חיסור בעזרת חיבור המשלים היא טכניקה ידועה ומוכרת בתחום מכונות החישוב. למעשה, הפסקלין, מכונת החישוב הידועה הראשונה שיוצרה ופעלה, השתמשה בחיבור המשלים כדי לבצע חיסור. למרות שזו אינה הטכניקה הנפוצה ביותר, היא מבוססת וידועה, וללא ספק הייתה מוכרת היטב להרצשטרק. ההמצאה שהרצשטרק המציא בקרון הרכבת הייתה דרך מעשית להשתמש בתוף מרכזי יחיד, ויחד עם זאת לחסר בעזרת חיבור המשלים: בדרך כלל חיבור כזה דורש שימוש בתוף מדורג שני, והרצשטרק המציא דרך לשלב את שני התופים (אחד לחיבור ואחד לחיסור), בתוף אחד.
רעיונות דומים הופיעו כמה עשרות שנים מוקדם יותר, כפטנטים ואפילו כמכונות ממש, ובפרט, הממציא השוודי אקסל יקוב פטרסון () בנה ב-1875 מכונת חישוב גלילית לפי עקרונות דומים, ויותר מכך בעבודותיו של הממציא הגרמני קרישטל המאן (): הרעיון של מבנה גלילי, תוף מדורג יחיד לכל הספרות, ובוררים אנכיים מופיע בפטנט מ-1902, (שנת לידתו של הרצשטרק), ומומש בצורה שונה במקצת על ידי המאן במוצר בשם "גאוס" ב-1905 (השנה בה פתח אביו של הרצשטרק את המפעל הראשון שלו). קרוב לוודאי שהרצשטרק הכיר את עבודתו של המאן, אם כי אולי לא את עבודתו של פטרסון.
במכונות חישוב מכניות אין מספרים שליליים, אבל בגלל שיש מספר סופי של ספרות, יש "משלים": למשל, במכונת חישוב עם 4 ספרות, חיבור 9999 ל-1 ייתן 0, משום שספרת האלפים היא האחרונה, וכשהיא עוברת מ-9 ל-0, אין לאן להעביר את ה"נשא". המשמעות היא שבמכונה כזו אפשר לחסר 1 ממספר בעזרת חיבור 9999: כשנחבר 9999 ל-17 במכונה עם 4 ספרות, נקבל 16, ובדומה אפשר לחסר כל מספר אחר בעזרת חיבור המשלים המתאים. אפשר להשיג את המשלים בלי לשנות את ההזחה של גלגלי השיניים על ידי שימוש בתוף "הפוך", כלומר תוף שמציב מול כל ספרה בקלט את המשלים ל-9 שלה. באופן כזה מוחלף המספר כולו במשלים ל-9999. מכיוון שכדי לבצע חיבור צריך את המשלים ל-10,000 ולא ל-9999, יש להוסיף עוד 1, או במילים אחרות, לקדם את הספרה הנמוכה ביותר במשלים לעשר במקום המשלים לתשע, כמו שאר הספרות.
אפשר לתאר את התוף במכונת "קורטה", באופן סכמטי, כך:
בפועל, התוף של הקורטה מסובך קצת יותר: התופים בנויים כך שהמרחק בין פרוסה למשלים שלה אינו "פרוסה" אחת אלא שלוש. התוף מורכב מ-39 פרוסות שונות, עם מספר שונה של שיניים בכל פרוסה, בין 0 ל-9. משיכת הארכובה החוצה מושכת עמה את התוף, באופן שמול גלגלי השיניים נמצא המשלים: למשל, כשהמשתמש מזיח את המחלק ל-3, הפעולה מציבה את גלגל השיניים מול פרוסה בתוף שיש עליה 3 שיניים. משיכת הארכובה (והתוף) למצב "חיסור", תציב מול אותו גלגל את המשלים לתשע, כלומר פרוסה בת 6 שיניים.
