадена позиция в редица, потребителят може да влезе в ненулева цифра или комбинация от цифри, които биха добавка до цифра, например: 3 и 4 вместо 7. Потребителите също са били в състояние да натиснете клавиши едновременно в няколко колони при въвеждане на число. Забележете, че пълна договореност клавиатура вече съдържа информацията позиционна стойност за дадена цифра, която вече не съществува, с модерни 10-ключови договорености, където цифри трябва да бъдат вписани в последователен ред. Всички тези характеристики право за по-бързи въвеждане на данни трикове използват от квалифицирани оператори на арифмометър. Изваждане изисква добавянето на девет на комплемента. A лост от дясната страна е била използвана, за да изчистите дисплея. Арифмометър операция стана официална професия и изисква много тренировки. Един добър арифмометър оператор е в състояние не само да изпълнява допълнения и изваждане на бърза скорост, но и умножения и разделяния чрез прилагане на многократни допълнения и допълващи изваждания, съответно.

Използването на цифрите ниска стойност станал толкова популярен, че някои компании въведени половин клавишни версии на арифмометър. Torpedo (1935), Plus (1935), и Contex ( 1950 ) са типични примери. Тези клавиатури имали само цифри от 1 до 5.

Арифмометър претеглят 17-25 фунта и са с цени между $300 и $400.

Уилям Сюард Бъроуз

class1_iconУилям Сюард Бъроуз (1857-1898) е работил между 1880 и 1884 г. в разработването на добавяне машина с пълна клавиатура и възможности за печат. Той е подал заявление за патент на 10 януари 1885 г., почти две години преди Фелт кандидатствали за патента си, и беше предоставено на патента на 21 Авг, 1888, около година след Фелт е издаден патента си.Първоначалното прилагане на печатащото устройство отпечатва на общите суми, но не на отделните записи. Това ограничение се коригира преди предоставянето на патента.

След като броят е бил взет под клавиатурата, механизъм за печат се активира, когато потребителят се превърна в любимец на дръжката от страната на машината. Добавянето колела се активират, когато лостът се връща в първоначалното си положение.

През 1886 г., Бъроуз основана American Arithmometer Company в Сейнт Луис, щата Мисури. От 1889 година компанията е продала около 50 машини, но те бяха трудно да се действа. Бъроуз незабавно да ги подобри чрез измисляне на пробив пота един механизъм, който да регулира дърпането в дръжката на машината. Той искаше да получите напълно достоверен и надежден добавяне машина, която би била полезна за работа на финансовите операции в бизнес. За да се постигне тази цел, Бъроуз трябваше да комбинирате изобретението си с няколко функционални характеристики на изобретения чувствах се. Това се отразява върху патента присъдена на Бъроуз 05 май, 1892 г. Бъроуз постига целта си, но той виждаше само началото на неговия успех, за да умре през 1898.

През 1904 г. компанията се мести в Детройт, а през 1905 г. тя е преименувана на Burroughs Adding Machine Co. Двадесет години по-късно те бяха продадени около един милион машини и са станали най-големият производител на добавяне машини в Съединените Щати. Тя остана като един от водещите производители на механични офис оборудване, докато 1950. След Втората Световна Война тя разширява дейността си да се включат компютри, а през 1953 г. името му е променено на Burroughs Corporation. Накрая, през 1986 г. тя се слива с Sperry Corporation за образуване Unisys Corporation. [9]

Ранни Бъроуз добавяне машини, като клас 1 , въведена през 1905 г., претеглени повече от 63 фунта и трябваше стъкло странични стени за показване неговия механизъм. Поради това те често са наричани цистерни за риба [10]. Те имаха „слепи“ механизми за печат, което означава, че потребителят не е в състояние да види отпечатани номера, скрити зад машината. Показание на предна дъното на машината показва броя вписани или общата сума. Клас 2, въведен през 1910 г., имаше два регистъра и „трансфер общо“ ключ. Тези модели са направени до 1914 г. Бъроуз машини вероятно са първите, които използват пряко добавяне на отрицателни числа без допълващ изваждане.

Ульям Х. Пайк Мл. изобретил „видима“ механизма за печат, докато работи за Бъроуз. Този механизъм се използва в 3 модела от клас, обикновено се посочва като планшетни сканеи. Пайк остави Бъроуз временно и произведен собствените си машини.

Клас 3 модела с мобилен широка превоз са произведени между 1911 и 1929 г. Това е класически пример на елегантния дизайн съчетани с бързина, надеждност и дълготрайност, типични за продукти Бъроуз. Машините стават много сложни, някои  модела от 3 клас тежеше около 50 фунта и имали повече от 5000 части. Някои операции, необходими за движението на около 2000 части в същото време! [11]

Бъроуз също се произвежда директно добавяне на машина, за клас 5 модела, без никакви възможности за печат. Беше толкова подобна на Comptometer че Бъроуз бе съден за това.

