BREVET  n°10990 (6261*)

BREVET D'INVENTION DE QUINZE ANS, 

En date du 8 décembre 1850,

Au sieur Thomas, à Colmar, pour une machine à calculer

Cette machine, pl. II, au moyen de laquelle on peut facilement et promptement faire toutes les opérations de l'arithmétique, est un perfectionnement apporté à celle, que l'inventeur fit connaître en 1822.

Le mécanisme pour le multiplicande et pour le multiplicateur est contenu dans une cage de 0,0425 m de haut, de 0.219 m de long et de 0.108 m de large, composée de deux platines représentées (fig. 7 et 8), liées ensemble par quatre piliers, vus (fig.4, 5 et 6), et d'une autre petite platine portant les pièces G, G, dans lesquelles glisse la tringle d'acier G' (fig. 2 et 3). Cette cage est couverte d'une plaque de cuivre de 0,086 m de large et de 0,36 m de long, dans laquelle sont pratiquées des fentes pour les chiffres du multiplicande, plus une pour le multiplicateur.

Dans ces fentes, on fait glisser les boulons A , A , A , A., A (fig. 1, 8 et 6 ) ayant chacun une aiguille pour marquer les chiffres du multiplicande, et le bouton B (fig. 1, 8 et 5) avec sa double aiguille, pour ceux du multiplicateur ou du diviseur, comme il sera expliqué plus loin.

Sur une platine séparée M M M M, (fig. 1 , 2 et 3,) de 0,047 m de large et 0,36 m de long, sont ajustés dix cadrans C, C, C, C, à 0,03 m de distance, dont chacun porte dix chiffres, de 0 à 9, qui indiquent, au travers de trous pratiqués sur la platine, les résultats obtenus; ces cadrans sont fixés par des ressorts sautoirs. Cette platine peut se lever et glisser le long de la cage sur une tringle d'acier G', (fig. 2 et 3), qui lui sert de charnière, de manière à changer la ligne des cadrans et les rendre indépendants successivement du méca­nisme en mouvement. Au-dessous  de chaque cadran est placée, sur la même assiette, une roue d'angle de dix dents D, D, etc.(fig. 2, 3 et 6), et chaque cadran porte un double plan incliné en acier UUUU (fig. 2 et 3), qui presse sur les levier; de retenue L, L, L, etc. (fig. 4, 6, 7 et 9), et dégage la retenue chaque fois que le cadran passe, de 0 à 9 ou de 9 à 0. Il y a, fixée au­dessus de chaque roue d'angle du cadran, une petite roue plate de dix dents, dont une dent a été limée: ces petites roues (fig. 1, 3 et 11) , servent à remettre à la fois tous les cadrans à o, au moyen de la crémaillère EEE (fig. 2, 3 et 11); soit en tirant le bouton T (fig. 1, 2 et 3) ou par un autre mécanisme, en tournant la roue X (fig. 11); lorsque les cadrans sont à zéro, ces petites roues sont dans la position de celle c, représentée (fig. 11).

Dans l'intérieur de la cage principale (fig. 4 et 6), on voit en Y, Y, Y, etc. des cylindres de vingt dents: on a coupé onze de ces dents sur toute la longueur: les neuf autres sont coupées par neuvièmes, en forme d'escalier(fig. 12), pour représenter chaque chiffre du multiplicande, de 1 à 9 Une dixième dent mobile K K, etc.(fig. 4, 5, 6, 7 et 12), est placée à la suite des neuf dents.    

Les dents des cylindres Y, Y, Y, etc.(fig. 4, 6, 7 et 8), peuvent engrener dans une petite roue A de dix dents, qui est conduite par une fourche P (fig. 8 et 6), attachée aux boutons indicateurs A,A,A, A, A (fig. 6 et 8). Les roues A, A, etc. glissent sur des arbres carrés, suivent les mouvement des fourches et boutons A, A , etc., et se laissent conduire aux chiffres du multiplicande. Alors, à leurs différentes places, elles engrènent à la section des dents des cylindres, dont le nombre est égal au chiffre indiqué par le bouton. Quand le cylindre a fait un tour, il a tourné la petite roue A du nombre de dents qu'indique le chiffre en face de l'aiguille conductrice du bouton A, et le cadran a rendu ce chiffre visible au travers de son trou sur la platine mobile MM, ( fig. 1)

