Una rueda de Leibniz o tambor escalonado es un cilindro con un conjunto de dientes de longitudes incrementales que, cuando se acopla a una rueda contadora, se puede utilizar en el motor de cálculo de una clase de calculadoras mecánicas . Inventada por Leibniz en 1673, se utilizó durante tres siglos hasta la llegada de la calculadora electrónica a mediados de los años 1970.
Gottfried Wilhelm Leibniz construyó una máquina llamada contador escalonado basándose en el diseño del tambor escalonado en 1694. [1] La hizo famosa Thomas de Colmar cuando la utilizó, un siglo y medio después, en su Aritmómetro , el primer máquina calculadora producida en masa. [2] También se utilizó en la calculadora Curta , una calculadora portátil muy popular introducida en la segunda parte del siglo XX.
Al acoplar una rueda de Leibniz con una rueda contadora que puede moverse libremente hacia arriba y hacia abajo, la rueda contadora puede engranar con cualquier número de dientes.
La animación lateral muestra una rueda de Leibniz de nueve dientes acoplada a una rueda de conteo roja. Está configurado para engranar con tres dientes en cada rotación y, por lo tanto, sumaría o restaría 3 del contador en cada rotación.
El motor de cálculo de un aritmómetro tiene un conjunto de ruedas Leibniz unidas y acopladas a una manivela. Cada vuelta de la manivela hace girar todas las ruedas de Leibniz una vuelta completa. Los controles deslizantes de entrada mueven las ruedas contadoras hacia arriba y hacia abajo sobre las ruedas Leibniz, que a su vez están unidas por un mecanismo de transporte.
A partir de finales del siglo XIX, los tambores escalonados de Leibniz en las calculadoras puramente mecánicas fueron parcialmente suplantados por molinetes de función similar pero con un diseño más compacto; Los tambores escalonados siguieron siendo la tecnología principal para las calculadoras electromecánicas hasta el desarrollo de las calculadoras puramente electrónicas.
– Gottfried Leibniz construyó su primer contador escalonado en 1694 y otro en 1706. [3]– Philipp-Matthäus Hahn, un pastor alemán, construyó dos máquinas circulares en 1770. [4] [5]– JC Schuster, cuñado de Hahn, construyó algunas máquinas diseñadas por Hahn a principios del siglo XIX. [6]
– Lord Stanhope diseñó una máquina que utilizaba ruedas de Leibniz en 1777. También diseñó una calculadora de molinete en 1775. [7]– Johann-Helfrich Müller construyó una máquina muy similar a la de Hahn en 1783.
– Thomas de Colmar inventó su aritmómetro en 1820, pero le llevó 30 años de desarrollo antes de que se comercializara en 1851. Se fabricó hasta 1915. Louis Payen, Veuve L. Payen y Darras fueron sucesivos propietarios y distribuidores del aritmómetro.– Timoleon Maurel inventó su Arithmaurel en 1842. La complejidad de su diseño limitó su capacidad y condenó su producción, pero podía multiplicar dos números con el simple hecho de colocarlos en sus esferas.
– Se fabricaron en Europa una veintena de clones del aritmómetro, empezando por Burkhardt en 1878, luego vinieron Layton, Saxonia, Gräber, Peerless, Mercedes-Euklid, Archimedes, TIM, Bunzel, Austria, Tate, Madas, etc. Estos clones, a menudo más sofisticados que El aritmómetro original, se construyeron hasta el comienzo de la Segunda Guerra Mundial.– Joseph Edmondson inventó y fabricó una calculadora circular en 1885. [8]
– Las calculadoras Friden y Monroe utilizaron una variante biquinaria de este mecanismo. Ambos se fabricaron en grandes cantidades; Monroe comenzó a principios del siglo XX; Friden en los años 1930. (El Marchant utilizó un mecanismo radicalmente diferente y único). El mecanismo variante funcionó con dígitos del 1 al 4 como se muestra en la animación; los dígitos mayores de 4 engranaban un engranaje de cinco dientes, así como los dientes de la rueda de Leibniz. Esto hizo innecesario que el engranaje deslizante recorriera distancias más largas para los dígitos con números más altos. De lo contrario, presionar una tecla 5..9 requeriría una carrera más larga (como en un Comptómetro) o una fuerza excesiva combinada con una superficie de leva suavemente inclinada.
– Curt Herzstark presentó su calculadora portátil Curta en 1948, que siguió siendo popular hasta la introducción de las calculadoras electrónicas en la década de 1970.
Medios relacionados con la calculadora Leibniz en Wikimedia Commons