專利名稱:自動進位退位算盤的制作方法
本發(fā)明涉及一種取代珠算算盤的計算器，從而也解決了微型電子計算器對于加減運算還不十分便利和快速的問題。
珠算算盤，我國和世界各地，都正在使用。(見《光明日報》85年12月《外國的算盤熱》一文)蘇聯(lián)的戈爾巴喬夫還希望消除珠算打子的響聲。(見《參考消息》86年4月24日《蘇聯(lián)計算機比西方落后十年》一文)近年我國研究成功一種“電子算盤”，上半部用集成電路，下半部是珠算算盤。(見《中國的世界之最》一書中《千年的運算工具》一文)又見《人民畫報》86年4月 號《算盤收藏家》的照片中，攝有一個日本發(fā)明的算盤，它的左邊是微型電子計算器，右邊連著一個珠算算盤。由此可見，目前全世界都還沒有能夠取代珠算的算器。
可是，珠算算盤由于加時不能自動進位，減時不能自動退位，從而帶來許多缺點。每加或者減一個數(shù)字，有三個口訣。(即三種操作方法)要學習后才會計算，所以現(xiàn)在小學算術科要附設珠算課，有課本可查。用它算數(shù)時，精神稍不集中就要打錯子，而且算珠又易滑動或被襟肘牽動。因此運算緩慢而易錯，一般要打兩盤子才定數(shù)。
本發(fā)明的目的，是在于使人們計算時，運算快速，少用精力，又不易發(fā)生錯誤，而且可以免除學算盤的時間和精神，具體地說(一)供各機關、工廠、商店、銀行每日結(jié)帳及統(tǒng)計專業(yè)人員使用，可提高工作效率。(二)小學不須設珠算課(只要叫學生用此種算盤與筆算結(jié)合運用就行了)財貿(mào)人員也不須練習珠算，免耗清力、時間。(三)它可以代替用紙筆作算草，較為簡便快速。因為學數(shù)學的人，無論研習數(shù)量關系和空間形式，都離不開四則運算，對加減時的進位、退位，須記上符號，然后又逐一逐層相加減，最為麻煩。此種算盤之一，(筒式)抓在手上就能運算，又能自動地進位退位，所以它為研究教學的人和大、中學生，提供了便利的工具。用它作乘除計算，其層次完全和筆算的算草一樣，便于檢驗分析。用它作乘法的辦法是在盤上置乘數(shù)，在盤殼蓋的記數(shù)柵撥成被乘數(shù)，在乘數(shù)后面置所得的乘積。作除法時，在盤上置被除數(shù)，在殼蓋置除數(shù)，在被除數(shù)的前面置所得的商。其運算順序和中間經(jīng)過的層次，完全和筆算演草一樣。(四)報紙常報導，有些會計、出納人員，把機關發(fā)的電子計算器，擱置不用。(就是說，在作乘法也不用它)而寧愿打珠算，這和人們不愿買電子表而愿買機械手表，是一樣的。因為電子表容易出毛病(報刊上有“軟件危機”之說);需用電源;使用壽命不長;而且數(shù)字電扭與加減等電扭混雜安在一小塊上，使人眼花撩亂;因此，不愿意使用。所以此種算盤，也替這些人提供了較合意的用品。
要達到上述目的，主要在于能夠自動地進位和退位，(即借位)其裝置首先把撥珠改為推輪。從中還發(fā)明了一個“‘用數(shù)字輪’、‘園柱輪’、‘大小迭合的十字輪’(或者五花輪)與‘推動柄’和‘撥桿’以及‘外殼上的數(shù)字’相配套的結(jié)構(gòu)”，來完成自動進位的功能。詳見附圖和。
由于此種算盤有三個樣式都是用同一原理來構(gòu)成的，主要機件相同，但安裝的位置則不同。為了便于看圖，無論哪一種樣式，所有機件，均用阿拉伯數(shù)字統(tǒng)一編號。以下是。
