Калькулятор с вертушкой — это класс механических калькуляторов , описанных еще в 1685 году и популярных в 19 и 20 веках, которые производят вычисления с помощью колес, число зубцов которых можно было регулировать. Эти колеса, также называемые вертушками, можно было установить с помощью бокового рычага, который мог выставлять от 0 до 9 зубцов, и поэтому при соединении со счетчиком они могли при каждом повороте добавлять число от 0 до 9 к результату. Связав эти колеса с механизмами переноса, был изобретен новый тип двигателя калькулятора. Поверните колеса в одну сторону, и одно из них выполнит сложение, в другую сторону — вычитание.
В рамках модернизации арифмометра [ 1 ] они на порядок уменьшили стоимость и размер механических калькуляторов, на которых можно было легко выполнять четыре основные операции (сложение, вычитание, умножение и деление).
Калькуляторы с вертушкой стали чрезвычайно популярными после успеха арифмометра Томаса (выпущенного в 1850-х годах) и арифмометра Однера (выпущенного в 1890-х годах).
В «Machina arithmetica in qua non additio tantum et subtractio sed et multiplicatio nullo, diviso vero paene nullo animi labore peragantur», написанной в 1685 году, Лейбниц описал арифметическую машину, которую он изобрел, которая была сделана путем соединения двух отдельных машин, одна для выполнения сложений/вычитаний и одна для умножений/делений. Калькулятор Паскаля должен был использоваться для сложений и вычитаний (он называл его счетным ящиком Паскаля), а машина, использующая колеса с подвижными зубьями, должна была использоваться для умножений и делений. [2] Нет никаких доказательств того, что Лейбниц построил эту вертушку, но его колесо Лейбница , которое, будучи соединено со скользящим счетным колесом, может зацепляться с переменным числом зубьев, похоже, было его способом реализации конструкции с переменным числом зубьев.
Джованни Полени к 1709 году построил деревянный калькулятор с часами , в котором использовалась конструкция вертушки; [3] он уничтожил его, узнав, что Антониус Браун получил 10 000 гульденов за то, что посвятил машину с вертушкой собственной конструкции императору Карлу VI Венскому. [4] Полени описал свою машину в своей книге «Miscellanea» в 1709 году, но ее также описал Якоб Лейпольд в своей книге «Theatrum Machinarum Generale » («Общая теория машин»), опубликованной в 1727 году.
Антониус Браун был уроженцем Швабии ; его машина, которую он подарил императору в 1727 году, имела цилиндрическую форму и была сделана из стали, серебра и латуни; она была прекрасно украшена и выглядела как настольные часы эпохи Возрождения. Она могла выполнять все четыре операции. Его посвящение императору, выгравированное на верхней части машины, также гласит: «...чтобы сделать легкими для невежественных людей сложение, вычитание, умножение и даже деление». [5]
Лорд Стэнхоуп из Великобритании спроектировал машину с вертушкой в 1775 году. Она была установлена в прямоугольном ящике с ручкой сбоку. Он также спроектировал машину с использованием колес Лейбница в 1777 году. [6]
В 1842 году французский изобретатель доктор Дидье Рот запатентовал и построил машину на основе этой конструкции.
Польский часовщик Израэль Штаффель представил свою вертушку в 1845 году на промышленной выставке в Варшаве (Польша) и завоевал золотую медаль в 1851 году на Большой выставке в Лондоне.
В 1872 году в США Фрэнк С. Болдуин изобрел вертушку-калькулятор.
В Санкт-Петербурге , Россия, Вильготт Теофил Однер изобрел свой арифмометр в 1874 году, а в 1890 году [7] он стал первым вертушкой-калькулятором, который был запущен в массовое производство. Его промышленное производство началось в мастерской Однера: WT Odhner, Maschinenfabrik & Metallgiesserei , а затем в 1891 году переместилось на фабрику Однера-Гиля. Калькуляторы типа Однера были более популярны в Европе (особенно в Германии), чем в Соединенных Штатах.
Grimme, Natalis & Co. купили права на патенты Однера в 1892 году и вскоре после этого начали производство в Брауншвейге, Германия. Они продавали свои машины под торговой маркой Brunsviga (Brunsviga — латинское название города Брауншвейг, так же как Braunschweig — его немецкое название [8] ); они стали очень успешными сами по себе и были первыми из длинной череды производителей клонов Однера.
В 1924 году Феликс Дзержинский , глава российской ЧК , инициировал производство арифмометров. Позже они были названы арифмометрами Феликс и служили в Советском Союзе вплоть до 1970-х годов, будучи широко известны под названием « Железный Феликс ».
«Работа машин этого типа осуществлялась посредством нажатия рычагов или ручек для установки нужного числа. Сложение, вычитание, умножение и деление осуществлялись посредством вращающихся барабанов . Для сложения они вращались в одном направлении, а для вычитания — в обратном. Для умножения обороты повторялись в том же направлении, что и для сложения, а для деления они повторялись в том же направлении, что и для вычитания. Два набора циферблатов обеспечивали средство считывания итогов. На одном отображалось накопление итогов; на другом отображалась цифра, которая была добавлена, вычтена, умножена или разделена». (The Office Appliance Manual, стр. 88) [ требуется ссылка ]