Introduction. Addition. Multiplication. Soustraction. Division. Ramener 0.

2717.

BREVET D'INVENTION DE QUINZE ANS,

En date du 28 dcembre 1846,

Aux sieurs Maurel et Jayet, Voison (Isre),
Pour une machine calculer.
La machine reprsente pl. XXIX, fig. 1, se compose d'une plaque en tle, rectangulaire, d'environ 27 centimtres de longueur sur 15 centimtres de largeur. A chaque angle de cette plaque est fix un fort pilier en fer, de 8 centimtres de hauteur; ces piliers sont lis entre eux, par leurs extrmits suprieures, au moyen de deux barres en fer plat A B, A' B'.
Sur ces barres sont fixs, au moyen de vis, les ponts C D, E F, G H, I K, L M, N O, P Q, R S, ainsi que le pont T X. Chacun de ces ponts, l'exception du dernier T X, est perc de deux trous A, B, fig. 6, dans lesquels roulent les pivots des cylindres dents, marqus I, I', II, II', III, III', IV, IV', V, V', ainsi que ceux des deux cylindres extrmes T, U, non dents, qu'on peut appeler brideurs gnraux cause de leur fonction qui est de brider ou tenir immobiles les arrts 1', 2', 3', 4', etc., sur lesquels ils agissent.
Tous ces cylindres, exactement de mme diamtre, sont rangs sur deux sries; chaque srie se compose de cinq cylindres, outre les brideurs, dont les pivots sont sur le prolongement les uns des autres, de manire ne former qu'une seule et mme ligne droite. Chacun de ces cylindres, dont la circonfrence est calcule pour quarante-quatre dents et, au besoin, pour un autre nombre, n'en porte nanmoins toujours que dix-sept, dont la longueur, gale seulement entre deux dents conscutives, comme on le voit par le premier couple de cylindres I, I', va en augmentant graduellement et d'une mme quantit depuis les deux neuvimes qui sont les plus courtes, jusqu' la premire qui est la plus longue; je dis la premire et non les deux premires, parce que, en effet, cette dent est la seule qui ne marche pas par couple, c'est--dire qui n'a pas de conscutive qui l'gale en longueur. Chaque dent est accompagne sur chacun de ses cts d'une cannelure qui la suit dans toute sa longueur et la dpasse mme d'une petite quantit. La partie du cylindre non occupe par les dents conserve encore sa forme circulaire au del des deux dents extrmes en A C et en A B, fig. 3, pour faire place, immdiatement aprs, une chancrure C B qui coupe le cylindre dans toute sa longueur et qui occupe le reste de sa circonfrence; aussi est-il remarquer que les cylindres II, II', III III', IV, IV', V, V', reprsents en repos, ne laissent apercevoir aucune de leurs dents qui occupent le ct oppos, qui se trouve cach.
Quoique ce que nous venons de dire s'applique exactement tous les cylindres sans aucune exception, nous devons cependant faire remarquer que les cylindres de la srie droite I', II', III', IV', V' portent, de plus que ceux de l'autre srie, une roue A' A'' A''', fig. 1, et fig. 4, dont les dents, calcules pour le nombre 44, ne sort nanmoins qu'au nombre de 38, la partie A B tant dpourvue des six dents dont elle tient la place. Cette roue s'engrne dans un pignon C' six dents et fix invariablement sur l'axe V' V'', fig. 1, plac entre deux sries de cylindres. Ce pignon fait mouvoir les deux brideurs gnraux T, U, par l'intermdiaire du petit pignon X', fix l'une des extrmits de son axe, et qui engrne simultanment dans les deux roues d'gale denture soudes aux brideurs, chacun desquels il fait excuter un tour pour chaque tour de cylindre ou de la roue A' A'' A'''.
La plaque en acier D', fig. 4, est un arrt de la mme grandeur que le pignon C', contre lequel il est fix; son contour prsente trois concavits susceptibles d'une concidence parfaite avec les deux pices O, O', sur lesquelles il agit, et qui sont fixes contre la roue A' A'' A''' la naissance de la solution de continuit des dents.
Une autre diffrence qui se remarque encore entre les cylindres de ces deux sries et qui, vrai dire, n'est que la consquence ncessaire de celle dont je viens de parler, c'est la rainure D F, fig. 3, pratique sur la base antrieure des cylindres de la srie droite. Cette rainure, termine en biseau en D et F, prsente une solution de continuit parfaitement analogue et en rapport avec l'espace vide laiss par la distance des deux plaques O, O' dont je viens de parler. Cette rainure est destine recevoir l'extrmit coude des bras L', L'', fig. 1, souds un arbre commun F' I', dont les pivots reposent sur deux ponts, dont l'un est cach et dont l'autre est marqu M'. Cet arbre, que j'appelle cliquet gnral, par ce qu'il est commun tous les cylindres de cette srie, porte encore son extrmit postrieure, saillante au del du pont M', un bras G' I' dont la longueur et la forme sont diffrentes des cinq autres L'', L''', et dont le but est de faire engager la pice S', fig. 1 et fig. 5, sur laquelle il agit, dans une des trois entailles de la rondelle N' P', afin d'en suspendre ainsi le mouvement et d'assurer par l l'immobilit de l'axe V' V'', l'extrmit, duquel cette rondelle est fixe carrment.
Afin de rendre le jeu de ces pices plus saisissable, je vais en montrer les fonctions.
Supposons que le cylindre I', qui est reprsent en mouvement, soit en repos comme tous les autres: le pignon C', fig. 4, tant alors en prsence de l'espace vide de sa roue A' A'' A''', le bras L' L'' devra en mme temps plonger aussi son extrmit recourbe dans le vide D F, fig. 3, laiss par la solution de la rainure tandis que le bras G' I' tiendra immobile la rondelle N' P'. Tout tant ainsi dispos, qu'on mette alors en fonction un cylindre quelconque, le premier I', par exemple: au premier mouvement, le bras L' L'', pntrant dans le biseau de la rainure D E F, sera soulev; il communiquera son mouvement d'ascension au bras G' I' qui, dgageant par consquent la pice S' de la rondelle N' P', permettra l'axe V' V'', arrt jusqu'alors, de suivre le mouvement de rotation imprim immdiatement au pignon C' par la rencontre des dents de la roue A' A'' A'''. Ce mouvement se continuera jusqu'au moment o le cylindre I', sur le point de terminer sa rvolution, prsentera de nouveau au pignon C' l'espace priv de dents de sa roue A' A'' A''', en mme temps qu'il prsentera au bras L' L'' le biseau de sa rainure, qui forcera par l le bras G' I', suspendu jusqu'alors, enfoncer la pice S' dans une des entailles de la rondelle N' P' et d'en interdire ainsi le mouvement, et, partant , celui des brideurs gnraux, jusqu' un nouveau tour du mme cylindre ou d'un autre quelconque, car, comme on le voit, les mouvements de ces cinq cylindres sont indpendants les uns des autres, tel point qu'il ne serait pas possible d'en faire mouvoir deux simultanment.
On a d remarquer que les plaques O, O', sur lesquelles agit l'arrt D', n'ont d'autre but que d'assurer la reprise du pignon C' dans la roue A' A'' A''', ainsi que la rentre de la pice S' dans la rondelle N' P'.