המנגנון להוספת 1 לספרת היחידות בפעולת חיסור הוא המצאה נוספת: על ציר התמסורת הראשון, כלומר של הספרה הנמוכה ביותר, גלגל שיניים נוסף, המכוון לספרה הנמוכה באחד מהספרה שמופיעה בקלט. בפעולת חיבור, גלגל זה פוגש שן אחת פחות מאשר הגלגל ה"ראשי", ולכן לא משפיע על התוצאה. בפעולת חיסור, מתהפך סדר הפרוסות, והוא פוגש שן אחת יותר, ולספרה הראשונה נוסף "המשלים לעשר" במקום המשלים לתשע, כמו לשאר הספרות. כאשר הספרה הראשונה היא אפס, המשלים הוא עשר, ובתוף יש פרוסה נוספת, בעלת עשר שיניים לצורך כך. במונה הסיבובים נעשה שימוש בעיקרון דומה, אך דווקא בחיבור: בפעולת חיבור מונה הסיבובים גדל באחד, כלומר יש לקדם באחד את הציר הראשון בלבד, ובפעולת חיסור כל הספרות מתנהגות באופן שווה, ומקודמות ב-9. על ציר התמסורת הראשון של מונה הסיבובים יש שלושה גלגלי שיניים, הנחוצים למנגנון היפוך מונה הסיבובים, משום שהוא מוסיף מצב יחסי נוסף בין התוף לגלגלי התמסורת.
סביב התוף, ובמקביל לו, מסודרים צירי התמסורת, ועליהם גלגלי התמסורת. גלגלי התמסורת מקבלים את התנועה מהתוף, ומעבירים אותה לציר, שמקדם את צובר התוצאה שבעגלה.
יש שלוש קבוצות של צירי וגלגלי תמסורת: בקבוצה הראשונה צירי התמסורת של צובר הקלט: בקבוצה זו, גלגל התמסורת מחליק על ציר התמסורת מעלה ומטה, ונשלט על ידי מחלק הקלט המתאים. הקבוצה השנייה נחוצה משום שיש יותר ספרות בתוצאה מאשר בקלט, ותפקידה להקדם את הספרה המתאימה בצובר התוצאה ב-9 בפעולת חיסור. צורך זה נובע משיטת החיסור בעזרת חיבור המשלים. הקבוצה השלישית הם צירי התמסורת של מונה הסיבובים. אלו ממוקמים מול חלקו העליון של התוף המדורג, שמכיל קבוצת פרוסות נוספת למונה הסיבובים. צירים אלו מקודמים 9 שיניים כל אחד בפעולת חיסור, ובפעולת חיבור, רק הציר הראשון מקודם בשן יחידה בכל סיבוב, וההפך במצב "היפוך", בו מונה הסיבובים מחבר בפעולת חיסור, ומחסר בחיבור.
מנגנון הנשא
במעלה הציר, מעל התוף וגלגלי השיניים נמצא מנגנון ה"נשא", שאחראי לקדם את הספרה הבאה משמאל כאשר ספרה מקודמת מ-9 ל-0. מנגנון זה בנוי מגלגל שיניים זחיח נוסף על כל ציר, ו"תוף" נוסף, בעל שן יחידה, המכונה "פעמון העשרות". כאשר אחת מספרות התוצאה מקודמת מ-9 ל-0, פין בספרה דוחף מטה את "מוט הנשא". מוט זה מנמיך את גלגל הנשא של הספרה הבאה אל מול השן בפעמון העשרות, ובסיבובו הוא מעביר את הנשא ומקדם את הספרה הבאה. לפעמון העשרות פעולה נוספת: לפני שהתוף מתחיל לקדם את התוצאה, מזיח פעמון העשרות את מוטות הנשא חזרה למעלה, והם מוכנים לקלוט את הנשא הבא, כשהספרה תקודם שוב ל-0. פעולת הנשא זהה בחיבור ובחיסור, ופעמון העשרות אינו משנה את מיקומו במשיכת הארכובה כדי לעבור לחיסור. הציר הראשי עובר דרכו, אך אינו מחובר אליו, והוא מקבל את התנועה מהתוף.
צירי התמסורת בהיקף המכונה מעבירים את התנועה לצובר התוצאה ומונה הסיבובים, שמסודרים בצורה מעגלית בעגלה, בחלקה העליון של הקורטה. לעגלה מספר מצבים שונים, באופן שספרת האחדות של הקלט יכולה להניע את ספרת היחידות, העשרות, או המאות וכן הלאה של צובר התוצאה, ובדומה את מונה הסיבובים. לעגלה שישה מצבים בקורטה I, ושמונה ב-II. באופו זה ניתן "לכפול בעשר": למשל, אם בצובר הקלט מופיע 13, סיבוב הארכובה יחבר לצובר הקלט 13 כשהעגלה במצב הראשון, 130 במצב השני, ו-1,300,000 כשהעגלה במצב השישי.