圖1、是臺式算盤(也可叫計算臺)的每一個數(shù)位罩上外殼后的外觀直觀圖。每一個算盤，可安12～20個數(shù)位。圖2、是臺式每個數(shù)位的縱剖面。圖3、是臺式每一數(shù)位右側(cè)的剖面。圖4、是筒式算盤(也叫計算筒)的每一個數(shù)位右側(cè)的剖面。筒式與上述臺式不同之處，只有推動柄和數(shù)碼的多少不同，其余的構(gòu)造和機件均相同，所以不另繪詳圖。圖5、是進位退位原理的示意圖。圖6、盒式算盤(也可叫計算盒)兩個數(shù)位的上下層次的剖視圖。圖7、是盒式一個數(shù)位的俯瞰透視圖。圖8、是盒式進退位結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖9、是記數(shù)柵的剖視圖，其機件另行編號。(以上各圖，均比實物縮小 1/2 )下面是各圖的機件的編號機件1是數(shù)字輪。輪的圓周，印著十進位的數(shù)碼一組到四組本附圖臺式是三組數(shù)碼繪在圓周的下面來表示。筒式是一組數(shù)碼。件2是推動柄。計算時只要按照柄下盤殼上標示出的所加所減的數(shù)字處，加法由上而下，推到下面終止界，(以指頭觸及終止界為準)減法從漢字處由下而上，推到上面終止界。件3是園柱輪。它和數(shù)字輪固定在同一主軸上。數(shù)字輪有幾個數(shù)碼，輪上就設幾個園柱，在它下方的(其它地方也可)兩園柱間，嚙合著大十字輪的一齒。大十字輪隨著園柱輪的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。件4是大十字輪。直徑不大于園柱輪的兩個周節(jié)。件5是小十字輪。直徑略小于園柱輪的一個周節(jié)。它與大十字輪迭合。固定在同一副軸上，它的功用，是接受下一數(shù)位的撥桿的撥動，和鐘表上撥動時針的撥桿上的螺帽一般。件6是算盤外殼。件7是外殼凹處標明所加和所減的數(shù)字。(筒式的數(shù)字，加減各有兩排，繪圖時把它擴大在本圖上部)凹處有縫隙，推動柄可出沒其間。件8是加法推動終止界。件9是減法推動終止界。件10是答數(shù)顯示孔。件11是進退位撥桿，安在數(shù)字輪的左側(cè)，其作用是每當本數(shù)位的“0”經(jīng)過答數(shù)孔一次時，就撥動上一數(shù)位的小十字輪推進(退)一個數(shù)字。所以，其位置須與答數(shù)孔的位置相配合，并且比園柱輪的園柱稍稍向外，其長度須恰恰能夠撥動上一個數(shù)位的小十字輪。件12是軸承豎板。件13是墊圈。件14是主軸，數(shù)字輪、園柱輪固定于其上。件15副軸。大小十字輪固定于其上。件16是數(shù)目名稱處?？捎眉埰瑢懫鸢?、十、元、角、分、兡、兛…，插入其間。件17算盤底座。筒式的底座，應能伸縮，底中部應安一個伸縮手柄，可以拿在手中運算。件18外殼榫頭。件19外殼開閉處。以便隨時抹油和修補機件。件20園柱輪的一柱。件21軸承板缺口。以便更換機件。件22缺口封閉片。下一封閉片未畫出。件23定位彈弧。安裝在外殼上，若運算時能隨時照顧推動柄的正常位置，可以不安此件。件24是殼蓋榫頭，殼蓋是作保護推柄之用，并可安裝記數(shù)柵。殼蓋未畫出。件25伸屈座。件26是盒式主軸的軸承頂。件27是盒式副軸頂部軸承板，它橫跨盤殼的間架上。件28盒式外殼前面開關板的門扣，以便隨時抹油或換件。圖9的機件編號于下機件1是數(shù)字條片。件2是帶磁推動帽。件3是縫隙。件5是所需推出的數(shù)字。推動帽橫向這里的數(shù)字，顯數(shù)檔即出現(xiàn)這一數(shù)字。數(shù)字片也可橫向安裝，這樣，推動帽就不須帶磁，但顯數(shù)檔的數(shù)字，應由上而下地讀。
此種算盤的三個樣式，是依據(jù)各行業(yè)的需要來設計的。臺式的答數(shù)孔和推柄，適合人們視線和手勢。供機關、單位使用。筒式形體小便于攜帶，供學生、行商和外勤人員之用。它操作時，對于6以上的數(shù)，要推兩次。即先從6或7、8、9處推到終止界，再從5處推到終止界。雖然有時須推兩次，但第二次推動，是從終止界到另一終止界，是機械性的動作，不費腦力。也不算得什么缺點。盒式形體扁平，便于攜帶，造價廉而耐用，可說是普及性產(chǎn)品。便于小學生、小商店和農(nóng)村采用。它的數(shù)位只有六、七個，若要計算多位數(shù)，可以把兩個算盤的左右兩端套接起來使用。也可以把“圖2”縮短縮小，并把副軸伸長，使小十字輪的上齒，恰在撥桿之下，再把這個部件安裝在盒式算盤的左面。這樣，可以增加一個數(shù)位而形體不大。盒式在結(jié)構(gòu)上有個特點，即本數(shù)位的園柱輪和十字輪在上面，而撥桿在下面。下一個數(shù)位必須要撥桿在上面而園柱輪、十字輪在下面。否則不能轉(zhuǎn)動。