Les axes en acier marqus 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, sont rangs distances gales sur deux circonfrences dcrites avec un mme rayon des points A et B, fig. 6, centres des cylindres avec lesquels chacune d'elles est respectivement concentrique. Ces axes, qui longent toute la machine, sont supports de distance en distance par des ponts en cuivre D C, G H, I K, L M, etc., fig. 6 et 19, fixs aux ponts en fer dsigns par les mmes lettres, comme on le voit fig. 1. Ces ponts sont percs de petits trous de mme diamtre que les axes, travers lesquels ces derniers passent pour empcher leur flexibilit.
Chacun de ces axes porte cinq pignons six dents, en tout semblables au pignon G, fig. 3, et destins s'engrener dans les dents des cylindres. Ces axes prsentent, dans toute la longueur comprise entre le pont extrme R S et le pont C D, une section ou demi-lune, fig. 15, conforme celle qu'on remarque au centre du pignon G, fig. 3. Son but est d'empcher les pignons, dont ces axes sont porteurs, de tourner indpendamment d'eux-mmes sans gner en rien leur mouvement longitudinal ou parallle l'axe qui leur est ncessaire pour leur permettre d'engrener une couple de dents quelconque, dupuis zro jusqu' neuf. Ces pignons sont ajusts frottement doux sur le cylindre, dont la circonfrence se place entre deux dents conscutives et les tient ainsi immobiles la sortie des dents d'engrenage, comme on le voit dans la fig. 3.
Ces pignons de six dents peuvent tre remplacs par des arrts diviss en trois ailes, fig. 7; mais, dans ce cas, le cylindre, au lieu d'avoir dix-sept dents, n'en a que neuf, fig. 8, et son engrenage avec l'arrt se fait comme dans la figure 7, qui reprsente trois dents du cylindre vu par bout.
Outre ces cinq pignons, chacun des axes dont on vient de parler porte encore un arrt 1', 2', 3', 4', 5', 6', etc., fig. 1, conforme celui que reprsente la figure 9. Son but est de tenir immobile l'axe sur lequel il est fix, pendant tout le temps qu'il n'est pas tenu par le cylindre, c'est--dire pendant tout le temps que ce dernier prsente son chancrure cet axe.
Pour atteindre ce but les brideurs gnraux T, U, sur lesquels ces arrts agissent, prsentent chacun les vides et des pleins dont l'tendue est convenablement calcule, par rapport l'chancrure des cylindres, pour que les axes 1, 2, 3, etc., soient toujours tenus par les brideurs gnraux, quand ils ne sont pas tenus par les cylindres et rciproquement. C'est dans l'unique but d'assurer et de faciliter la reprise des pignons sur les cylindres et des arrts sur les brideurs, que nons avons pratiqu le biseau qu'on remarque sur les cylindres l'entre de l'chancrure, fig. 3, et sur les brideurs l'entre du vide.
Il suit de ce qui prcde que les brideurs tiennent toujours tous les axes immobiles, lorsque tous les cylindres sont on repos, c'est--dire dans leur point de repre, car alors ils prsentent toujours leur chancrure leurs pignons. Cette dernire observation explique comment ces axes peuvent tre successivement mis en rotation par chaque cylindre comme s'il tait seul, puisqu'il devient vident que les autres cylindres, qui sont alors ncessairement en repos, ne gnent en rien le mouvement, attendu que les pignons dont les axes sont porteurs peuvent tourner librement dans l'chancrure des autres cylindres, toujours assez profonde pour le leur permettre.
Chacun des axes 1, 2, 3, etc., a un pivot qui repose sur le pont R S et dont l'autre roule dans un trou perc au centre d'un tigeron 1'', 1''', 2'', 2''', etc., qui est sur le prolongement de cet axe et fix invariablement au point antrieur T X. Sur chacun de ces tigerons, dont la longueur est alternativement gale, roule un canon 1', 2'', 3''', etc., destin porter, riv avec lui, un arrt a a fix dans les cinq plus courts tigerons l'extrmit du canon la plus loigne du pont T X, tandis que, dans les cinq plus longs, cet arrt est fix l'extrmit oppose, dans l'unique but de prvenir la flexibilit du tigeron dont sa longueur le rend susceptible. Cet arrt, dont la figure fig. 10 reprsente la forme, est compos de deux rondelles rives ensemble, dont l'une est taille en neuf arcs de cercle parfaitement gaux entre eux, tandis que l'autre, divise en un mme nombre de parties, a la forme d'une roue. Les cinq arrts qui roulent sur les tigerons les plus courts portent, de plus que les autres, un petit pignon en acier c, fig. 1 et 11, dont un pivot repose contre une rondelle, tandis que l'autre est port par un petit pont fix galement l'arrt a a, dont il partage le mouvement.
La position des cinq autres arrts ne permettant pas de leur faire servir ce but, on a d fixer l'extrmit de leur canon une plaque d, spcialement destine porter ce pignon c, dont la position doit tre une distance de centre convenablement choisie pour pouvoir engrener simultanment dans le pignon b, dont la denture et le diamtre sont doubles par rapport au pignon c, et dans la roue intrieure e e, dont la denture et le diamtre sont quadruples. Celle de ces roues, tailles intrieurement, qui est porte par l'axe 2 est suppose coupe dans son diamtre pour laisser plus jour l'engrenage du petit pignon c.
D'aprs la disposition de ces engrenages, on peut remarquer que la roue intrieure e e, dont le mouvement est indpendant de l'axe 1, 2, 3, etc., qui la porte, peut tre mise en mouvement par le pignon b, fix invariablement au mme axe, et par le pignon c, l'un d'eux d'ailleurs tant immobile, ou par les deux ensemble, mus en mme temps et dans un sens oppos, et, dans ce cas, la roue intrieure participe de ces deux mouvements, en sorte que la vitesse qui lui est transmise est la somme des vitesses transmises par les deux pignons b et c.
La roue intrieure e e communique l'axe f f le mouvement qu'elle reoit au moyen de l'engrenage h, i, dont les roues sont dans le rapport de six dix; la plus petite des deux, h, est fixe sur le canon de la roue intrieure et la plus grande est fixe sur l'axe f f, qui porte un peu plus loin la rondelle g K, fig. 1, 10, qu'on appelle bridon cause de l'analogie qu'elle a avec les brideurs gnraux. Ce bridon est ajust frottement doux sur les arcs de l'arrt a a, avec lesquels une petite portion de sa circonfrence concide et le tient ainsi immobile jusqu' l'arrive de la dent g qui, par sa rencontre avec les dents de la roue qui fait partie de l'arrt a a, force ce dernier plonger une de ces pointes de l'arc, avec lequel le bridon est en contact, dans une chancrure pratique cet effet sur le bridon et le fait ainsi sauter d'une dent. Ce passage qui, comme on le voit, arrive toutes les rvolutions du bridon, n'est autre chose que la retenue dont le mouvement se transmet l'axe f f du bridon suivant, auquel il fait excuter le dixime de sa rvolution, comme on peut s'en assurer d'aprs le calcul des engrenages dont on vient de parler. La grandeur du bridon par rapport l'arrt doit tre telle, que le passage de sa dent se fasse tout entier dans le dixime de sa revolution, et remarquons que, lorsque cette condition est remplie, ce passage doit avoir lieu d'une manire aussi instantane et aussi entire, lorsqu'il se fait du premier appareil au dixime, par l'intermdiaire de tous les autres, que lorsqu'il se fait simplement d'un appareil quelconque l'appareil suivant.