A la gauche des cylindres Y, Y, etc. (fig. 4), est un autre cylindre H, H (fig. 4 et 5), taillé en spirale. Une fente taillée dans sa longueur permet à un bras B (fig. 4, 5 et 8), conduit par un bouton B ( fig. 1), de régler le nombre de tours que les cylindres doivent faire ensemble pour représenter un des chiffres du multiplicateur: ainsi, quand l'aiguille du bouton B( fig. 1), indiquera le chiffre 9 de la colonne de gauche, le multiplicande sera multiplié par 9.

Tous les cylindres Y, Y, Y, etc.(fig. 4, 5, 6, 7, 8 et 12) du multiplicande, y compris celui H du multiplicateur, ont, à une de leurs extrémités, une roue d'angle de vingt dents, et toutes ces roues engrènent dans autant de roues d'angle semblables fixées sur un même arbre O O O (fig. 4, 5, 6 et 8). A l'extrémité droite de cet arbre est une roue d'angle engrenant dans celle de l'arbre de la manivelle N ( fig.  4, 6 et 8).

A l'autre extrémité des cylindres Y, Y, Y, etc. et de H (fig. 4), il y a un système d'engrenage pour opérer les retenues. Les dents mobiles ou doigts K, K, K, etc.(fig. 4, 5, 6, 7 et 12), ne se trouvent en prise, pour engrener avec les roues des dix dents Z, Z (fig. 7) , que pour produire les retenues.

Pour obtenir cet effet, des ressorts à boudin, placés entre les doigts K, K et les cylindres, comme on le voit fig. 12, poussent ces doigts de façon à ce qu'ils puissent rencontrer, dans leur mouvement circulaire, les roues de retenue Z, Z., etc., fixées par des ressorts (fig. 7), ce qui ne peut avoir lieu que lorsque les ca­drans ont passé de 0 à 9 ou de 9 à 0 ; car alors, les petits doubles plans inclinés U, U (fig. 3 et 6), en pressant sur les leviers L (fig. 9), permettent aux ressorts à boudin de faire descendre les doigts K, K (fig.. 4, 5, 6, 7 et 12), ce qu'ils ne pourraient faire étant retenus par la petite goupille l du levier L ( fig. 9).

Les ressorts à boudin étant détendus, et les petits doigts K, K descendus, lorsqu'on fera tourner les cylindres au moyen de la manivelle N, les petits doigts K, K, etc. rencontreront les roues de retenue Z, Z, Z, etc., et les feront tourner d'une dent, ce qui fera tourner les cadrans d'un chiffre; puis après, les petits doigts K,K, etc., continuant leur mouvement circulaire, rencontreront sur leur passage les petits plans inclinés t (fig. 4, 5, 6, 7 et 10), fixés sur la platine (fig. 7), qui les feront remonter à leur place primitive, et alors ils seront retenus dans cette position par la goupille l du levier L (fig.9). Maintenant, les doigts étant remontés dans cette position, si l'on fait tourner les cylindres, ces doigts passeront devant les roues de retenue Z, Z, Z, etc.(fig. 7), sans les faire tourner.

C'est ici le cas d'expliquer pourquoi on a entière­ment coupé onze dents des cylindres Y, Y, Y (fig. 4 et 8). Pour opérer les retenues, il faut que chaque cylindre puisse recevoir la retenue après avoir produit son chiffre; pour que cela puisse avoir lieu, il faut que les retenues se fassent successivement l'une après l'autre: il a donc fallu que celles des dixaines se produisent avant celles des centaines, celles des centaines avant celles des mille, et ainsi de suite; c'est pourquoi il faut placer les cylindres Y, Y, Y (fig. 4), de manière à engrener avec les roues A, A, A, etc. du multiplicande, les unes après les autres : alors, les cylindres Y, Y, Y, etc., et leurs doigts K, K, etc., se trouveront placés, les uns par rapport aux autres, comme ils sont représentés fig. 4 et 7.

