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Rechenmaschine für Lehr- und Lernzwecke. Die Erfindung betrifft eine
neuartige Rechenmaschine für Lehr- und Lernzwecke, die auf der Zeichnung in mehreren
Ausfühningsbeispielen zur Darstellung gebracht ist.
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Abb. z zeigt die Vorderansicht und Abb. die Seitenansicht im Schnitt
nach Linie A-B-C D-E-I' der ganzen Maschine, die sich derart in zwei Hauptteile
teilt, daß drei untere Räume entstehen, die für die niedrigen Rechenoperationen
(Addition und Subtraktion) bestimmt
sind, und daß ein oberster Raum
für die höheren Rechenoperationen (Multiplikation und Division) vorbehalten bleibt.
Durch Abb. 3, 5 und 0 werden Additionsaufgaben erläutert, und durch Abb..l ist ein
Subtraktionsbeispiel erkennbar gemacht.
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Das Wesentliche der neuen Rechenmaschine (Abb. i) besteht darin, daß
bei den niederen Rechenoperationen für jede Gruppe von Hilfsmitteln (Einer, Zehner,
Hunderter) besondere Räume a, b, c vorgesehen sind, die mit diesen Hilfsmitteln
organisch verbunden sind und die sich in der Richtung des arabischen Zahlensystems
von rechts nach links aufbauen. Dabei ist zu beachten, daß diese Räume staffelförmig
übereinanderliegen und so eine zwar schräg ansteigende, aber dennoch fortlaufende.
Linie in Richtung zur höheren Gruppe bilden, wodurch sich mehrstellige Zahlenbilder
sinngemäß aneinanderreihen. Die Ziffern z, 3 und .l über dem dritten Raume von unten
beziehen sich auf die Anzahl der darunter befindlichen Rechenkörper 1a2, k1, lt
der Räume rt, b, c. Auf der Grenze von zehn Hilfsmitteln erscheint in jedem
Raume ein Trennungsstück d, dl, d=, das selbst eine Wertmarke der nächsthöheren
e, e1, e= oder gleichzeitig der übernächsthöheren Gruppe e mit e1 darstellt und
welche Wertmarke zehn niedere Einheiten zu einer Einheit der höheren Gruppe zusammenfaßt.
Die höheren Rechenoperationen haben zwar einen einzigen Raum f, der aber durch Trennungsstücke
d gegliedert ist, die wiederum N@'ertmarken der nächsthöheren Gruppe e tragen und
welche Wertmarken ebenfalls zehn niedere Einheiten zu einer Einheit der höheren
Gruppe zusammenfassen.
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Die jeweils unbenutzten Hilfsmittel liegen verdeckt hinter verschiebbaren
Blenden in Richtung der niederen Gruppe und können durch Verschieben dieser Blenden
g, g1, g2, g3 wieder sichtbar gemacht werden.
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Es könnten jedoch auch die Räume für die Hilfsmittel in einer Linie
von rechts nach links direkt nebeneinander gelagert sein. Dann kätnen die jew,ils
unbenutzten Hilfsmittel hinter den Raum der nächstniederen Gruppe zu liegen, was
mit einer staffelförmigen Anordnung in der Tiefenrichtung gleichbedeutend wäre,
wobei die Möglichkeit in Betracht käme, daß die Hilfsmittel der verschiedenen Räume.
auch nur hinter einer Verdeckplatte Platz, fänden. Hierbei würde es in beiden Fällen
notwendig werden, an den Hilfsmitteln besondere Bewegungskörper anzubringen, die
dann gleichfarbig in das Gestell eingelassen werden müßten.
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Überdies würde es möglich sein, die unbenutzten Hilfsmittel (der höheren
Gruppen) auf gebogenen Führungen hinter das Gestell der Maschine abzulenken; nur
müßte dann die Bedienung von der Hinterseite aus erfolgen.
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Wesentlich ist ferner, daß mit den -eigentliehen Hilfsmitteln den
Wertmarken h2, Ial, lz (Hunderter, Zehner, Einer) noch besondere Merkzeichen oder
Merker i'2, -il, i zusammen arbeiten, die wie die Wertmarken frei bewegt
werden können und mit den Wertmarken zur klaren Darstellung von Rechenaufgaben zütsammen
arbeiten. Die Kanten der Merker sind gebrochen, um einen Eingriff zum Verschieben
zu ermöglichen, das, wie auch das Verschieben der Wertmarken, auf Führungsorganen
k geschieht. Da aber bekanntermaßen selbst dass geübte Auge nur fünf gleiche Gegenstände
rasch auffassen kann, so haben die ersten fünf Wertmarken und Merker eine andere
Farbe als die letzten fünf (Farbengrenze). In Anlehnung an die Geldsorten sind darum
die @@%ertmarken an allen Räumen bis zur fünften `'Wertmarke hell, dann dunkel (Abb.
5). Bei den Merkern, die doch freigewählte Farben haben, setzen sich die beiden
Farben an allen Räumen gleichmäßig fort. Am Raum der höheren Rechenoperationen,
der eigentlich ein gegliederter Einerraum ist, sind die beiden Farben sowohl in
den Merkern der Einer als auch-in den Merkern der Zehner L vertreten. Um mit der
zunehmenden Schwere einer Aufgabe eine größere Anziehungskraft auf den Lernenden
auszuüben, sind die letzten fünf Merker in einer ansprechenden Farbe gegeben.