Observons cependant que la force tant en raison inverse de la vitesse, c'est--dire de la grandeur du bridon, on rencontrera bientt un appareil au del duquel il ne sera plus possible d'oprer ce passage; l'exprience et le calcul ont prouv que cet appareil est le sixime, en sorte que l'addition d'une unit 999999 n'est plus possible. Pour remdier cet inconvnient en renouvelant la force, j'ai coup la communication du troisime appareil au quatrime, en ce sens qu'au lieu de faire la retenue directement par le bridon, comme l'ordinaire, je la fais par l'intermdiaire des brideurs gnraux. C'est pour ce motif que les brideurs infrieurs T', U', qui n'ont pas d'autre but, portent chacun les deux dents l', l', places sur la mme ligne de rotation et des positions convenablement choisies. Ces dents sont susceptibles de s'engrener dans un pignon m, fig. 1, 12 et 12', qui en porte quatre, dont les dents, diamtralement opposes, ne se trouvent pas sur la mme ligne de rotation que les deux autres, en sorte que ce pignon fonctionne comme s'il n'avait que deux dents, et ne peut jamais faire qu'un quart de rvolution la fois. Ce mouvement est communique son axe n o, sur lequel il est ajust demi-lune, qui le transmet lui-mme au quatrime appareil, par le moyen du pignon p dans la roue q, qui remplace l'arrt a a de cet appareil et laquelle il fait faire un neuvime de sa rvolution. Ce mouvement, qui n'est autre chose que la retenue, n'a lieu que lorsque la dent du pignon m, qui est perpendiculaire sur la surface du brideur, se trouve sur la ligne de passage des dents de ce dernier. Dans le cas o cette condition n'existe plus, ce qui arrive toujours aprs le passage de la retenue, il faut, pour la renouveler, c'est--dire pour qu'une nouvelle retenue ait lieu, que la dent perpendiculaire du pignon m se transporte de nouveau sur la ligne de passage des dents du brideur. Ce mouvement de va-et-vient, que ce transport ncessite, lui est communiqu par le moyen de la rondelle r, qui est prise, pour ce motif, hors de son centre par l'axe r s, fig 1 et 12', qui la plonge entre les deux viroles t, u, sur lesquelles elle agit pour amener le pignon m alternativement d'une extrmit de sa course l'autre, toutes les demi-rvolutions qu'elle excute par l'intermdiaire de la roue d'angle v x dans le pignon s, mis en mouvement par le passage de la dent g du bridon K g dans l'arrt de neuf arcs a, a.
La pice y, dont la figure 12 reprsente la forme, est un arrt quatre faces, fix demeure l'extrmit de l'axe n o et ajust frottement doux sur le brideur, pour assurer l'immobilit de l'axe qui le porte; dans le cas du passage d'une retenue, une ouverture z est pratique sur le brideur d'une grandeur suffisante pour qu'il y puisse tourner et permettre ainsi l'axe n o de cder au mouvement qui lui est communiqu. Lorsque la retenue ne doit pas avoir lieu, c'est--dire lorsque le pignon m n'a aucune de ses dents sur la ligne du passage de celles du brideur, l'arrt y ne peut plonger dans cette ouverture, attendu qu'il en est empch par le cliquet ressort a ' b', dont la tte plonge dans une entaille carre de la virole u, dont il ne pourra se dgager que pour passer, lors de la disposition d'une retenue, dans l'entaille correspondante de la rondelle t, dont la forme vase lui permettra d'en sortir pour laisser l'axe tourner; ce cliquet retombera, immdiatement aprs ce mouvement, dans une entaille carre de la mme rondelle t, dont il ne pourra encore sortir que par une nouvelle disposition de retenue pour passer de nouveau sur l'entaille correspondante de la rondelle oppose u, de forme evase, pour laisser ainsi l'axe tourner et retomber aprs ce mouvement dans une entaille carre de la mme rondelle. La rentre du cliquet a ' b', dans les entailles carres des rondelles t, u, est obtenue par des minences soudes sur la circonfrence intrieure du brideur de chaque ct des dents l'; elles agissent aprs chaque passage de retenue sur la cheville d, fixe au cliquet a' b'. Le deuxime passage des neufs, qui se trouve au septime appareil, se fait de mme que le prcdent.
Toute la difference que la srie d'appareils qui est dessine entre les ponts C D, G H, fig. 1, prsente avec la srie que nous avons dcrite, consiste simplement en ce que le mouvement des axes 1, 2, 3, etc., au lieu d'tre transmis directement ces appareils comme dans la premire srie, est communiqu par l'intermdiaire des roues de renvoi c', d', dont la premire c' est fixe sur les axes 1, 2, 3, etc., et la seconde d', d'une paisseur beaucoup plus grande, est fixe sur l'axe o' qui porte la roue intrieure e' ; ces roues de renvoi n'ont d'autre but que d'lever assez haut les bridons g', k' de ces appareils pour permettre leur axe f' f' de passer au-dessus des bridons des premiers appareils, afin que, comme eux, les numros que portent les cadrans fixs l'extrmit de leurs axes soient prsents sur la face antrieure de la machine, l'identit tant parfaite entre toutes les autres parties, mme jusqu'au passage des 9 qui se fait par les brideurs suprieurs T, U, sur lesquels sont, cet effet, plantes les dents l', l'.
Le jeu de ces appareils devenant inutile dans quelques oprations, on a d, dans ce cas, inventer un moyen de suspendre les fonctions de ces appareils, afin de rendre la machine toute la libert dont elle est susceptible.
Pour atteindre ce but, en remarquera que la roue C', dont le trou du centre est rond, fig. 1 et 13, ne partage le mouvement des axes 1, 2, 3, etc., qu'autant que l'une des trois ouvertures dont elle est perce est engage dans la cheville i, fixe la rondelle n', assujettie demeure sur les axes 1, 2 , 3, etc., au moyen d'une vis de pression; cette roue ne cessera de suivre le mouvement des axes 1, 2, 3, etc., qu'autant qu'elle se dgagera de la cheville i pour s'engager dans la cheville k', fixe demeure au pont H G, sans toutefois dsengrener de la roue d', dont l'paisseur outre mesure n'a pas d'autre but.
