DE1449320C - Vorrichtung zur schrittweisen Be wegung eines Aufzeichnungen tragenden Bandes - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur schritt- durch das Schrittantriebssystem der vorliegenden weisen Bewegung eines Aufzeichnungen tragenden Erfindung vorgeschoben werden würde.
Bandes mit einem senkrecht zum Band schwingenden Eine bevorzugte Ausführungsform des Schrittersten Element und mit einem in Bewegungsrichtung antriebssystems weist eine Bandvorschubvorrichtung des Bandes schwingenden zweiten Element, bei der 5 mit zwei Geschwindigkeitsstufen auf, die dazu verdie schwingende Bewegung wenigstens eines der bei- wendet werden kann, ein mit Informationen kompleden Elemente magnetisch gesteuert ist und die bei- mentärer Natur belegtes Band über wahlweise verden Elemente so zusammenwirken, daß das senk- änderliche Abschnitte mit verschiedenen Geschwinrecht zum Band schwingende Element in regelmäßi- digkeiten vorzuschieben. Das System weist eine gen Abständen das in Bewegungsrichtung des Bandes io Steuerschaltung auf, die auf eine auf dem Band aufschwingende Element mit dem Band in Kontakt gezeichnete Signalinformation anspricht und damit bringt. . den Beginn des Bandvorschubes mit einer gewünsch-

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art wird ten Geschwindigkeit und über den gewünschten Ab-

das erste Element elektromagnetisch betätigt und das schnitt angibt. Eine Ausführungsförm' des Systems

zweite Element mechanisch. Dies hat zur Folge, daß 15 ist vorzugsweise mit Vorrichtungen ausgestattet, die

die Schrittfolgegeschwindigkeit, die diese Vorrich- dem Aufdecken von Fehlern in der komplementären

tung einem Aufzeichnungen tragenden Band zu ertei- Bandaufzeichnung während des Vorschubes dienen,

len vermag, nur relativ gering ist; denn sowohl die derart, daß geeignete Korrekturen oder Kompensa-

elektromagnetische Betätigungsvorrichtung als auch tionen mit Hilfe von einem Rechenapparat zugeord-

die mechanische Betätigungsvorrichtung arbeiten 20 neten Schaltelementen vorgenommen werden können,

relativ langsam. Obwohl das oben allgemein beschriebene und im

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung folgenden noch in seinen Einzelheiten zu beschreieingangs genannter Art mit möglichst hoher Schritt- bende Bandantriebssystem in einer Reihe von Ausfolgegeschwindigkeit bei — zeitlich — synchronem führungsmöglichkeiten mit geeigneten Veränderun-Verlauf der beiden Elemente anzugeben. 25 gen verschiedener Merkmale verwendet werden kann,

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Vorrichtung richtet sich die Beschreibung in erster Linie auf das

dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elemente Antriebssystem einer bestimmten Ausführungsform,

durch eine Antriebssteuerschaltung erregbar sind Wie schon erwähnt, wird das Antriebssystem dazu

und jedes als ein magnetostriktiver Schwinger aus- verwendet, einen schrittweisen Vorschub eines mit

gebildet ist, der eine in einem 'Gehäuse ein Ma- 30 einer binären Information beschriebenen Bandes zu

gnetfeld erzeugende Einrichtung und einen die erzeugen zu einer Zeit, da die Information vom Band

Wandung des Gehäuses durchsetzenden, von dem abgelesen wird.

im Inneren des Gehäuses erzeugten Magnetfeld Die F i g. 1 stellt eine bevorzugte Ausführungskontinuierlich zum Schwingen gebrachten Stab auf- form eines Schrittantriebssystems dar. 11 und 12 sind weist. 35 Bandhaspeln zum Aufspulen eines Bandes 13, bei-