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Für die Trennungsstücke, die aus einem Trennungsstrich d, dl,
d'2 und einer Wertmarke der nächsthöheren Gruppe e, e1, e2 bestehen, ist
es am allerbesten, wenn mit der zehnten Wertmarke gleichzeitig die Wertmarke der
nächsthöheren Gruppe in der "Öffnung n, yzl, 112 erscheint und verschwindet, während
der Trennungsstrich in, nal, na'= immer sichtbar bleibt. Dieser Trennungsstrich
ist fest. Über ihm kommt der loseTrennungsstrich d, dl, d 2 (Abb. a), der
die höhere Wertmarke e, e1, e2 trägt und von der zehnten Wertmarke da, Ial,
lag getragen wird, zu liegen. Doch könnten die Wertmarken, Merker und die Wertmarken
der Trennungsstücke auch fest oder klappbar oder senkrecht verschiebbar gemacht
werden.
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Die Arbeitsweise der Rechenmaschine für die niederen Rechenoperationen
ist in den Abb. ;, .1, 5 und 6 sichtbar gemacht. Angenommen, die Aufgabe heiße 3
und z (Abb. 3), so werden zunächst drei Wertmarken der Einer samt drei zugehörigen
Merkern und dann noch besonders zwei Wertmarken der Einer unter der Blende vorgeholt
und bis an den hinteren Rand des Einerraumes vorgeschoben (Abb. i). Nun sieht der
Schüler mit Leichtigkeit, daß zu 3 noch 2 addiert werden soll. Er weiß also alsbald,
daß es sich um eine Additionsaufgabe handelt. Gleichzeitig ist auch das Resultat
5 ersichtlich. Der Lernende kann also mit einem Blick mit Leichtigkeit die Art der
Aufgabe und deren Lösung erkennen. Auch die Umkehrung der Aufgabe (5 = 3 + z) ist
ersichtlich.
Abb.4 erläutert die Subtraktionsaufgabe 5 - 2 = 3.
Es werden fünf Wertmarken und fünf Merker eingestellt und hierauf zwei Merker wieder
entfernt. Der Schüler erkennt wieder mit Leichtigkeit die Aufgabe samt ihrem Resultat,
aber nicht nur in ihren Teilen nacheinander, sondern in allen Teilen gleichzeitig.
Diese Gleichzeitigkeit der drei Glieder' einer Subtraktionsaufgabe ermöglicht eine
Dauerbetrachtung, was bisher keine Rechenmaschine erreicht hat. Auch die Umkehrung
der Aufgabe (3 -i- 2 = 5) ist klargelegt.
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Abb. 5 zeigt ein Additionsbeispiel, bei dem der Zehner vollständig
wird, nämlich die Aufgabe 8 +,-9 = io. Die Handhabung der Wertmarken und Merker
ist genau dieselbe wie bei dem anderen Additionsbeispiel (Abb. 3). ' Bei , Abb.
5 ist aber der ganze Einerraum von links i nach rechts zumTrennungsstück ausgefüllt,
und mit dem zehnten Einer ist gleichzeitig die \Vert- _: marke des Trennungsstücks
sichtbar geworden, die die zehn Einer zu einem eigentlichen Zehner zusammenfaßt.
(Wertmarke der nächsthöheren Gruppe). Bei der analogen Subtraktionsaufgabe verschwindet
mit den zu entfernenden Wertmarken auch die Wertmarke des Trennungsstücks.
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In Abb. 6 wird die Aufgabe 8 -E- 5 = 13 erläutert. Gegenüber Abb.
5 sind nun weitere drei Einer angefügt. Das Erkennen des Resultats ist durch die
MTertmarke des Trennungsstücks sehr erleichtert. Ähnlich wie die vorgeführten Beispiele
für die Addition und Subtraktion gestalten sich alle Aufgaben mit Einern, j Zehnern
undHundertern sowie alle mehrstelligen ! Aufgaben, Die Maschine ermöglicht auch
das stellenrichtige Erkennen und Anschreiben mehr- j stelliger Zählen, z. B. der
Zahl 234 (Abb. i). Bei der Aufgabe 98 + 2 müßte am Trennungsstück über der Wertmarke
der nächsthöheren Gruppe auch diejenige der übernächsthöheren Gruppe sichtbar gemacht
werden (vgl. Abb. i am Einerraüm).
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Der oberste Raum der Rechenmaschine (Abb. i) dient den höheren Rechenoperationen.
In Abb. i ist die Multiplikationsaufgabe 7 - 4. = 28 dargestellt. Hierbei werden
sieben mal vier engverbundene Wertmarken vorgeschoben. Auf der Grenze nach der zehnten
und zwanzigsten Wertmarke erscheinen auch die Wertmarken der nächsthöheren Gruppe
und deren Merker, wodurch die Zahl 28 in io (= Zehner) und nochmals io (i Zehner)
und 8 zerlegt wird, so daß das Resultat leicht erfaßt werden kann. Die umgekehrte
Sprechweise gibt das Zerlegen (28= 7' 4)-Nimmt man eine einzelne Vierermarke in
die Hand und bedeckt damit die 28, so entsteht die Division 28 : 4 geht sieben mal
oder 28 : 4 = 7. (Messen.) Fügt man zu den 28 Einern noch einen Einer dazu, dann
gibt es eine Division mit-Rest, nämlich 29 : 4 = 7 Rest i. Natürlich können sämtliche
4inmaleinszahlen für Multiplikation und Division eingestellt werden.