Dans cette dernire position, l'appareil est interdit, attendu que les axes 1, 2, 3, etc., peuvent se mouvoir sans imprimer la roue C' aucun mouvement. Ce mouvement d'engagement et de dgagement de la roue c', dans les chevilles i et k', est donn simultanment toutes les roues C' de ces appareils, au moyen d'une tringle en fer X' Z', munie des bras q', dont une extrmit fourchue embrasse le canon des roues C'. Cette tringle est supporte par deux ponts, dont l'un est cach et dont l'autre est marqu R' S', dans lesquels elle a un mouvement de va-et-vient suffisamment grand pour produire l'effet demand. Ce mouvement est communiqu cette tringle par le moyen de la pice en fer T'' U'' fixe en son milieu, et dont l'extrmit U'', munie d'un bouton, saillit au dehors de la machine.
A l'extrmit des axes f f, f' f' qui portent les bridons de ces deux sries d'appareils, sont fixs les cadrans 14, 15, 24, 25, sur lesquels sont gravs les dix caractres 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, fig. 14. Chacun d'eux laisse apercevoir un de ses chiffres travers une ouverture de grandeur convenable, pratique la planche antrieure de la machine, fig. 23. La position de chacun de ces cadrans sur son axe doit tre telle, que la transmission de la dent de retenue de son bridon se fasse tout entire dans le passage du 9 au 0.
Le mouvement longitudinal, dont les pignons de six dents ports par les axes demi-lune 1, 2, 3, etc., sont susceptibles, leur est transmis au moyen des chelles L, M, etc., fig. 16. Ces chelles, au nombre de dix, sont supportes par les deux ponts I K, P Q, placs immdiatement avant chaque couple extrme de cylindres. Ces ponts, dont les bases reposent sur les pices a''', b''', c''', d''', fig. 1, sont percs de dix ouvertures rectangulaires dans lesquelles les chelles ajustes frottement doux ont un mouvement de va-et-vient qu'elles communiquent aux pignons de six dents au moyen des bras fourchus A, B, C, D, E, I, H, G, F, etc., fig. 16, fixs par des vis; les six premires chelles en portent cinq chacune, et les suivantes en portent on nombre qui va sans cesse en dcroissant d'un, depuis la septime qui n'en a que quatre, jusqu' la dixime qui n'en a plus qu'un. Le premier bras d'une chelle quelconque conduit un pignon engrenant toujours dans le premier couple de cylindres et port par un axe dont le numro d'ordre est toujours le mme que celui de l'chelle dont il s'agit, et les bras suivants de cette mme chelle, pris dans l'ordre de leur succession, conduisent chacun un pignon port par un axe dont le rang avance successivement d'un, en procdant de droite gauche et engrenant dans un couple de cylindres dont le rang avance galement d'un en procdant d'avant en arrire de la machine. Il rsulte de l que les pignons marqus 12, 13, 23, 14, 24, 34, 15, 25, 35, 45, fig. 1, n'auront pas de bras pour les conduire; aussi sont-ils fixs demeure sur leur axe, en dehors de tout engrenage, attendu que leur unique but est de tenir immobile l'axe sur lequel ils sont fixs pendant tout le temps qu'il n'est pas tenu par les brideurs. Il faut remarquer encore, relativement aux bras qui appartiennent la mme chelle, qu'ils doivent tre fixs une distance les uns des autres convenablement choisie, pour que les pignons qu'ils conduisent engrnent tous simultanment le mme nombre de dents, quel que soit d'ailleurs le couple de cylindres auquel ils appartiennent.
La partie N P, R S de l'chelle, fig. 16, saillit au dehors de la machine, et est divise en dix crans marqus 0, 1, 2 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, dans chacun desquels peut plonger la tte du cliquet ressort t u, v x qui indique, par le chiffre auquel elle correspond, le nombre de couples de dents que les pignons, conduits par les bras de cette chelle, engrnent dans leurs cylindres respectifs.
Les cylindres I, I', II, II', III, III', etc., fig. 1, ainsi que les cylindres I', II', III', fig. 2, portent chacun, fixs invariablement l'extrmit de leur axe, deux pignons Y, Z, dans lesquels s'engrnent les roues J, J', avec cette diffrence, toutefois, que, dans la machine reprsente fig. 1, chacune de ces roues conduit simultanment deux pignons, tandis que, dans la machine reprsente fig. 2, elle n'en conduit qu'un seul. Quoi qu'il en soit, cette roue est toujours mue elle-mme par une autre, dont l'axe, marqu 1, 2, 3, qui porte les manivelles, fig. 23 et 24, saillit au dehors de la machine et porte, dans la machine, fig. 2, la rondelle S X fixe avec lui et divise en dix parties gales. Chacune de ses divisions correspond exactement avec celles d'un cadran concentrique R T, U V, Q P, fix sur la planche antrieure de la machine, fig. 24, et, par consquent, divis aussi en dix parties marques 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
Les aiguilles D C, B A, L M, fixes aux manivelles 1, 2, 3, qu'on a reprsentes ct, portent chacune une cheville susceptible de s'engager dans chacune des divisions des rondelles S X qui leur correspondent. Chaque aiguille indique, par le nombre de divisions qu'elle a parcourues sur le cadran fixe, le nombre de tours que le cylindre qui lui correspond a excuts, attendu que les engrenages moteurs sont calculs de manire ce que le cylindre fasse dix tours pendant que l'axe moteur en fait un.
Le calcul de ces engrenages, au lieu d'tre fait dans le rapport prcdent, c'est--dire de un dix, peut se faire dans tout autre, et dans le cas o il serait tabli dans le rapport de cinq tours de cylindres pour un de l'axe moteur, comme dans la machine reprsente fig. 1, dont la figure 23 reprsente la face antrieure, dans ce cas, dis-je, les cadrans fixes T R, Q P, S E, I O, au lieu d'tre concentriques avec l'axe moteur, sont placs immdiatement au-dessus de ce dernier, dont la manivelle qui, dans ce cas, est fixe l'axe, saillit au dehors de la machine, comme le reprsente la figure. Ces axes portent galement une rondelle S X, fig. 22, sur laquelle bat le cliquet ressort E F. Cette rondelle qui, dans ce mode d'engrenage moteur, est cache par la planche, n'est divise qu'en cinq crans et porte, en outre, cinq chevilles, dont chacune fait sauter une dent la roue d'toile M L qui en a dix-huit, et sur laquelle bat le sautoir y z; chacune de ces roues a une extrmit de son axe qui saillit au dehors de la machine, fig. 23, et qui porte une aiguille L M, A B, D C, etc., qui parcourt les cadrans R T, U V, Q P, etc., diviss galement en dix-huit parties marques 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1. Cette aiguille partant toujours de 0, dans chaque opration nouvelle, indique, par le chiffre auquel elle correspond, le nombre de tours que son couple de cylindres a excuts, soit droite, soit gauche, suivant que la partie du cadran qu'elle a parcourue se trouve gauche ou droite du 0. Aprs chaque opration, ces aiguilles sont ramenes au point 0 par un mcanisme que je ferai connatre plus loin.