В началото на 10-ключ машината

dalton_iconУильям В. Хопкинс на Сейнт Луис, изобретил стандарт през 1901. Тази машина произвежда от Standard Adding Machine Co., имаше един ред от 10 цифрени клавиши и отбеляза значително отклонение от популярния пълната клавиатура.На следващата година, през 1902 г., Джеймс И. Долтън въведе Долтън, за добавяне/печатна машина, проектирана от Хъберт Хопкинс, който имаше два реда от пет цифри с последователността: [2 4 5 7 9] [1 3 0 6 8] , Долтън беше много успешен и над 150 модели са въведени до 1928 г. По-рано модели имаха стъклени стени в страните, които показват вътрешния механизъм.

kuliДруги примери за усилията, положени за развитието на машини с опростени ключови договорености са Adix (1903 г.), Diera (1906) и Kuli (1909) разширители, произведени от Adix Company от Pallweber и Bordt от Mannheim. Тези машини са имали само 9 цифрени клавиши, 10-клавиша всъщност представляваше номер десет, а не цифра нула. Причината е, че те са били използвани, за да добавите единични редове от цифри, така че на нула не е имал ползване. Потребителят трябва да се следи по-високите цифри поръчка върху резултатите и рестартирайте машината преди завръщането си на тези цифри. Системата не е лесен за използване и не осигурява значителни икономии на време, така че производството им е било малко преустанови.

В Германия, интересен случай е Astra произведен от Astrawerke през 1922 г. Тя се основава на машината Дълтон но трябваше [00, 000] мулти-нулеви ключове. Друг пример, базирана в клавиатурата Дълтон е Madix произведен през 1950 г. от страна на VEB Feinwerktechnik Dresden, бившият Ascota Werke „.

tenkey_iconВъпреки това, модерна 10 клавиша дизайн подредени в три реда с последователността: [7, 8, 9] [4, 5, 6] [1, 2, 3] плюс ключова нула, беше въведена през 1914 г. от Оскар Дж. Сандстранд на Рокфорд, Иллинойс. По-късно, заедно с брат си Дейвид, той основава Sundstrand Adding Machine Co.

The Remington-Rand е пример за компания, която използва новия 10 клавиша дизайн от 1920.

През 1927 г. Сандстранд продал правата за Underwood-Elliot Fisher Co. и работи за тази компания до 1949 г. През 1950 г. той се присъединява към Victor Adding Machine Co.

Кристел Хамман

gaussПрез 1902, Кристел Хамман на Берлин, патентована Гаус, кръгъл калкулатор на базата на модифицирана Лайбниц цилиндър задействащ на цифровите съоръжения, разположени в радиална посока около вала. Това вероятно е в основата на дизайна на калкулаторите Курта през 1943. През 1905 г., Хамман предназначен за Mercedes Bureaumaschinenwerke, моделът Euklid. Тази машина, патентована от Хамман през 1911 г., прекрати модел на Mercedes-Plus, и е бил продаден като Mercedes-Euklid .

euklid_iconEuklid се основава на принцип, различен от машините, направени по това време. Машината има набор от десет паралелни стелажи, по един за всяка цифра от 0 до 9. Всеки багажник премества на разстояние пропорционално съответстващата му цифра, докато задействане над еднопосочни колела да изпълнява събиране, изваждане, умножение или автоматично дивизия. Mercedes-Euklid 1 бе стоп разделение и стелажите са създадени само от лостове, но по-късно модели, като Mercedes-Euklid 3 и Mercedes-Kopernikus (много рядка модел) са имали автоматично разделение и пълна клавиатура. Въртящ манивела е била използвана за умножение и деление.

През 1925 г. Хамман предназначена машината Hamann-Manus, която има същия външния вид, както машините Однер, но, вместо да се основава на въртележка Болдуин/Однер, използва съвсем различен механизъм. Тази машина е произведена от Deutsche Telephonwerke und Kabelindustrie Aktiengesellschaft в Берлин. Имаше много модели, базирани на механизма за Hamann-Manus.