כדי להזיח את העגלה ממצב למצב יש לדחוף אותה למעלה כנגד קפיץ, לסובב אותה להזחה הרצויה, ולהניח לקפיץ למשוך אותה חזרה למצב התחתון.
העגלה מכילה גם את מנגנון האיפוס: בצובר התוצאה יש גלגל שיניים נוסף, עם "שן חסרה". פס שיניים קשתי מעל הגלגל הזה - טבעת עם ידית, שסיבובה מאפס את צובר התוצאה, מונה הסיבובים, או שניהם. כדי לבצע איפוס יש לדחוף את העגלה למעלה, כנגד הקפיץ, ולהחזיק אותה במצב זה בזמן הפעולה, שמתבצעת על ידי סיבוב הטבעת.
בנוסף להמצאות שתוארו עד כאן, מכילה הקורטה מנגנונים רבים נוספים, שעל חלקם נרשמו פטנטים, ותפקידם למנוע שגיאות של המשתמש שיגרמו לנזק למכונה או לתוצאה שגויה. להלן רשימה חלקית של שכלולים אלו. הרבה מהמנגנונים מיועד למנוע פעולות שונות כאשר הארכובה לא נמצאת בעמדת המוצא שלה.
כאמור, הרשימה הזו היא חלקית, ובקורטה יש מנגנונים נוספים שתפקידם למנוע טעויות של המשתמש, נזק למכונה, או תוצאה שגויה. אנקדוטה קטנה נוגעת לקופסה של הקורטה: כיוון שהארכובה מסתובבת בכיוון השעון, התברר שיכול לקרות לפעמים שאחסון הקורטה בקופסה וסגירת המכסה, מסובבת במקצת את הארכובה ומוציאה אותה מ"עמדת המוצא", וכך, כשמוציאים את הקורטה מן הקופסה בפעם הבאה, היא לא מוכנה לשימוש. כדי לפתור את הבעיה הזו, שונה מבנה הקופסה, כך שהיא נסגרת על ידי סיבוב בכיוון ההפוך, נגד כיוון השעון, והמנגנון הקיים שמונע מהארכובה להסתובב בכיוון ההפוך מבטיח שסגירת הקופסה לא תוציא את הארכובה מעמדת המוצא. קופסאות מוקדמות לפני השינוי הן פריט אספנות מבוקש.
קורטה טיפוס 1 וטיפוס 2.
לקורטה טיפוס 1 8 זחלנים, אחד לכל ספרה, מונה סיבובים בן 6 ספרות, ומונה תוצאה בן 11 ספרות.
קורטה טיפוס 2 בעל ממדים גדולים יותר. הוא הושק בשנת 1954 והיו לו 11 זחלנים (11 ספרות), מונה סיבובים בן 8 ספרות ומונה תוצאה בן 15 ספרות. מספרם המוערך של מחשבוני קורטה שיוצרו, עומד על כ-140,000 (80,000 מטיפוס 1, 60,000 מטיפוס 2). הקורטה האחרון יוצר בשנת 1970.
טיפוס I נמכר בארצות הברית באמצע שנות השישים ב-125 דולר, וטיפוס II ב-175.
יציבות ואמינות.
מחשבון הקורטה יוצר במשך יותר מ-20 שנה (דגם II יוצר במשך כ-17 שנים), ובמהלך התקופה לא חל בו כל שינוי משמעותי, וכמעט לא חלו שינויים כלל. השינוי המשמעותי ביותר היה החלפת החלק החיצוני של מחלקי הקלט: המחשבונים הראשונים יוצרו עם בליטה גלילית, אך אחרי זמן לא רב הוחלף העיצוב למחלק מלבני, שחלקו החיצוני מעוגל ומחורץ (התמונות מראות את העיצוב המלבני). הבדלים קטנים נוספים קשורים בטבעת האיפוס ובידית האיפוס: אחת התקלות שהתרחשו היא שבירת ידית האיפוס, כתוצאה מנפילת המחשבון, או משום שהמשתמש שכח לקפל את הידית לפני הכנסת המחשבון לקופסה וסגירתה. כדי להקל את השירות, שונה במקצת המנגנון כך שבדגמים מאוחרים יותר ניתן להחליף את הידית בלי צורך לפרק את הקורטה. פרט לשינויים אלו, ועוד מספר שינויים זעירים, המחשבון האחרון שיצא מהמפעל ב-1971 זהה למעשה למחשבונים הראשונים שיוצרו ב-1947.