Introduction. Addition. Multiplication. Soustraction. Division. Ramener 0.

Addition.

Supposons qu'il s'agisse d'ajouter 668 le nombre 258.
Je dispose les chelles de manire indiquer le nombre 668, c'est--dire que j'amne la troisime chelle, qui est celle des centaines, de manire ce que la tte de son cliquet corresponde au cran marqu 6; la deuxime qui est celle des dizaines, sur le cran marqu 6, et la premire, qui est celle des units, sur le cran marqu 8; les autres chelles marquent 0, c'est--dire indiquent que les pignons qu'elles conduisent sont hors de tout engrenage, comme le reprsente la figure 1.
Aprs ces dispositions, je fais faire une revolution complte au premier couple de cylindres par l'intermdiaire des engrenages moteurs en amenant l'aiguille du cadran des units, qui correspond ce couple, de 0 1; aprs ce mouvement, si on se rappelle que les engrenages des appareils sont calculs pour qu'un tiers de tour des axes 1, 2 , 3, etc., produise un numro leurs appareils correspondants, on s'expliquera facilement que le troisime appareil, c'est--dire son cadran, aura pass de 0 6, puisque, d'aprs l'indication de la troisime chelle, le pignon que son premier bras conduit est port par l'axe 3 et engrne dans le sixime couple de dents du premier couple de cylindres qui, par consquent, lui fera excuter deux tours, c'est--dire parcourir douze dents et partant six numros. On s'expliquera de mme que le deuxime cadran, c'est--dire des dizaines, aura t amen de 0 6, et qu'enfin le premier, celui des units, aura t amen de 0 8. Les autres cadrans tant rest immobiles laisseront voir 0, de sorte qu'on lira travers les ouvertures des deux galeries le mme nombre 668.
Pour ajouter le second nombre 258, je dispose, comme prcdemment, les chelles de manire reprsenter 258, puis je fais faire une rvolution complte au premier couple de cylindres par le moyen indiqu prcdemment, et, aprs ce mouvement, on lira travers les ouvertures des deux galeries, 926 pour la somme de ces deux nombres, et non pas 258, attendu que les cadrans n'ont pas t pralablement ramens 0.
On observera que, les rsultats prsents par la galerie suprieure n'tant d'aucune utilit dans ces oprations, il serait bon de dsengrener ces appareils par le moyen que j'ai indiqu, afin de rendre la machine plus de facilit dans ses fonctions.

Introduction. Addition. Multiplication. Soustraction. Division. Ramener 0.

Multiplication.

Qu'il s'agisse, par exemple, de multiplier 668 par 258:
Aprs avoir pralablement ramen 0 les cadrans des deux galeries, je dispose, comme dans l'addition, les chelles de manire reprsenter 668, puis je fais faire huit rvolutions au premier couple de cylindres, qui est celui des units, en amenant l'aiguille de son cadran de 0 8, et on voit, travers les galeries, 668 ajout huit fois lui mme ou multipli par 8, c'est--dire 5,344.
Pour multiplier 668 par 50, je remarque que, d'aprs la disposition des bras d'chelles dont j'ai parl, les pignons qui appartiennent au deuxime couple doivent donner, vu le rang qu'occupent leurs axes respectifs et vu le nombre de dents qu'ils engrnent, fig. 1, le mme nombre que les pignons du premier couple de cylindres avec la difference toutefois que ce nombre se trouvera recul d'un rang vers la gauche, c'est--dire multipli par 10; il s'ensuivra donc que, faisant faire cinq rvolutions au deuxime couple de cylindres, en amenant l'aiguille de cadran qui lui correspond de 0 5, on lira, travers les galeries, 668 multipli par 50 et, de plus, ajout 5,344 ou 38,744. Pour multiplier 668 par 200, j'amne, comme prcdemment, l'aiguille du cadran des centaines de 0 2, et, comme les pignons qui appartiennent au troisime couple de cylindres reprsentent le nombre 668 recul de deux rangs vers la gauche, en obtiendra pour rsultat 668 multipli par 200 et additionn 38,744, de sorte qu'on lira pour le produit total 172,344; on agirait d'une manire analogue pour toute autre opration.
N'ayant pas dsengren les appareils de la galerie suprieure, le mme nombre y est aussi exprim, de sorte qu'en recommenant une nouvelle multiplication, aprs avoir ramen seulement 0 les cadrans de la galerie infrieure, par un mcanisme que je ferai bientt connatre, le nombre 172,344 continue se lire sur la galerie suprieure, de sorte que faisant une nouvelle opration, tandis que la galerie infrieure n'exprime que le produit de cette seconde multiplication, la gallerie suprieure exprime le produit de cette seconde multiplication ajout au produit de la premire. Il suit de l qu'au moyen de cette galerie, on peut toujours avoir l'addition de tous les produits d'un nombre quelconque de multiplications dont la somme totale n'excderait pas le cadre de la machine, c'est--dire 10 milliards exclusivement.

Introduction. Addition. Multiplication. Soustraction. Division. Ramener 0.

Soustraction.

Soit propos de retrancher de 364 le nombre 258.
Je dispose les chelles de manire reprsenter 364 que je fais paratre travers la galerie, en amenant l'aiguille du cadran des units de 0 1. Je dispose ensuite les chelles de manire reprsenter 258, puis je fais passer l'aiguille du mme cadran de 0 1 en sens inverse de l'addition, et on lira 106 pour diffrence de ces deux nombres.

Introduction. Addition. Multiplication. Soustraction. Division. Ramener 0.

Division.