Victor Adding Machine Co.

victor10key_iconТази компания е един от малкото производители на механични калкулатори, които оцелели технологичните промени на електронната революция. Основана през 1918 г. от Карл Бюлер от Чикаго, своя първи продукт беше Victor 110, пълна клавиатура добавяне машина, подобна на Арифмометър, без печат способности, проектирани от Оливер Давид Йохантген (1875-1932). Три години по-късно този модел е подобрена, за да имат възможности за печат. Тя произвежда няколко модела като серия 300 въведена през 1923 г., серия 500 през 1931 г., серия 600 и 700 през 1939 г. [11] До 1952 Victor е продала повече от един милион машини. Както беше отбелязано по-рано, Оскар Сандстранд се присъединява към компанията през 1950 г. и са предназначени за печат калкулатора на Victor въведена през 1954 г. По-късно, през 1961 г., Виктор слива с арифмометричното разденеие на Felt & Tarrant Mfg. Co., за да се превърне в Victor Comptometer Corp.

През 1968 г. Victor обедини сили с Nixdorf и влезе в пазара на електронни настолни калкулатори с Victor серията 1500, и е останал силно в този сегмент на пазара до сега.

Маршан калкулатори

marchant_iconПрез 1911 Marchant Calculating Machine Co., Оукланд, започнал да прави калкулатори базирани на калкулатори Original Odhner. Първите им два модела бяха пони, а стандартната. По-късно, през 1923 г. Marchant адаптиран пълна клавиатура с модела Pony, и през 1940 година изоставили Однер ПИН-колелото, за да използвате своя собствена система, основана на пропорционалната колело. Примери за това са модел ВСС , а Figurematic счита за един от най-бързите калкулатори на своето време.

Walther Company

EarlypdКард Валтер, от Източна Германия, основана на Walther Company през около 1886 г. Неговите основни продукти са огнестрелни оръжия за лов и практика. През 1924 г., като начин да се възстанови от проблемите, предизвикани от икономическа депресия в Германия, на Walther Company стартира производство калкулатори, базирани на Однер ПИН-колелото. През 1931 г. тя представи линията Tasma, която включваше пълна клавиатура и имаше възможности печат. Компанията на практика изчезна по време на Втората Световна Война, но се появи отново след края на войната през 1948 г. с нова линия от продукти. Comtess (S32) добавяне на машината, на Multa-32 и Multa-33 калкулатори са станали много популярни в европа поради своята здрава конструкция с висока надеждност.

През 70-те компанията започва производството на електронни калкулатори, но това не може да оцелее в конкурса и беше затворен някъде в началото на 80-те години.

Фриден

friden_iconКарл Фриден (1891-1945), шведски емигрант в САЩ, основана Friden, Inc. През 1934 г., и въвежда Friden S, пълна клавиатура с двигател калкулатор а въз основа на Томас машината. Ранните модели включваха ST и STW. През 1952 г., Фриден въведе модел SRW с корен квадратен функция. Тежеше 42 фунта и имаше и двете, пълен и на 10-бутонна клавиатура. SRQ модел въведен през 1958 г. имаше също Х функция.

Фриден калкулатори не са имали възможности за печат, но са били считани за високо качество на калкулатори.

Компанията е закупена от Singer през 1965 г. след въвеждането на Friden EC-132, един от първите електронни калкулатори.

Curta, механическо чудо

curta_iconПроектиран от Кърт Херзстарк (1902-1988) на Австрия, а затворник в Бухенвалд през 1943 г. Curta е цилиндричен четири функция калкулатор, подобен на Гаус калкулатора проектирана от Хамман през 1905 г., с посока на часовниковата стрелка „работещи дръжка“ отгоре и плъзгащи цифрени лостове на страната. Цифрите се изобразяват в малки отвори един върху лоста. Нейната кафемелачка външен вид дава още едно значение на израза „номер схрусква“. Парадоксално е, че пристъпи барабан Лайбниц, който имаше недостатъка, че са прекалено обемисти, е бил използван, с някои умни модификации, като в основата на това малко парче изобретателност. Кърт Херзстарк не е нов за науката; баща му Самуел Херзстарк (1867-1937), основана през 1905 г. Rechenmaschinenwerk Austria Herzstark & Co. производител на Томас базирани (аритмомери модели Австрия ). През 1927 г. Курт Херзстарк също изобретил механична памет за Multimator, а многоколонна машина, произведена от Astrawerke в Германия.

herzt_logoСлед края на войната, през 1946 г., Кърт Херзстарк бе поканен от принца на Лихтенщайн да се създаде завод за Curta в Княжество Лихтенщайн, на изток от Швейцария. Компанията Contina AG е основана за тази цел и Херзстарк въведена като партньор и технически директор. До 1949 г. Curta I , един от най-впечатляващите дисплеи с висока прецизност изработка сред механични калкулатори, бе въведена.През 1950 г. Курт Херзстарк е издаден US Patent 2,525,352 .