Les soustractions et les divisions étant des opérations inverses des additions ci des multiplications, il y a, fixées sur les arbres carrés sur lesquels glissent pour faire ces opérations les roues A, A, etc.(fig. 4),

deux roues d'angle de dix dents D, D, au moyen des­quelles on peut faire tourner les cadrans de droite à gauche et de gauche à droite.

Les arbres carrés sur lesquels sont fixées les deux roues d'angle ont leurs pivots qui dépassent, comme dans la figure 4, afin qu'on puisse les mouvoir dans le sens de leur longueur sans qu'ils sortent des pla­tines dans lesquelles roulent. leurs pivots.

Entre les deux roues d'angle sont des assiettes à gorges de la largeur de la règle RR (fig. 4). Au moyen de cette règle RR, qui passe dans les gorges des roues d'angle, on fait avancer on reculer ces roues toutes ensemble, de manière â faire engrener celle de devant ou celle de derrière avec celles des cadrans : ce changement de la multiplication à la division ou de l'addition à la soustraction, et vice versa, se fait en tournant l'écrou à oreilles E (fig. 1), de manière à ce que son aiguille indique l'opération que l'on veut faire.

Le gros bouton L (fig. 1), sert à lever la platine des cadrans.

Les deux boutons V, V, (fig. 1 à 12 ) , peuvent se mettre indistinctement dans les petits trous v, v, v de la platine des cadrans, pour servir de virgules où il en est besoin, afin de séparer les unités des décimales ou pour séparer les nombres en tranches de deux ou trois chiffres, pour en extraire des racines carrées ou cubiques.          .

Voici la manière de se servir de l'arithmomètre : La machine opère en suivant les principes élémentaires de l'arithmétique, et ses mouvements semblent peindre et suivre les raisonnements qu'il faut faire pour arriver au résultat.

Addition. - On additionne en écrivant avec les boulons A, A, A, A, A (fig. 1) , les nombres sur lesquels on veut opérer, et, en poussant pour chaque nombre le boulon B du multiplicateur, qui est le der­nier de gauche, à 1 ; on tourne la manivelle jusqu'à ce qu'elle s'arrête, et l'on a produit sur les cadrans les chiffres marqués par les boutons.

En recommençant pour chaque nombre ce qui a été dit ci-dessus, on les aura tous ajoutés les uns aux autres, ce qui s'appelle faire l'addition, et le total sera marqué par les cadrans.

Au lieu de remettre pour chaque somme le multiplicateur B à 1, il est très préférable de le pousser à o et de ne plus s'en inquiéter. II faut seulement, pour chaque nombre, donner un tour de manivelle.

Multiplication. On opère comme il est dit ci­-dessus pour l'addition; seulement, au lieu de mettre le Multiplicateur à 1, on le met au chiffre par lequel on veut multiplier.

Ainsi soit

35,695 x 2

on met le multiplicateur à 2 , et l'on tourne la mani­velle jusqu'à ce que la main soit forcée de s'arrêter, S'il fallait multiplier 35,695 par 22, il faudrait, comme avec la plume, multiplier encore une fois par 2, mais en ayant soin de lever la platine des cadrans et de la pousser d'un cran de gauche à droite, afin de ne plus opérer sur les unités, qui se trouveront dégagées; on comprend que, pour les centaines, il faudrait agir de même, de façon à dégager les dixaines, et ainsi de suite. On pourrait, comme il a été dit pour l'addition, ne pas se servir du multiplicateur, en le mettant à o, et en donnant autant de tours de manivelle qu'il y a d'unités dans le chiffre qui doit servir de multi­plicateur.

Soustraction. - On opère comme pour l'addition; seulement, on tourne la clef E (fig.1), vers la soustrac­tion, ce qui fait engrener les cadrans en sens inverse de l'addition.

Division. - On tourne l'aiguille comme pour la soustraction.

Le dividende doit être écrit dans les cadrans, ce qui se fait en levant la platine et en écrivant le chiffre au moyen des petits boutons qui accompagnent chaque lucarne. Le diviseur s'écrit, comme le multiplicande, avec les boutons A.