Soit propos de diviser 93,912 par 364.
Je fais paratre le dividende 93,912 travers la galerie infrieure par le moyen dj connu; je dispose ensuite les chelles de manire reprsenter le diviseur 364. Pour plus de clart, je vais supposer que le quotient 258 est connu. La division n'tant qu'une soustraction abrge, il s'agit de retrancher de 93,912, premirement 200 fois 364, plus 50 fois 364, plus 8 fois 364.
Pour retrancher 200 fois 364 ou 2 fois 36,400, j'amne l'aiguille du cadran des centaines du 0 au 2 en sens inverse de la multiplication, c'est--dire dans le sens de la soustraction, et le reste 21,112 parat travers la galerie. Pour retrancher 50 fois 364 ou 5 fois 3,640, je fais passer l'aiguille du cadran des dizaines du 0 au 5, toujours dans le sens de la soustraction, et il reste, aprs ce mouvement, 2,912, duquel nombre je retrancherai 8 fois 364, en amenant l'aiguille des units du 0 au 8. Aprs cette dernire soustraction, la galerie ne reprsentant plus que des 0, j'en conclus que la division se fait exactement. Le quotient, comme on le voit, est exprim par les chiffres auxquels correspondent les aiguilles des cadrans des centaines, dizaines et units. Si la division n'et pas t exacte, la galerie, au lieu de prsenter 0, aurait prsent des chiffres significatifs qui auraient exprim le reste.
Le quotient n'tant pas connu, l'opration devient longue et difficile, d'abord pour la dtermination des plus hautes units du quotient, c'est--dire du cadran qui les reprsente, et, ensuite, ce dernier tant connu par la comparaison qu'on doit ncessairement faire entre le diviseur et le dividende partiel, il faut faire passer successivement l'aiguille de ce cadran de division en division, jusqu' ce que la galerie prsente un dividende partiel plus petit que le diviseur, car ce n'est qu'alors que le chiffre auquel correspond l'aiguille de ce cadran reprsente le vritable chiffre du quotient. On passe successivement aux cadrans suivants, avec lesquels on opre de la mme manire.
Pour viter toutes ces difficults, il existe un moyen mcanique trs-simple, que la fig. 17 reprsente. Il consiste en un cliquet ressort A B qui agit sur la cheville R fixe contre la rondelle k g, assujettie demeure sur l'axe f f qui porte le dernier cadran gauche, fig. 1, qui reprsente les plus hautes units de la machine. La tte de ce cliquet A B, coupe brusquement, c'est--dire angle droit, d'un ct, se prolonge de l'autre en forme de biseau, afin de pouvoir tre souleve par la cheville lorsque la rondelle se meut dans le sens de la multiplication, et afin de former un arrt invincible lorsqu'elle se meut dans le sens de la division; la position de cette cheville sur la rondelle k g doit tre telle, que le point d'arrt ait lieu lorsque le cadran prsente 0, de manire ce que le passage du 0 au 9 ne soit pas possible pour ce cadran, et dans l'hypothse o tous les cadrans de la galerie infrieure seraient galement 0, il est vident, vu la position qu'occupent alors les dents des bridons par rapport leurs arrts, que ce passage du 0 au 9 serait galement impossible pour tout autre cadran sans en excepter mme le premier, attendu que ce passage ne pourrait se faire pour un cadran quelconque qu'autant qu'il se ferait immdiatement pour le dernier par le secours des cadrans intermdiaires. Il est facile de dduire de l que, toutes les fois que la galerie prsentera un dividende partiel plus petit que le diviseur, un nouveau tour de cylindre avec lequel on opre ne pourrait se faire, car s'il se faisait, le reste de cette dernire soustraction serait plus petit que 0, c'est--dire que le passage du 0 au 9 aurait eu lieu; c'est ce que je viens de dmontrer impossible, donc le chiffre du quotient ne peut tre autre chose que le chiffre auquel correspond l'aiguille du cadran, avec lequel on opre lorsqu'on est arrt. On passe alors successivement aux cadrans suivants, lesquels on opre de la mme manire jusqu'au premier, celui des units.
Introduction. Addition. Multiplication. Soustraction. Division. Ramener 0.
Les oprations que je viens de faire ont d montrer suffisamment la necessit o l'on se trouve aprs chaque opration de ramener 0 les cadrans qui prsentent les rsultats travers la galerie infrieure, avant de procder un nouvelle.
Cette prparation qui, de toute autre manire, occassionnerait une perte de temps considrable, se fait instantanment par le moyen des leviers couds a, b, c, etc., fig. 1, fixs l'extrmit des axes f, f, qui portent les cadrans de la galerie infrieure. Ces leviers sont susceptibles d'tre ramens toujours au mme point fixe par les pices a', b', c', fig. 1, et fig. 18. Ces pices, comme on le voit, ont une forme convenable pour faciliter le retour du levier au mme point fixe; elles sont fixes a une coulisse commune M N susceptible de glisser entre deux ponts; cette coulisse tant tire jusqu'a l'extrmit de sa course, tous les leviers couds se trouvent ramens leur point fixe et les cadrans qu'ils portent prsentent 0. Il faut remarquer cependant que ces leviers tant fixs des axes f, f, qui ne peuvent se mouvoir que par le jeu ordinaire de la machine, il faut, avant de tirer la coulisse M N, pralablement les rendre libres par une autre moyen pour qu'ils puissent cder l'action des pices a', b', c' ; pour obtenir cet effet, les roues i, fig. 1, vues aux deux appareils qui sont dessins gauche et sur lesquels seulement j'ai montr le mcanisme du retour afin d'viter la confusion, sont susceptibles d'avoir un mouvement de rotation indpendant de leurs axes, en ce sens qu'ils ne partagent plus le mouvement de ce dernier, lorsque la cheville que chacune d'elles porte n'est plus engage dans une des dix entailles pratiques sur la circonfrence des rondelles w, fig. 20, fixes demeure sur les mmes axes f, f; ce dgagement se fait instantanment