Die erfindungsgemäß verwendeten magnetostrik- spielsweise eines Magnetbandes. Die Bandhaspeln 11

tiven Schwinger lassen sich sehr rasch und synchron und 12 dienen der Zuführung und Aufnahme eines

zueinander in Schwingungen versetzen, so daß die Bandes 13, das durch eine Antriebseinheit 14 α relativ

gewünschte Höhe der Schrittfolgegeschwindigkeit bei zu einer üblichen Schreib- und Ablesekopfanordnung

sicherer Synchronisation verhältnismäßig einfach zu 40 16 vorgeschoben wird,

erreichen ist. Eine weitere Antriebseinheit 14 b ist dazu be-

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist daher ins- stimmt, den Vorschub des Bandes nach Maßgabe der

besondere für Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräte Länge von Worten (Wort im Sinne der Informations-

an Digitalrechnern geeignet; mit ihrer Hilfe kann theorie) mit etwas niedrigerer Geschwindigkeit als die

rasch eine Stelle auf dem Band durch Abzählen 45 erste Antriebseinheit 14 a zu bewirken. Sie kann

der Schritte ausgesucht werden, auf der eine Infor- irgendein konventioneller Antrieb sein. Die Ablese-

mation aufzuzeichnen ist oder von der eine Informa- kopfanordnung umfaßt drei untereinander fluchtende,

tion abzulesen ist. Dabei kann die Schrittfolge- quer zur Laufbahn des Bandes 13 angeordnete Köpfe,

geschwindigkeit — wenn gewünscht — auch geän- Ein Führungsrollenpaar 17 und 18 dient der Führung

dert werden. 50 des Bandes relativ zur Ablesekopfanordnung.

Die Erfindung wird an Hand der Figuren erläutert. Die Fig. 2 und 3 stellen die mehr detaillierten

I is stellt dar Merkmale einer bevorzugten Ausführungsform einer

Fig. 1 eine schematische Darstellung, teils in " Zwei-Geschwindigkeiten-Schrittantriebseinheit 14«

Blockform, eines Aufzeichnungs-Wiedergabesystems dar, die einen Bit-für-Bit-Vorschub des Bandes 13

mit einem Zwei-Geschwindigkeiten-Schrittantriebs- 55 bei einer relativ hohen Geschwindigkeit erzeugt,

system, Die Antriebseinheit 14a · beruht darauf, daß ein

F i μ. 2 eine vereinfachte, auseinandergezogene magnctostriktives Element über ziemlich große Ent-

Aiiordiuing der Ausführungsform eines Teiles des fernungen zum Schwingen gebracht werden kann, so-

Zwei-Geschwindigkeiten-Schrittantriebssystcms, fern die Schwingung kontinuierlich ist. Demgemäß ist

F i g. 3 eine Querschnittsansicht entsprechend der 60 _cin kontinuierlich schwingendes erstes magnetostrik-

l⁷ii». 3, mehr detailliert, tives Element verwendet, das wahlweise in Kontakt

Fig. 4Λ eine Darstellung des Abschnittes eines mit dem Band durch ein abwechselnd betätigtes MiiiMietbiiiules, auf dem eine Information komple- zweites inagnetostriktives Element gebracht wird, um

lneiiüirer Naliir aufgezeichnet ist, damit einen schrittweisen Bit-für-Bit-Vorschub rcla-

I⁷ig. 4M eine graphische Darstellung, bei der die 65 tiv zur Ablesekopfanordnung 16 zu erzeugen.

Bandgeschwindigkeit über der Zeit aufgetragen ist; Die Antriebseinheit 14« umfaßt cin erstes schwinsie einspricht der Darstellung, die sich ergeben würde, gcndes magnetostriktives Element 31 mit einem Stab wenn der in Fig. 4A dargestellte Bandabschnitt 32 aus Nickel, Permalloy oder jedem anderen Mate-

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rial mit magnetostriktiven Eigenschaften, der sich aus anordnung 16 eintritt. Die Antriebssteucrschaltung43 einem Gehäuse 33 nach außen erstreckt. In dem Ge- wird wahlweise von einer Haiiptsteuerschaltung 44 häuse 33 befindet sich eine Einrichtung zur Erzen- derart gesteuert, daß die Erregung der Antricbsgung eines Magnetfeldes. Diese Einrichtung wird einheit 14α mit der der Antriebseinheit 146 zuderart erregt, daß sie in dem Stab 32 eine Magneto- 5 sammenfällt.

