Le passage des retenues

Une machine à calculer se distingue d'un simple instrument de calcul par le fait que le passage des retenues est entièrement automatique. Une simple démultiplication d'un facteur 10 entre les engrenages des roues des ordres décimaux successifs n'est pas satisfaisante. En effet, dans ce cas, les roues chiffrées peuvent se trouver dans n'importe quelle position angulaire ce qui rend difficile la lecture des résultats. Il suffit de regarder la consommation sur un compteur d'eau pour s'en rendre compte.

Le plus simple de ces dispositifs (adopté par Schickard dans son "horloge à calcul") était utilisé dans les compteurs kilométriques mécaniques des voitures.

Le passage des retenues doit se faire uniquement lorsqu'une roue passe de 9 à zéro. Le plus simple de ces mécanismes (adopté par Schickard dans son "horloge à calcul") était utilisé dans les compteurs kilométriques mécaniques des voitures.

Le report simultané

Chaque roue chiffrée est dotée d'un ergot venant faire tourner d'une position la roue adjacente chaque fois qu'elle effectue un tour complet sur elle même. Une roue dentée intermédiaire entre deux roues chiffrées est nécessaire si l'on veut que les roues chiffrées tournent toutes dans le même sens.

Ce type de report est dit "simultané" car lorsque plusieurs roues du totalisateur sont à "9" comme par exemple pour le nombre 999, le fait d'ajouter une unité fait passer au même instant les trois roues chiffrées de 9 à 0. Il s'ensuit que l'effort mécanique demandé au premier ergot est proportionnel au nombre de reports à faire. En pratique ces machines se bloquent lorsqu'un report est demandé sur 4 ou 5 roues adjacentes.

Cliquer sur la photographie ci-dessous pour visualiser un report simultané.

Le report séquentiel (en cascade)

Une solution au problème du report simultané consiste à faire passer séquentiellement les retenues d'un odre décimal au suivant. De cette manière, quel que soit le nombre d'étages à incrémenter, l'effort que fournit une roue pour faire passer les retenues se restreint à celui demandé pour faire passer la retenue sur un seul ordre décimal. C'est ce que l'on appelle le report séquentiel. Différents systèmes mécaniques ont été développés pour atteindre cet objectif.

Cliquer sur la photographie ci-dessous pour visualiser, dans une addition, un report séquentiel (au ralenti et à vitesse normale).

Le report type Comptometer

Dans les machines de type "Comptometer, le problème du passage des retenues présente une autre difficulté. En effet, les personnes qui se servaient de ces machines entraient les nombres succesifs en enfonçant simultanément plusieurs touches dans les différents ordres décimaux à la manière d'un pianiste qui plaque un accord sur le clavier d'un piano. Le dispositif de report doit donc être capable de faire passer une retenue sur une roue en mouvement.

Le principe adopté consiste, lorsqu'une roue chiffrée est en mouvement, à accumuler de l'énergie dans un ressort. Ce ressort est solidaire d'un engrenage maintenu à l'arrêt tant que la roue chiffrée ne passe pas de 9 à 0. A ce moment là, l'engrenage se libère et fait passer la retenue sur la roue située à sa gauche. Le mécanisme est expliqué en détail (en anglais) sur le site "John Wolff's Web Museum" à la page :
http://home.vicnet.net.au/~wolff/calculators/Tech/FTJ/Carry.htm.