pour toutes les roues i au moyen des bras n, dont une extrmit fourchue s'enfonce dans une petite rondelle attenante leur canon, tandis que, par l'autre extrmit, ces mmes bras sont fixs solidement une mme tringle P'' L'', supporte par deux ponts, dont l'un est cach et dont l'autre est marqu Q 4 R 4, dans lesquels elle a un mouvement de va-et-vient suffisamment grand pour pouvoir dgager et engager les chevilles des roues i, mais cependant pas assez pour faire perdre leur engrenage avec les roues h, dont l'paisseur outre mesure n'a pas d'autre but. Ce mouvement de va-et-vient est communiqu a la tringle P'' L'' au moyen d'une autre tringle M'' O'', dont l'extrmit, munie d'un bouton, saillit au dehors de la machine, et qui agit sur la premiere par l'intermdiaire d'un axe cach qui porte son extrmit suprieure un pignon qui engrne dans les dents du bras R'', tandis qu' son extrmit infrieure ce mme axe porte un arrt de quatre dents S'', auquel la tringle M'' O'' fait faire un quart de rvolution par le moyen de la dent V''. Aprs le passage de cette dent dans l'arrt 5", la libert est donne aux roues i, et la tringle M'' O'' poursuit encore son mouvement en entranant avec elle la tringle M N jusqu'a l'extrmit de sa course. On repousse alors immdiatement la tringle M'' O'', et, les cadrans de la galerie infrieure prsentant 0, on peut procder une nouvelle opration. Je dis de la galerie infrieure, car il est vident que les cadrans de la galerie suprieure n'ont pu prouver aucun changement, puisque les axes 1, 2, 3, etc., qui en sont les moteurs, sont rests immobiles. C'est principalement en considration de cette proprit que ce mode de retour doit tre prfr au suivant, lorsque la machine est pourvue d'une deuxime srie d'appareils. Le retour 0 de ces derniers, c'est--dire des cadrans qui composent l'addition des produits, ne se faisant que rarement, a lieu par l'effet d'une simple soustraction, c'est--dire en plaant sur les chelles le nombre qu'expriment ces cadrans, et, retranchant ce nombre de lui-mme, le reste est ncessairement 0.
Ce retour ne diffre du prcdent qu'en ce que la libert donne aux axes f, f, qui portent les leviers couds, au lieu de se faire par le dgagement des roues i qui, dans ce retour, sont soudes aux axes qui les portent, se fait par le moyen des arrts 1', 2', 3', etc., qui agissent sur le brideur, auquel on fait excuter une demi-rvolution, afin qu'il leur prsente son chancrure. Pour oprer ce mouvement, la tringle P O, fig. 2, prsente un renflement vers son extrmit, dans lequel s'engage un bras fourchu N D, li la tige du cliquet gnral F I; au prmier mouvement de la tringle P O, le cliquet gnral se soulve par le moyen du renflement et permet ainsi au brideur gnral U de suivre l'impulsion qui est transmise son axe par l'arrt de quatre dents t qui y est fix et qui se meut par les deux dents p, q que porte la tringle P O. Ce n'est qu'aprs ce mouvement que l'autre tringle M N, qui porte les pices a', b', c', commence agir sur les leviers couds a, b, etc., pour les ramener leur point fixe; en repoussant la tringle P O, les mmes mouvements s'excutent en sens inverse, et, les cadrans prsentant tous 0, la machine se trouve prte a fonctionner.
Ce retour 0 a lieu par le moyen prcdent, c'est--dire que les axes sur lesquels sont fixs les aiguilles L M, A B, fig. 22 et 23, portent leur autre extrmit un levier coud, sur lequel agissent des pices semblables celle que porte la tringle M N, fig. 18. Ces pices sont fixes une coulisse ce spcialement destine, et qui se meut par la coulisse M N.
La figure 2 reprsente une machine calculer, construite sur une plus petite chelle que l'autre, c'est--dire qu'au lieu d'exprimer des oprations numriques dont le rsultat comprendrait dix chiffres, elle n'en comprend que six.
La plus grande diffrence, on pour mieux dire la seule diffrence qui existe entre ces deux machines, consiste on ce que, dans la petite, un seul cylindre fait la mme fonction qu'un couple de cylindres dans la grande machine; en un mot, la petite peut tre considre comme n'tant autre chose que la grande, aprs avoir fait abstraction dans cette dernire de sa partie gauche, c'est--dire des cylindres I, II, III, etc. et de leurs dpendances. Aprs cette sparation, il n'existe plus entre ces machines que des diffrences arbitraires relativement des parties qui peuvent galement s'adapter l'une et l'autre comme l'addition des produits, ou s'changer entre elles comme le retour 0. Aussi ne parlerai-je pas davantage de cette machine, dont on peut d'ailleurs comprendre le mcanisme l'aide de ce mmoire, attendu que le pices communes l'une et l'autre ont t dsignes par les mmes lettres. Il ne faudrait cependant pas croire que le systme un seul cylindre, reprsent fig. 2, ne soit pas susceptible de s'appliquer la machine double cylindre, qui est reprsent fig. 1. Ce serait une grave erreur; je crois au contraire qu'il y aurait avantage l'adopter mme pour cette machine, et plus forte raison pour toute autre dont le cadre serait plus rtrci; aussi, si je ne l'ai pas fait, je n'ai eu d'autre intention que de donner un systme applicable des machines construites sur une chelle plus leve, car je ne doute pas que, pour une machine dont le cadre excde huit ou dix chiffres, le systme double cylindre ne doive tre prfr, attendu que, dans l'autre systme, on serait oblig de donner au cylindre une augmentation de volume trop considrable pour qu'elle pt fonctionner avec la libert dsirable.
Nanmoins, on pourrait remdier jusqu' un certain point cet inconvnient, en calculant les engrenages moteurs, de manire ce que le cylindre fasse cinq tours ou mme moins pendant que l'axe moteur en fait un, car, dans ce cas, la force que l'on gagne neutraliserait celle que l'on perd par la grosseur du diamtre de cylindre.