striktion bewirkt. Die Verwendung einer komplementären Aufzeich-

Am freien Ende des Stabes 32 ist ein L-fönniger nung auf einem Magnetband ist besonders geeignet Kontaktschuh 34 tangential über einer frei rotieren- zur Anwendung in einer Aufzeichnungs-Wiedergabeden Ro'!e 36 angeordnet. Der Kontaktschuh 34 liegt Vorrichtung mit dem erfindungsgemäßen Schrittüber der Laufbahn des Bandes 13 und fluchtet mit io antriebssystem. Beim komplementären Aufzeichnen einem Teil einer peripheren Oberfläche der Rolle 36." einer binären Information (d.h. das gleichzeitige Diese 'Rolle 36 ist fest mit einer Welle 37 verbunden, Aufzeichnen von zwei Spuren auf einem Magnetdie sich durch die Trägerplatte 21 erstreckt und die band, wobei das Komplement einer .Spur auf der in einer Lageranordnung (nicht dargestellt) geführt ist. anderen Spur erscheint) erfordert jedes gegebene Ein zweites schwingendes magnetostriktives EIe- 15 Wort, das eine ausgewählte Anzahl von Bits enthält, ment 38 ist nahezu senkrecht zu dem ersten Element daß ein Bit und nur ein Bit an jedem Bitplatz des 31 an der Trägerplatte 21 angeordnet. Die magneto- Wortes vorliegt.

striktiven Elemente 31 und 38 gleichen sich im allge- Gemäß der Fig. 4A wird eine Spur 13α einer

meinen darin; daß das Element 38 ebenfalls ein Ge- komplementären Aufzeichnung gewöhnlich als NuII-häuse39 und einen Stab 41 aus Nickel, Permalloy 20 Spur und die zweite Spur 136 als Eins-Spur bezeich- oder irgendeinem anderen Material mit magneto- net. Diese Wortinformation wird wahlweise von der striktiven Eigenschaften aufweist. Das Gehäuse 39 Ablesekopfanordnung 16 mit Hilfe von signalüberenthält ebenfalls eine ein Magnetfeld erzeugende Ein- tragenden Leitern 60 und 61 über ein konventionelles richtung, die wahlweise erregt wird, um dem Stab 41 Schieberegister 62 auf einen Rechner 63 übertragen, eine Magnetostriktion zu erteilen und um einen ver- 25 Übliche Schalteinrichtungen im Eingang des Rechners tikalen Vorschub des Stabes 41 relativ zum Kontakt- überwachen die Bandinformation und decken einschuh 34 zu erzeugen. Am unteren Ende des Stabes fache und doppelte Fehler auf. Erscheint beispiels-41 befindet sich eine rechtwinklige Stempelplatte 42, weise ein Bit versehentlich auf der Eins- und auf der die zu dem L-förmigen, an dem schwingenden Stab 32 Null-Spur in der ersten Bitstellung des Wortes, das befestigten Kontaktschuh 34 parallel angeordnet ist. 30 das Wort 101101 inhaltlich repräsentiert, dann ent-F i g. 3 zeigt, daß die Stempelplatte 42 gewöhnlich deckt die dem Eingang des Rechners zugeordnete etwas über der oberen Oberfläche des Kontaktschuhs Schalteinrichtung beide Eins, signalisiert die Gegen-34 derart angeordnet ist, daß ein kontinuierliches wart des Fehlers und notiert seine Position. Wenn Schwingen des letzteren erzeugt werden kann, ohne das gewünschte Bit in der Eins-Spur der ersten Bitdaß er dabei mit der Stempelplatte 42 in Berührung 35 position fehlt, dann wird die Abwesenheit eines Bits kommt. Eine Antriebssteuerschaltung 43 erteilt den in der Null-Spur sowie in der Eins-Spur in gleicher innerhalb der Gehäuse 33 und 39 untergebrachten ' Weise entdeckt und die Position festgehalten. Dem-Einrichtungen zur Erzeugung des Magnetfeldes den gemäß entdeckt die fehleraufdeckende Schalteinrichnotwendigen Signalimpuls, wodurch auf die Stäbe 32 tung einfache Fehler dieses Typs auf Grund einer und 41 eine gewünschte Schwingbewegung übertra- 40 Bit-für-Bit-Überwachung.