Кърт Херзстарк продадени патентните права да Contina и се пенсионира през 1952 г. Contina въведе Curta II през 1954 г. По-късно, през 1966 г., Contina е била продадена на Hilti, швейцарска компания. Hilti продължи производството на Curta до 1972, когато електронните джобни калкулатори превзеха пазара.

Брус Флам изчислява, че около 80 000 на Curta I, и 60 000 от Curta II бяха направени.

Първи механични двоични компютери

Z1През 1936 г., Конрад Цузе (1910-1995) строителен инженер от Германия изградена в хола на къщата на родителите му в Берлин, на Z1 , първият механичен двоичен компютър. Цузе е направил задълбочен анализ на механичните калкулатори налични по това време в търсене на ефективен начин за извършване на дълги и уморителни изчисления, необходими за проектиране на строителни конструкции. Неговото заключение е, че след десетичната подход не е най-подходящ за тази цел, както и между 1934 г. и 1936 г. той е проектирал двоичен устройство може да съхранява междинните резултати в паметта и изпълнява поредици от операции аритметични програмирани в перфорирана хартия лента (стар филм филм.) С други думи, той е изобретил двоичен компютъра.

В днешно време, когато мислим за компютърна памет ние свързваме понятието с чипове памет, през 60-те години на едно и също понятие се свързва с феритни основните дъски, но през 1936 г. понятието не съществува. Трудно е да се повярва, че паметта на компютъра може да се състои от метални пластини, и това е точно наред с много други нови концепции какво гениален ум Конрад Цузе на заченати в тези дни.

mech_memoryМеханично устройство с памет Цузе се състоеше от 64 думи на 22-бита на всеки, подредени в три блока за съхранение, по един за знака и експонентата, и две за мантисата. Всеки бит е представляван от позицията на фиксирана пръчка поставена чрез плъзгаща метален лист може да се движи надясно или наляво, определяща 0 или 1.

Z1 е само отправна точка на серия от впечатляващи разработки, направени от Цузе в областта на цифровите компютри, включително изобретяването на първия програмен език, на Plankalkül .

Електромеханични калкулатори

Според Георги Чейз [1], първият двигател изчислителна машина беше Autarith. Тази машина е проектирана от Александер Рехнитзер, на Чехословакия през 1902 и произведени отAutarith Company, Ltd. на Виена. Въз основа на Томас машината, това е и първата калкулатора да използва умножение и деление, механизмът за автоматично патентована от Рехнитзер.

През 1907 г., Самуел Херзстарк, баща на изобретателя Curta, също се произвежда версии на Томас основават своите калкулатори във Виена моторни.

През 1912 г. на Eclair, Однер тип машина е въведен във Франция, е бил управляван от електрически двигател.

През 1913 г. Mercedes Bureaumaschinenwerke представи Mercedes-Euklid 7, което е с двигател версия на Mercedes-Euklid 1.

През 1915 г., при условие Marchant си Pony модел с кола електромотор.

През 1920 г. Леонардо Торес Куеведо (1852-1936), на Мадрид, представени електромеханична машина жични да пишеща машина в Парижката изчислителна машина изложба. Тя извършва четирите операции и употребявани пишещата машина като вход / изход устройство. А броят на пишещи машини могат да бъдат подкрепени едновременно. Машината никога не е бил произведен в търговската мрежа. Торес Куеведо беше много плодотворен изобретател, той също така разработи през 1895 г. му Алгебрична Машина , аналогова машина в състояние да изчисли корените на произволно трином уравнение, и автоматизирана механична шах!

През 1922 г., Монро въведе електрическа версия на своя модел K непечатната изчислителна машина. Той имаше голям външен мотор шофиране.

До 1925 Бъроуз владееха своите модели, включително клас 1 и 2, на разположение с моторно задвижване опции. Motors са еволюирали от непрекъсната работа ангажиран чрез съединителя, когато добавянето се извършва (1906), до точката, където, благодарение на неговата висока изходна мощност, и там само докато операцията е извършена услугата.

През 1929 г., на Walther Company въвежда EMKD, електрифицирана версия на своите Однер базирани машини.

През 1931 г. Victor въведена Victor 511S-12, първата си електрическа добавяне машината.

Friden, производител на качествени електромеханични калкулатори е основана през 1934 година.

До 1940 година електромотор задвижвани механични калкулатори са станали обща десктоп тела в бизнес и инженерни офиси.

След тези малки електрони започнаха да поеме червата на механичните калкулатори, отне малко време, докато те станаха част от мозъка му. През 1961 г., Sumlock Comptometer, Англия, въведена ANITA (ново вдъхновение за аритметика), първият електронен калкулатор, и бележи началото на края на една епоха, която продължи 338 години.