Roue de Leibniz - Leibniz wheel

Dans la position indiquée, la roue de comptage engrène avec trois des neuf dents de la roue de Leibniz.

Une roue de Leibniz ou un tambour étagé est un cylindre avec un ensemble de dents de longueurs incrémentales qui, lorsqu'elles sont couplées à une roue de comptage, peuvent être utilisées dans le moteur de calcul d'une classe de calculatrices mécaniques . Inventé par Leibniz en 1673, il a été utilisé pendant trois siècles jusqu'à l'avènement de la calculatrice électronique au milieu des années 1970.

Gottfried Wilhelm Leibniz a construit une machine appelée le compte à gradins basé sur la conception du tambour à gradins en 1694. Il a été rendu célèbre par Thomas de Colmar lorsqu'il l'a utilisé, un siècle et demi plus tard, dans son Arithmomètre , le premier produit en série machine à calculer. Il a également été utilisé dans la calculatrice Curta , une calculatrice portable très populaire introduite dans la seconde partie du 20e siècle.

Concept

En couplant une roue de Leibniz avec une roue de comptage libre de se déplacer vers le haut et vers le bas de sa longueur, la roue de comptage peut engrener avec n'importe quel nombre de dents.

L'animation sur le côté montre une roue de Leibniz à neuf dents couplée à une roue de comptage rouge. Il est réglé pour engrener avec trois dents à chaque rotation et donc ajouterait ou retrancherait 3 au compteur à chaque rotation.

Le moteur de calcul d'un Arithmomètre a un ensemble de roues Leibniz liées couplées à une manivelle. Chaque tour de manivelle fait tourner toutes les roues Leibniz d'un tour complet. Les curseurs d'entrée déplacent les roues de comptage de haut en bas des roues de Leibniz qui sont elles-mêmes reliées par un mécanisme de transport.

À partir de la fin du XIXe siècle, les tambours à pas de Leibniz dans les calculatrices purement mécaniques ont été partiellement supplantés par des moulinets de fonction similaire mais de conception plus compacte; les tambours étagés sont restés la technologie principale pour les calculatrices électromécaniques jusqu'au développement de calculatrices purement électroniques.

Des machines construites selon ce principe

Réplique du calcul à pas de Leibniz au Deutsches Museum .
L' arithmomètre Thomas de Colmar (de 1852. significativement différent de son modèle de 1820) utilise un tambour à pas de Leibnitz. Considéré par beaucoup comme la première calculatrice mécanique largement réussie, et la première à être produite en grand nombre (des milliers)
  • Allemagne– Gottfried Leibniz a construit son premier compteur à gradins en 1694 et un autre en 1706.
  • Allemagne – Philipp-Matthäus Hahn, un pasteur allemand, a construit deux machines circulaires en 1770.
  • Allemagne – JC Schuster, le beau-frère de Hahn, a construit quelques machines de la conception de Hahn au début du XIXe siècle.
  • Royaume-Uni- Lord Stanhope a conçu une machine utilisant des roues Leibniz en 1777. Il a également conçu une calculatrice à moulinet en 1775.
  • Allemagne – Johann-Helfrich Müller a construit une machine très similaire à celle de Hahn en 1783.
  • La France– Thomas de Colmar a inventé son Arithmomètre en 1820 mais il lui a fallu 30 ans de développement avant qu'il ne soit commercialisé en 1851. Il a été fabriqué jusqu'en 1915. Louis Payen, Veuve L. Payen et Darras ont été successivement propriétaires et distributeurs de l'Arithmomètre.
  • La France– Timoléon Maurel invente son Arithmaurel en 1842. La complexité de sa conception limite sa capacité et condamne sa production, mais il peut multiplier deux chiffres par le simple fait de les mettre sur ses cadrans.
  • L'Europe  – Une vingtaine de clones de l'Arithmomètre ont été fabriqués en Europe à commencer par Burkhardt en 1878 puis sont venus Layton, Saxonia, Gräber, Peerless, Mercedes-Euklid, XxX, Archimedes, TIM, Bunzel, Austria, Tate, Madas etc. Ces clones, souvent plus sophistiqués que l'arithmomètre d'origine, ont été construits jusqu'au début de la Seconde Guerre mondiale.
  • Royaume-Uni – Joseph Edmondson a inventé et fabriqué une calculatrice circulaire en 1885.
  • États Unis– Les calculatrices Friden et Monroe utilisaient une variante biquinaire de ce mécanisme. Les deux ont été fabriqués en grand nombre; Monroe a commencé au début du 20e siècle; Friden dans les années 30. (Le Marchant a utilisé un mécanisme radicalement différent et unique.) Le mécanisme de variante fonctionnait avec des chiffres de 1 à 4, comme indiqué dans l'animation ; les chiffres supérieurs à 4 engagent un engrenage à cinq dents ainsi que les dents de la roue de Leibniz. Cela a rendu inutile pour le train coulissant de parcourir de plus longues distances pour les chiffres les plus élevés. Sinon, appuyer sur une touche 5..9 nécessiterait soit une course plus longue (comme dans un comptomètre), soit une force excessive combinée à une surface de came en pente douce.
  • L'Autriche- Curt Herzstark a présenté sa calculatrice portable Curta en 1948, qui est restée populaire jusqu'à l'introduction des calculatrices électroniques dans les années 1970.

Voir également

Remarques

Sources

  • Chase, George C (juillet 1980). Histoire des machines de calcul mécanique. Tome 2, numéro 3 . IEEE Annales de l'histoire de l'informatique.
  • Ifrah, Georges (2001). L'histoire universelle de l'informatique . John Wiley & Sons, Inc. ISBN 0-471-39671-0.
  • de Brabandère, Luc (1995). Calcul (en français). Paris : Mardaga. p. 114-125. ISBN 978-2-87009-591-1.
  • Marguin, Jean (1994). Histoire des instruments et machines à calculer, trois siècles de mécanique pensante 1642-1942 (en français). Hermann. ISBN 978-2-7056-6166-3.

Liens externes