gen wird, um den Vorschub des Bandes 13 zu erzeu- . Wenn in dem dargestellten Wort ein unerwünschtes gen. Für das Element 31 ist ein wechselndes Magnet- Bit in der Null-Spur auftaucht, während, das gefeld vorgesehen, damit auf den Stab 32 und den zu- wünschte Bit in der Eins-Spur in der ersten Bitgeordneten Kontaktschuh 34 kontinuierlich eine position fehlt, dann entdeckt die Bit-für-Bit-Über-Schwingbewegung übertragen wird. Als Folge davon 45. wachung den Fehler nicht. Um diese Schwierigkeit zu bewegt sich der Kontaktschuh 34 auf Grund der Ex- überwinden, enthält die auf das Band aufgezeichnete pansion und Kontraktion des unter dem Einfluß des und von dem Band über eine mit dem erfindungswechselnden Magnetfeldes stehenden Stabes 32 gemäßen Schrittantriebssystem versehene Aufzeichäußersf rasch vor und zurück. Da der Kontaktschuh nungs-Wiedcrgabe-Vorrichtung abgelesene Wort-34 etwas über der peripheren Oberfläche der Rolle 50 information eine zusätzliche Bitposition, in die ein 36 und des Bandes 13 angeordnet ist, erzeugt die sogenanntes Zusatzbit eingesetzt ist. kontinuierliche Schwingbewegung des Kontaktschuhs In diesem Falle wird die Wortinformation derart

34 im allgemeinen keine Bewegung des Bandes 13. aufgezeichnet, daß eine ungerade Anzahl von Bits Wenn jedoch die Antriebssteuerschaltung 43 auf die sich in der Null-Spur eines jeden Wortes befindet, innerhalb des Gehäuses 39 untergebrachte Magnet- 55 während eine gerade Anzahl von Bits in der Einsfeld erzeugende Einrichtung einen Impuls überträgt, Spur eines jeden Wortes aufgezeichnet wird. Erreicht dann bewirkt dies nacheinander eine Expansion und wird dies dadurch, daß man das Zusatzbit entweder eine Kontraktion des Stabes 41. Als Folge davon in der Null-Spur oder in der Eins-Spur des Wortes kommt die Stcmpelplatte 42 mit dem dann schwin- in Übereinstimmung mit der Anzahl der mit Null und penden Kontaktschuh 34 in Berührung, wodurch ^6o der mit Eins besetzten Stellen in dem richtigci Wort Stempelplatte und Band in momentane Berührung einsetzt. In Verbindung mit der Verwendung einer mit der Rolle 3.6 kommen und den schrittweisen Vor- zusätzlichen Bitposition in jedem Wort ist in der schub des Bandes 13 bewirken.. Eingangsschaltung des Rechners 63 eine Schaltung

Die Antriebssteuerschaltung 43 erzeugt diese ge- derart vorgesehen, daß doppelte Fehler mit Hilfe steuerte Expansion und Kontraktion des sich vertikal 65 einer geeigneten Überwachung der NuH-Spurparität erstreckenden Stabes 4t synchron zu der Schwingung mit ungerader Bitanzahl und der F.ins-Spurparität des Kontaktschuhs 34, derart, daß ein genauer Bit- mit gerader Bitanzahl entdeckt werden. für-Bit-Vorsehiib des Bandes relativ zur Ablesekopf- Hm den schrittweisen Vorschub relativ zur Ablese-

Schubgeschwindigkeit des Bandes ergeben, eleminiert werden. Zu diesem Zweck ist ein der Aufzeichnungskopianordnung zugeordneter, kontinuierlich arbeitender Taktimpulsgenerator durch die Flußänderun-5 gen in der auf dem Band 13 aufgezeichneten binären Information derart synchronisiert, daß die Taktimpulse dieselben Zeitvariationen aufweisen wie die aufgezeichnete Information. Diese Eigenschaft des Systems ist derart, daß die Information von dem

kopfanordnung 16 des mit einer binären Information komplementärer Natur beschriebenen Bandes 13 zu steuern, ist das Band mit einer Vielzahl von Löchern 13d versehen. Wie in Fig. 4 A zu sehen ist, liegen die Löcher auf dem Band 13 angrenzend an die Eins-Spur 13 b und in Abstand zu der ersten Bitposition eines jeden Wortes in Laufrichtung des Bandes. Diese Löcher. 13 d zeigen den . Beginn der Wortinformation an.