Figures: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 12', 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24.

Notes:
  1. About 30 of these machines were made.... by Winnerl, a clock-maker. The collection of the Centre Nationale des Arts et Mtiers, Paris contains two Arithmaurels: an 8-digit one and another.

  2. The Bibliothque Nationale de France gives a picture of this machine, from "L'Illustration", 1849.

  3. The "Southern Literary Messenger" Volume 15, Issue 6, June 1849, p. 343 (so three years after this patent was issued) wrote about this machine:
    From our Paris Correspondent....
    A new calculating machine, invented by a couple of indigent young Frenchmen, after many years of privation and persevering toil, has lately been the subject of a highly flattering report on the part of a committee appointed by the Academy of Sciences for its examination. It is said to be much more perfect than any which have yet been invented, and destined to facilitate, in a most important manner, the long calculations of the astronomer. The inventors MM. Maurel and Jayet, accompanied by two members of the Academy, have had the honor of presentation at Elyse-Bourbon and of exhibiting their machine to the President of the Republic. Being very poor they have received from government small sinecures, which will enable them at their ease, to perfect and superintend the construction of their machines till they shall be ready for delivery to the public.
  4. This Patent was HTML'ized by Andries de Man from a paper copy at the European Patent Office Library.

Andries de Man 12/31/1999