On opère en sens inverse de la multiplication, c'est-à-dire en commençant à agir sur les chiffres de gauche. Ainsi, soit 625 à diviser par 25 : on met 62 au-dessus de 25; on met le bouton du multiplicateur au haut de la fente; on tourne la manivelle jusqu'à ce que le chiffre du dividende soit moindre que le diviseur. Le bouton du multiplicateur marquera le nombre de fois que le diviseur est contenu.

Dans l'exemple ci-dessus, l'on aura a pour premier chiffre et le reste sera 125; on rentrera la platine d'un chiffre de droite à gauche, et l'on opérera sur le reste comme on fa fait sur 62; on tournera 5 fois, et l'on aura 5 : 25 se trouve donc contenu 25 fuis dans le nombre 625.

CERTIFICAT D'ADDITION,

En date du 19 août 1851.

Voici un perfectionnement qui aura pour effet de faire paraître le quotient dans la division, et le pro­duit dans la multiplication :

A la partie de derrière du premier cylindre de droite A,(fig. 13 et 15), est adaptée une pièce cylindrique B (fig. 15) de 17 millimètres de diamètre, portant une coulisse CC (fig.15), de 2 millimètres de profondeur; cette coulisse coupe obliquement la pièce cylindrique en deux parties et en sens inverse, de manière à donner à un levier L, qui entre dans la coulisse, un mouvement de va-et-vient. Ce levier est mobile dans une pièce à charnière S (fig. 13, 15, 16 et 16’), fixée à la platine de derrière, et porte à sa partie supérieure, également à charnière, une fourchette F F, dont les deux bras sont mobiles et ramenés par un ressort à boudin T (fig. 13 et 16), qui tend à les rapprocher. Les bras F,Fsont terminés par un nez servant à faire fonctionner une roue R (fig., 13 et 15), de 11 millimètres de diamètre, à dix dents à entailles carrées, et qui est fixée à la platine des cadrans. Cette roue R (fig. 13 et 15), communique avec une aiguille N  (fig. 15), qui se meut sur la platine des cadrans et marque, sur un cadran à double rangée de chiffres le nombre de tours de manivelle que l'on fait : les chiffres extérieurs marquent le produit, et les autres, le quotient.

A la partie inférieure de la bandelette de fer qui communique avec la clef à oreilles E du plan général, est fixée une pièce portant perpendiculairement une fourche H H (fig. 14), dirigée vers le fond de la machine. Entre les deux bras de la fourche H H, se meut une pièce k ( fig. 14, 15, 17, 17b) faisant partie d'un levier Z, fixé à la platine de derrière par une vis à portée; le levier se termine par deux doigts Z, Z, formant angle aigu, et qui sont renfermés entre les deux bras de la fourchette à ressort.

Suivant qu'on tourne la clef E du plan général vers l'addition ou vers la soustraction, la bandelette communique un mouvement à gauche au levier Z adapté à la platine de derrière; le doigt ZZ de droite ou de gauche du levier écarte le bras correspondant de la fourchette FF, et laisse le bras opposé en communication avec la roue R (fig. 13 et 15).

Chaque tour de manivelle M du plan général imprime un mouvement de va-et-vient à la fourchette FF (fig. 13, 15, 16 , 16'), dont le bras, qui est en communication avec la roue R, fait avancer cette roue d'une dent dans le sens de droite à gauche ou de gauche à droite, suivant que c'est l'un ou l'autre bras qui agit sur la roue.

On adapte à la platine des cadrans I (fig. 15), au­tant de roues à entailles carrées qu'il y a de cylindres dans la machine. La même fourchette FF( fig. 13,15, 16, 16’) agira successivement sur ces différentes qu'on les mettra en communication en portant la platine II ( fig. ), vers la droite ou vers la gauche.

Quand on aura terminé l'opération, le produit ou le quotient, suivant qu'on aura fait une multiplica­tion ou une division; se trouvera indiqué par les ai­guilles des cadrans.

* Document transcrit à partir du brevet manuscrit par Valéry Monnier, France 2006