In diesem Zusammenhang fühlt ein dritter Kopf io Band bei nahezu konstanter Geschwindigkeit wähder Ableseanordnung 16 die Gegenwart der Löcher rend des Wiedergabebetriebes abgeleitet wird. .

13 d und gibt über einen signalübertragenden Leiter Während der Zeit, in der die Information von dem 65 ein Signal an die Hauptsteuerschaltung 44. Wenn Band 13 abgetastet wird, überwacht die im Eingang das Signal von der Hauptsteuerschaltung 44 aufge- des Rechners 63 befindliche fehlerentdeckende Schalnommen ist, werden die notwendigen Impulse zu der 15 tung die Information bezüglich der Gegenwart von Antriebssteuerschallung 43 der Antriebseinheit 14 a einfachen und doppelten Fehlern, wie es bereits unterbrochen, so daß ein Bit-für-Bjt-Vorschub des früher erwähnt wurde. Bei Wahrnehmung eines Bandes über diesen Antrieb unterbleibt. Gleichzeitig Fehlers in dem Bandformat werden geeignete Instruüberträgt die Hauptsteuerschaltung 44 einen Start- mente (nicht gezeigt) in Funktion gesetzt, die einem impuls auf die Steuerschaltung 55 der Antriebseinheit 20 Bedienungsmann einen Fehler im Wortformat an-.

14 b, um die elektromagnetischen Steuereinrichtungen zeigen.

zu erregen und das Band über die gewünschte Wort- In einer speziellen Ausführungsform eines erlange mit der gewünschten Vorschubgeschwindigkeit findungsgemäßen Zwei-Geschwindigkeiten-Schrittvorzuschieben. antriebssystems ist die erste Antriebseinheit 14 ο

Die Arbeitsweise des gesamten Systems wird am 25 derart gewählt, daß das Band 13 mit einer Gebesten verstanden, wenn sie in Verbindung mit der in schwindigkeit von nahezu 50 000 Bits pro Sekunde F i g.4B gezeigten Darstellung, bei der die Geschwindigkeit über der Zeit aufgetragen ist, betrachtet wird.
Der normale Vorschub des Bandes wird auf einer

Bit-für-Bit-Basis durch die Antriebseinheit 14a be- 30 durch die zweite Antriebseinheit \4b nahezu wirkt. Demgemäß setzt ein Steuersignal, das vom 5000 Bits pro Sekunde. Auf Grund der Vorschub

vorgeschoben wird. Ist das Bandformat so gewählt, daß jedes Wort sieben oder mehr Bits enthält, dann beträgt die Vorschubgeschwindigkeit des Bandes

Rechner 63 auf die Hauptsteuerschaltung 44 übertragen wird, die Aufzeichnungs-Wiedergabeanordnung in Gang, 'um eine Information über das Schieberegister 62 dem Rechner 63 zuzuführen.

Die Hauptsteucrschaltung 44 sendet die nötigen Signalimpulse zu der Antricbssteuerschalturig43, derart, daß die periodische Erregung der Antriebseinheit 14 a zustande kommt. Die Folge davon ist, daß das Band

geschwindigkeitendirlerenz zwischen den Antriebseinheiten 14 a und 14 & gibt es während der Perioden, wenn die Information nicht vom Band abgelesen wird, keine Verzögerung in dem System.

