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Die ersten mechanischen Rechenmaschinen

Rechenschieber und Zahlentafeln reichten lange Zeit für die alltägliche Rechenarbeit vollkommen aus, und verhinderten auf diese Weise den Erfolg und die Weiterentwicklung von mechanischen Rechenmaschinen. Es gab eben keine Notwendigkeit für solche Maschinen, die zudem auch meist anfällig und umständlich zu bedienen waren. Deshalb vergehen etwa 200 Jahre, in denen nur wenige Maschinen als Einzelstücke entwickelt wurden. Erst gegen Ende des neunzehnten Jahrhunderts wurden Rechenmaschinen in großer Stückzahl gefertigt und eingesetzt.

1623 Wilhelm Schickard, Professor an der Universität Tübingen, konstruiert und baut die erste mechanische Rechenmaschine. Das Original ist nicht mehr erhalten, es gibt nur schriftliche Berichte. Anhand dieser Aufzeichnungen wurde Ende der 50-er Jahre dieses Jahrhunderts die Rechenmaschine rekonstruiert.

 Schickard Calculator, 1623, Deutsches Museum München, Rekonstruktion. Foto: Clemens Weller

Die Maschine wurde vor allem für die Multiplikation entwickelt und wendete hierfür das von Neper entwickelte Prinzip der Rechenstäbe an. Es wird erstmals ein dekadische Zählrad für die Addition und Subtraktion benutzt. Es hat 10 Zähne, und nach einer ganzen Umdrehung schaltet ein weiterer Zahn das Zählrad der höherwertigen Stelle weiter.
Die Maschine rechnet mit der verkürzten Multiplikation von links nach rechts.

Bild: Rekonstruktion von Bruno von Freytag Löringhoff, im Deutschen Museum, München. Foto: Clemens Weller

1642 Pascal Calculator, 1642

Der Wissenschaftler Blaise Pascal zeigt in Paris einer Additionsmaschine. Der Mechanismus der Zehnerübertragung funktionierte allerdings nicht exakt. 

1666 Einfache Rechengeräte von Sir Samuel Morland in Form von kleinen Taschengeräten: Eines für die Addition, eines für die Multiplikation. Beide ohne Zehnerübertrag.
1673 Leibniz Rechenmaschine, um 1700, Deutsches Museum München, Nachbau. Foto: Clemens Weller

Leibniz stellt in London seine erste Rechenmaschine für alle vier Rechenarten vor. Ihm gelang erstmals die durchgehende vollständige Zehnerübertragung über 15 Stellen. Außerdem erfand er die Staffelwalze für die Addition. Die feinmechanische Herausforderung konnte damals nur von Uhrmachern bewältigt werden.

Bild: Ausstellungsstück im Deutschen Museum München. Foto: Clemens Weller

ca. 1700 Leibniz erschafft das Duale Zahlensystem und entwickelt die Gesetze der binären Arithmetik. Das duale Zahlensystem wurde erstmals von Zuse in der Z1 angewendet und bildet heute die Grundlage der elektronischen Datenverarbeitung.
ca. 1770+ Philip Matthäus Hahn entwickelte eine Rechenmaschine mit dem  Staffelwalzenprinzip. Deren besonderes Konstruktionsmerkmal war die Wartungfreundlichkeit: die Maschine konnte von jedem guten Uhrmacher repariert werden.

Hahn Calculator, ca. 1770+

1820+ Charles Xavier Thomas begann als erster mit der werkstattmäßigen Herstellung von mechanischen Rechenmaschinen. Von seinem "Arithmometre" wurden in rund 60 Jahren etwa 1.500 Exemplare hergestellt. Käufer waren vor allem Versicherungsgesellschaften.
1822

Charles Babbage, englischer Mathematiker, stellt nach langwieriger Entwicklung das Modell einer druckenden Differenzenrechenmaschine vor. Mit ihr sollten automatisch Tabellenberechnungen und -drucke angestellt werden, da die verbreiteten Zahlentafeln oft fehlerhaft waren. 
Babbage entwickelte auch das Konzept einer automatisch arbeitenden Rechenmaschine, der "Analytical Engine".

1870 In Deutschland und in den USA beginnt die industrielle Produktion von Rechenmaschinen.

Zunächst sind es manuell mit einer Kurbel betriebene einfache Sprossenradmaschinen, bei denen die Eingaben über Stellglieder vorgenommen wurden, und durch Drehen einer Kurbel der Rechenschritt durchgeführt wurde. Das Ergebnis konnte dann auf Zahlenrädern, je eines für jede Dezimalstelle, abgelesen werden.

Mit der Erfindung von Rechenmaschinen, bei der direkt per Dezimaltaste die Eingaben vorgenommen wurden, wurde eine wesentliche Beschleunigung der Rechenarbeit erreicht und die Rechner hielten Einzug in Büros. In der weiteren Entwicklung wurden die Kurbel durch Elektromotoren ersetzt und die Zahlenausgabe direkt auf Papierrollen oder Tabellierpapier gedruckt. Bis in die 80-er Jahre wurden diese Rechenmaschinen als unverwüstliche Bürohelfer oder Kassensysteme eingesetzt. Heute sind die Rechenmaschinen durch Computer und Scanner ersetzt. Was aber blieb, sind die Kassenrollen an der Supermarktkasse, die natürlich heutzutage auch im Internet angeboten werden.

Rechenmaschine Odhner X11C-9
Bild: Elektrische Rechenmaschine Odhner, Modell X11C-9 mit Kassenrolle, ab 1969.

Odhner Rechenmaschine Modell A-X11CCR-8
Bild: Elektrische Rechenmaschine für Tabellierpapier, Odhner Modell X11CCR-8.

 


© Copyright Computer History Online, Clemens Weller, 73529 Schwäbisch Gmünd, Germany.
Alle Farbfotos: © Copyright Clemens Weller. Letzte Änderung: 10.08.2014