Stanhope Addiermaschine

Der Engländer Charles Viscount Mahon, Third Earl of Stanhope (1753-1816) erfand im Jahre 1780 - nach der erfolgreichen Konzeption zweier Vierspezies-Rechenmaschinen (1775 und 1777, beide Science Museum, London) - diese 12-stellige Addiermaschine, deren Original sich heute im Old Ashmolean Museum in Oxford befindet. Für den Bau der Addiermaschine hatte Stanhope den Mechanikus James Bullock beschäftigt - dies wird durch die Inschrift auf der Vorderseite der Maschine belegt: „Visc[oun]t Mahon Inv[enit] 1780 Ja[me]s Bullock Fecit“. Die Addiermaschine besitzt eine koplanare Anordnung von Einstellscheiben und ist für die englische Währung eingerichtet. Sie rechnet im Bereich von „Farthings“ bis „Hundred Million“, verfügt demnach über drei nichtdezimale (v.r.n.l. doppelte 4er-, 12er- und 20er-Teilung) und drei dezimale Einstell- und Ablesescheiben. Die einzelnen Scheiben werden mittels eines Stiftes eingestellt und sind untereinander durch Übertragungszähne (die man auch als Einzahnräder bezeichnen könnte) verbunden. Die Übersetzung ist dabei in ungewöhnlicher Weise so angelegt, dass auf ein rechtsdrehendes ein linksdrehendes Rad folgt, so dass Skalierung und Drehrichtung einmal von oben beginnend im Uhrzeigersinn (rechtsdrehend), dann wieder von unten beginnend gegen den Uhrzeigersinn (linksdrehend) eingerichtet sind. Dieser Umstand erschwert das Rechnen mit der Stanhope'schen Addiermaschine erheblich. Ein besonderes Problem der Maschine liegt in der Verteilung der Kräfte: Zwischen dem Radius der Einstellscheibe und der Länge des Übertragungszahnes besteht bei den dezimalen Stellen ein Hebelverhältnis von 1 : 3, was bedeutet, dass bei der Aufwendung einer Umdrehungskraft im Hebel nur noch ein Drittel dieser Kraft zum Weiterbewegen des Zahnrades der nächsten Stelle zur Verfügung steht; bei den währungsspezifischen Zahnrädern ist das Kräfteverhältnis noch schlechter. Berechnungen während der Arbeiten ergaben, dass bei Aufwendung einer Kraft von 250 pond in der ersten Stelle nur noch knapp 3 pond in der sechsten Stelle ankommen (die übrigen Reibungsverluste einmal außer Betracht gelassen). 8 bis 10 pond sind jedoch für den Übertrag bei einer dezimalen Stelle erforderlich, so dass eine weiterer Übertrag nicht erfolgen kann. Ohne ein zusätzliches „Nachhelfen“ wäre die Addition von einem Farthing bei einer Voreinstellung von 999 999 999 999 völlig unmöglich. Die Replizierung der ca. 160 Teile der Addiermaschine Stanhopes wurde nach einer englischen Replik teils in Handarbeit von Ullrich Wolff, teils maschinell unter der Leitung von Rolf Ludwig in der Bonner Lehrwerkstatt der Firma Klöckner Moeller vorgenommen. Die größten Probleme bereiteten die Rastfedern, die „aus dem vollen Material“ hergestellt werden mussten. Es war auch nicht einfach, die richtigen Materialien (z.B. Buchsbaum für die Deckplatte) herauszufinden und zu beschaffen.