Die vorliegende Erfindung schafft also ein System, bei dem ein Zwei-Geschwindigkeiten-Antriebssysterri, das nicht größer ist als ein übliches Tonbandgerät, dazu verwendet wird, Informationen auf einen

intermittierend über eine%twa einer' einfachen Bit- 40 Digitalrechner zu übertragen oder Informationen von . position entsprechende Strecke mit relativ hoher Ge- einem Digitalrechner abzuleiten, schwindigkeit vorgeschoben wird. Dieser Bit-für-Bit- ■
Vorschub des Bandes 13 erfolgt so lange, bis von der
Ablesekopfanordnung 16 . die Anwesenheit eines
Loches 13 d wahrgenommen wird, zu einer Zeit, da 45
die Antriebseinheit 14a außer Betrieb gesetzt wird.
Zur gleichen Zeit wird die für die Antriebseinheit
14ö verantwortliche Steuereinrichtung durch ein von
der Hauptsteuerschaltung. 44 kommendes Signal in
. Gang gesetzt. Die FoIp.c davon ist, daß das Band 50
. mit einer zweiten Vorschubgeschwindigkeit, die
etwas kleiner ist als die von der Antriebseinheit 14 a

erzeugte Bit-für-Bit-Vorschubgcschwindigkeit, über eine vorherbestimmte Wortlänge vorgeschoben wird. Nachdem dasBand 13 in Bewegung gesetzt ist, wird .die von der'Antriebseinheit 14b vorherbestimmte Wortlänge durch die Hauptsteuerschaltung 44 angegeben, die Antriebseinheit 14 & außer Betrieb gesetzt und der Bit-für-Bit-Vorschub des Bandes erneut in Gang gesetzt. -

. Die Verwendung des Zwei-Geschwindigkeiten-Antriebs 14 resultiert in leichten Variationen der Vorschnbgcschwindii'keit des Bandes, sogar dann, wenn die auf ihm .gespeicherte Information wiedergegeben und in den Rechner 63 eingebracht wird. Um diese Variationen zu kompensieren, weist das System eine taktgebende Eigenschaft auf, wodurch alle Fehler, die sich aus den Veränderungen der Vor-

Claims (6)

Patentansprüchc:

1. Vorrichtung zur schrittweisen Bewegung . eines Aufzeichnungen tragenden Bandes mit einem senkrecht zum Band schwingenden ersten Element und mit einem in Bewegungsrichtung des Bandes schwingenden zweiten Element, bei der 'die schwingende Bewegung wenigstens eines der beiden Elemente magnetisch gesteuert ist und die beiden Elemente so zusammenwirken, daß das senkrecht zum Band schwingende Element in regelmäßigen Abständen das in Bewegungsrichtung des -Bandes schwingende Element mit dem Band in Kontakt bringt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elemente (31, 38) durch eine Antriebssteuerschaltung (43) erregbar sind und jedes als ein magnetostriktiver Schwinger ausgebildet ist, der eine in einem Gehäuse (33, 39) ein Magnetfeld erzeugende Einrichtung und einen die Wandung des Ge-. häuses (33, 39) durchsetzenden, von dem im Innern des Gehäuses (33, 39) erzeugten Magnetfeld kontinuierlich zum Schwingen gebrachten Stab (32, 41) aufweist..

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-

kennzeichnet, daß das Band (13) im Bereich des senkrecht zum Band (13) schwingenden Stabes (41) von einer Rolle (36) unterstützt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in Bewegungsrichtung des Bandes (13) schwingende Stab (32) an seinem freien Ende einen L-förmigen Kontaktschuh (34) trägt, dessen einer Schenkel an dem Stab (32) befestigt ist und dessen anderer Schenkel in geringem Abstand von dem auf der Rolle (36) aufliegenden Band annähernd parallel zu diesem verläuft.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der senkrecht zur Bewegungsrichtung des Bandes (13) schwingende Stab (41)

an seinem freien Ende eine Stempelplatte (42) trägt, die periodisch mit dem parallel zum Band verlaufenden Schenkel des Kontaktschuhes (34) in Berührung kommt und diesen Schenkel gegen die Rolle (36) preßt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (32, 41) und der Kontaktschuh (34) aus einem magnetostriktive Eigenschaften aufweisenden Material, wie Nickel, Permalloy u. dgl., bestehen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (31, 38) auf einer zur Bewegungsrichtung des Bandes (13) parallel verlaufenden Trägerplatte (21) angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen