Les différents types d'entraîneurs

L'entraîneur a pour but de faire avancer les roues du totalisateur d'un nombre de dents égal au chiffre posé manuellement à l'inscripteur.

L'entraîneur de Leibniz

Trente ans après Pascal, Leibniz (1646-1716) met au point une calculatrice permettant de mécaniser de manière pratique la multiplication et la division. L'entraîneur qu'il invente se retrouve dans un grand nombre de machines, y compris les dernières en date. Cependant la réalisation de l'appareil est très délicate pour l'époque et la machine construite seulement en deux exemplaires ne sera jamais commercialisée. C'est la première calculatrice à matérialiser la définition d'un produit de deux nombres. Le multiplicande s'inscrit une fois pour toutes en début d'opération et peut ensuite être ajouté à lui même autant de fois que l'on veut. Le mécanisme se compose pour chaque ordre d'unités d'un cylindre de 9 dents de longueurs croissantes pouvant coulisser le long de son axe. Ce tambour peut être mis en prise avec une des roues du totalisateur et, selon sa position, faire tourner cette roue d'un nombre de dents allant de zéro à neuf à chaque cycle de calcul ( tour complet des cylindres sur eux mêmes). Leibniz est considéré comme le vrai précurseur du calcul mécanique.

Dans les machines à calculer "modernes", ce ne sont pas les cylindres qui coulissent sur leur axe de rotation, mais un un engrenage qui en se déplaçant le long d'une génératrice du cylindre vient en prise avec un nombre plus ou moins grand de dents.

Pour visualiser une séquence filmée montrant le fonctionnement de cylindres de Leibniz dans une calculatrice "moderne", cliquez sur la photographie ci-dessous.

La roue d'Odhner

En 1878, le suédois Wilgodt Odhner (1845-1905) présente un entraîneur formé d'une roue dentée à nombre de dents variable, la machine est brevetée en Russie puis en Allemagne en 1891. Un entraîneur analogue avait été imaginé par le Venitien Poleni en 1709 pour une machine qui n'a jamais pu fonctionner. Les systèmes à roues d'Odhner se retrouve dans un grand nombre de calculatrices, que les inscripteurs soient à leviers ou à touches. L'américain Frank S. Baldwin (1838-1925) avait conçue en 1875 une machine dont l'entraîneur était basé sur le même principe (aux Etats Unis ce système d'entraîneur est appelé "entraîneur de Baldwin").

L'entraîneur de Monroe

En 1911, Baldwin qui travaillait à la Monroe compagnie diminue l'encombrement du cylindre de Leibniz, tout en en retenant le principe de fonctionnement, en le remplaçant par 2 tambours de même axe, l'un muni de 4 dents de longueurs croissantes, le second ayant 5 dents de longueurs identiques. La pose à l'inscripteur d'un chiffre compris entre 1 et 4 agit uniquement sur le premier tambour qui se déplace pour venir dans le plan de la roue intermédiaire (cf figure) et agir comme le faisait le cylindre de Leibniz. Pour les chiffres allant de 5 à 9, le deuxième tambour devient actif.

Pour voir l'entraîneur de Monroe en fonctionnement, cliquez sur l'image.

Les entraîneurs à prise momentanée

Une roue dentée sur la totalité de sa circonférence peut n'être mise en prise avec l'arbre moteur que momentanément lors de la rotation de ce dernier et ainsi pour chaque cycle machine, ne tourner que d'un angle proportionnel au chiffre entré à l'inscripteur. Ce système a été mis au point par Christel Hamann (1870-1948) en 1925 et se retrouve sous les machines qui portent son nom et produites par la Deutche Telefon Werke. Un tel principe avait été imaginé par Leupold en 1727.

Pour voir l'entraîneur de Hamann en fonctionnement, cliquez sur l'image.

Une autre technique de réalisation d'entraîneur à prise momentanée consiste à disposer 9 crémaillères parallèles entre elles et mues par un même levier H perpendiculaire à leur direction. Elles sont articulées sur le levier à des distances telles du point de rotation que, lorsque la 1ère avance d'une dent, la seconde avance de 2, etc... Un chiffre entré à l'inscripteur met en prise une roue dentée avec la crémaillère qui lui correspond (par exemple le chiffre 6 positionne une roue dentée sur la crémaillère n° 6). Lors d'un cycle machine en addition, le levier H pivote autour de H'et bascule en K et revient dans sa position de départ. Pendant le retour du levier (de K en H), le contact entre les crémaillères et les roues dentées avec lesquelles elles sont en prise cesse. Ce principe avait été mis en œuvre par Leupold en 1727, puis repris par Grant en 1871, Selling en 1886 et Christel Hamann en 1910 pour les machines Mercedes Euklid.

Pour voir les crémaillères de la mercedes en fonctionnement, cliquez sur l'image.

Organes à vitesse de rotation variable

Un autre type d'entraîneur permet de faire tourner les roues chiffrées du totalisateur avec des vitesses angulaires variables (la roue associée à un chiffre égal à 9 entré à l'inscripteur tourne 9 fois plus vite qu'une roue associée au chiffre 1). Cette technique a été mise en œuvre dans certaines machines à calculer de la marque Marchant.