操作時，清盤用減法，即將原有數(shù)字減成0數(shù)。置數(shù)用加法，遇到數(shù)目中有“0”的場合，就用原有“0”，不必改動，切不可把推柄反復推動。因為“0”這個數(shù)碼經(jīng)過答數(shù)孔一次，就要使得上一個數(shù)位增減一數(shù)。
此種算盤的進位退位，不僅僅是進或退一個數(shù)位，而是可以連進連退三個數(shù)位。如995+5，就得出答數(shù)1000;1000-4，就得答數(shù)996。
制造此種算盤，全部機件須合規(guī)格。安裝軸承板時，軸心孔須整個算盤成一直線。它的整個構(gòu)造，一般人看圖就能明白。所用材料，不外熟鐵、銅、鋼、不銹鋼、鋁、硬鋁(合金鋁)硬塑料等物，備辦不難。各種構(gòu)件，均可向各類工廠定貨。設專廠制造，也不困難。一般文具廠、教具廠、量具廠、甚至玩具廠，只要抽調(diào)部分職工和設備，就可附設車間來制造。至于鐘表廠，條件優(yōu)越，大可以制造此種算盤的出口商品。
權(quán)利要求
1.作加減計算時，只須從推動柄下面所標明的數(shù)字處，推動一下，就得出答數(shù)，并且當應該進位、退位時，能自然地進位退位，而不須再加其他動作的裝置。為了達到上述權(quán)利要求
1只“推動一下”的需要，把撥算珠的動作改為推轉(zhuǎn)數(shù)字輪的動作，也就是說把看情況才決定的動作，改為機械性的動作，因而設計了一個。
2.用數(shù)字來表示所計算的數(shù)目的裝置。特征是把推柄(或十孔轉(zhuǎn)盤)向下推(或順轉(zhuǎn))就得出這一個數(shù)位所加的答數(shù)。反之，就得出這一個數(shù)位所減后的答數(shù)。為了適應十進制的數(shù)理，應當在推動時滿十就自然地進位。減法在不足十時就自然地借位的需要，發(fā)明了一個
3.“用‘園柱輪’大、小十字輪’‘推動柄’‘進退位撥桿’和‘盤殼標明加減數(shù)字’來配套的裝置。所謂配套，就是把各輪的增減、交錯、重迭互相配合，來得到所需要的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)弧。它是這種算盤最主要的結(jié)構(gòu)。其特征是本數(shù)位各輪轉(zhuǎn)動時，不妨礙下一數(shù)位。但當應該進位或退位時，卻能夠推轉(zhuǎn)上一數(shù)位的一個數(shù)字。為了適合各行業(yè)的需要，設計了三種樣式
4.臺式、筒式、盒式。特征是臺式合于人的視線和操作角度;筒式便于攜帶;盒式易攜帶而耐用，為了登記被乘數(shù)、除數(shù)及運算中間結(jié)果，設計了一個在算盤殼蓋內(nèi)的記數(shù)裝置;
5.記數(shù)柵。特征是不動紙筆而工作簡便。
專利摘要
本發(fā)明提供了一種可以取代珠算算盤的計算器。它解決了珠算操作復雜、用腦力多、難學、易錯等問題。它操作簡便，一學就會。特征是只須從推動柄下面所標明的數(shù)字處，推動一下，就得出本數(shù)位的答數(shù)。并且當應該進位、退位時，能自然地進位、退位而不須再加其它動作。它對于每日結(jié)帳或作統(tǒng)計，快速而不錯；可以供一般人作乘除的基本訓練；可以作數(shù)學科教具；可以替代用紙筆作算草。有了它，可以取消小學的珠算課。
文檔編號G06C1/00GK86103447SQ86103447
公開日1987年8月26日 申請日期1986年5月20日
發(fā)明者蔣玉昆 申請人:蔣玉昆導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan