DE977676C - Elektronische Multipliziereinrichtung an tastengesteuerten mechanischen Rechenmaschinen mit zwei getrennten Tastenfeldern - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 4. APRIL 1968

/ 17 3 SIX c J 42 m*

7032 Sindelfingen

Die Erfindung betrifft eine elektronische Multipliziereinrichtung nach dem Verfahren der wiederholten Addition, für tastengesteuerte mechanische Rechenmaschinen mit getrennten selbstsperrenden Tastenfeldern für die Eingabe mehrstelliger Faktoren und den einzelnen Tasten zugeordneten Kontakten zur Speicherung der Faktorziffern, bei der der Multiplikandenspeicher in mehreren parallelen Kanälen auf den Ergebnisspeicher einwirkt.

ίο Die einfachste und mit dem geringsten technischen Aufwand durchführbare Methode der maschinellen Multiplikation mehrstelliger dezimaler Faktoren ist die dem Multiplikator entsprechend oft wiederholte Addition des Multiplikanden. Die dafür erforderliche große Anzahl von Arbeitsspielen bedingt einen großen Zeitaufwand.

Zu seiner Verminderung wurde daher schon früh für mechanische und elektromagnetische Rechenbzw. Buchungsmaschinen und auch für elektronische Rechenmaschinen die Stellenverschiebung zwischen Multiplikand und Teilprodukt nach jeder einer Multiplikatorziffer entsprechenden Folge von Parallel-Additionen des Multiplikanden vorgeschlagen und erfolgreich benutzt. Die Stellenverschiebungseinrichtung stellt allerdings einen, zusätzlichen, bei elektronischen Rechenmaschinen meist erheblichen technischen Aufwand dar.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine besonders einfache elektronische Multiplikationseinrichtung für tastengesteuerte mechanische Rechenmaschinen zu schaffen. Bei elektronischen Recheneinrichtungen sind ohne

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weiteres so hohe Arbeitsgeschwindigkeiten erreichbar, daß selbst eine sehr große Anzahl von Arbeitsspielen weit weniger Zeit beansprucht als die vorangehende manuelle Eingabe der Faktoren mittels Tasten, als die 'entsprechende automatische Multiplikation mechanischer Rechenmaschinen mit Stellenverschiebung und als die Entnahme des Ergebnisses, selbst wenn diese nicht, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung angenommen, ίο durch Ablesung, sondern durch einen üblichen automatischen Druckvorgang erfolgen würde. In diesem Falle spielt also die Anzahl der elektronischen Arbeitsspiele keine wesentliche Rolle, so daß auf ihre Verminderung mittels einer aufwendigen Stellenverschiebungseinrichtung verzichtet werden kann zugunsten größerer Einfachheit und Betriebssicherheit. Weitere Möglichkeiten zur Vereinfachung der elektronischen Multiplikationseinrichtung bietet die Verwendung zweier getrennter selbstsperrender Volltastaturen bekannter Art mit einfachen Tastenkontakten zur Eingabe und Speicherung beider Faktoren.

Das Erfindungsziel wird dadurch erreicht, daß die einzelnen Ziffernkontakte aller Stellen des Multiplikanden-Tastenspeichers mit den einzelnen Stufen einer gemeinsamen einstelligen, in jedem den Multiplikandenziffern 0 bis 9 zugeordneten Maschinenzyklus einmal durchlaufenden Multiplikand-Zählkette verbunden sind und von letzteren gelieferte Wertentnahmeimpulse gestaffelter Länge auswählen, die ihrerseits den Durchlaß einer zifferngleichen Anzahl von Impulsen höherer Frequenz durch den Multiplikanden-Stellen zugeordnete Schaltkreise in mit diesen fest verbundene Stellen eines Ergebnisspeichers steuern, daß die einzelnen Ziffernkontakte der Stellen des Multiplikator-Tastenspeichers mit den einzelnen Stufen der entsprechenden Stellen einer mehrstelligen, durch je einen Impuls pro Maschinenzyklus mit niedriger Frequenz fortgeschalteten Multiplikator-Zählkette verbunden sind und von jeder Zählketten-Stelle einen entsprechenden Ziffernimpuls auswählen und daß alle ausgewählten Ziffernimpulse der Multiplikator-Zählkette gemeinsam eine der gespeicherten Multiplikatorzahl entsprechende Anzahl von Durchläufen der Multiplikanden-Zählkette, d. h. Zyklen, steuern.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens mit einem binär-dezimalen Ergebnisspeicher bekannter Art und mit Resultatanzeige durch Glimmlampen näher erläutert. Die letztere gehört jedoch nicht mehr zum eigentlichen Erfindungsgegenstand und kann durch andere geeignete Anordnungen, beispielsweise auch mit automatischer Ergebnisausgabe, z. B. durch Druck, ersetzt werden.

Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Multipliziereinrichtung, in

Fig. 2 das Schaltbild einer mehrfach verwendeten bistabilen Kippschaltung (Trigger), in Fig. 2 a das Blockschaltbild der Fig. 2, in

Fig. 3 eine Anordnungsskizze für die Fig. 3 a bis 3 e, in

Fig. 3 a bis 3 e das Gesamtbild der Multipliziereinrichtung nach Fig. 1, in

Fig. 4 eine Anordnungsskizze für die Fig. 4 a bis 4h und in

Fig. 4 a bis 4 h das Impulsdiagramm eines Rechenbeispiels.

In der Multipliziereinrichtung werden mehrfach gleichartig aufgebaute Schaltkreise verwendet.

Es sind dies eine Torschaltung, bestehend aus einem Röhrensystem, bei der die Röhre als »Tor« bezeichnet wird und die in den Betriebszuständen »bereit« oder »gesperrt« sein kann und eine bistabile Kippschaltung, bestehend aus zwei Röhrensystemen, nachstehend kurz »Trigger« genannt, mit den bistabilen Zuständen »Links« und »Rechts«, was bedeutet, daß die linke bzw. rechte Röhre Strom führt.

Um die Übersicht zu erleichtern, ist die Beschreibung aufgeteilt, wobei sich Überschneidungen nicht vermeiden ließen.

Allgemeines

Die Multiplikation wird bewirkt, indem der MuI-tiplikand so oft in den Ergebnisspeicher eingegeben wird, wie es der Multiplikator angibt. Die Arbeitsgeschwindigkeit wird von der Impulsfrequenz bestimmt; diese kann fest oder variabel sein.

Der Oszillator 10 (Fig. 1) liefert zwei Reihen von Impulsen B und F, jede Impulsreihe besteht aus gleich langen positiven und negativen Impulsen; die Impulse E und F sind gegeneinander um 180° verschoben und erscheinen auf den Leitungen 1OE und 1OF.

Letztere führt unter anderem zu einem Netzwerk 11, welches aus denF-Impulsen zwei weitere Impulsreihen C und D ableitet, derart, daß nach je sechszehn negativen ^-Impulsen ein positiver C-Impuls auftritt. Ein negativer C-Impuls liegt jeweils zeitlieh in der Mitte zwischen zwei positiven; beide erscheinen auf der Leitung 11 C. Die auf der Leitung HD austretenden D-Impulse fallen zeitlich mit den C-Impulsen zusammen, haben aber entgegengesetzte Richtung (vgl. Fig. 4 a).

Der Multiplikandenspeicher MC ist zur Aufnahme nur einer Stelle eingerichtet und liefert die an Drucktastenschaltern voreingestellten Multiplikandenstellen an seinem Ausgang gleichzeitig. Der Multiplikatorspeicher Mp kann alle Multiplikatorstellen gleichzeitig aufnehmen; er wird (im Beispiel) ebenfalls durch Drucktasten eingestellt. Es sind drei Stellen MPU, MPT, MPH vorgesehen.

Der Ergebnisspeicher RR ist sechsstellig (RRU, RRT, RRH, RRTh, RRTTh, RRHTh). Seiner t_M Einer- und Zehnerstelle gehen über die Leitungen 10 E, 12 und 13 dauend Is-Impulse zu. Überträge \Όη der Einer- zur Zehnerstelle und von der Zehner- zur Hunderterstelle des Ergebnisspeichers gehen über die Pufferstufen 14 und 17, die über eitungen 15, 16 bzw. 18, 19 angeschlossen sind.

Diese Stufen verursachen eine Verzögerung des Übertrags. Der Ausgang von RRU bewirkt noch keine Zustandsänderung von 14, da er nicht die richtige Polarität hat. Erst der nächste negative £-Impuls (über Leitung 12) läßt am Eingang von RRT ein negatives Übertragssignal erscheinen, das auf diese Weise nicht gleichzeitig mit dessen Eingangssignal dieser Stufe auftritt. Da die Übertragssignale der drei höchsten Stellen des Ergebnis-

ίο Speichers deren einzige Eingänge sind, braucht dort keine Verzögerung vorgesehen zu werden.

Der Eintrag des Multiplikanden in den Ergebnisspeicher geschieht in seine Einer-, Zehner- und Hunderterstellen gleichzeitig über die Tore 23, 24 und 25. Die Tore erhalten dauernd E-Impulse über die Leitungen 26, 27 und 28. Die Weiterleitung dieser Impulse über Leitungen 29, 16 und 19 zu den entsprechenden Stellen des Ergebnisspeichers wird über die Leitungen 32, 33 und 34 vom Multiplikandenspeicher gesteuert.

Das normalerweise »bereite« Tor 35 erhält über Leitung 37 dauernd positive P-Impulse und liefert über Leitung 38 negative Impulse nach Mc. Sie werden nur wirksam, wenn Mc nicht in der Ausgangsstellung ist. Das normal gesperrte Tor erhält über Leitung 40 dauernd negative .Ε-Impulse; falls es »bereitgemacht wurde, beeinflussen seine über Leitungen 39 und 38 zum Multiplikandenspeicher gelangenden Ausgangsimpulse diesen nur dann, wenn er über Leitung 41 die geeignete Vorspannung erhält.

Die »Bereit«-Stellung der Tore 35 und 36 nimmt der normal in »Links «-Lage befindliche Trigger TMC vor, der in der »Rechts«-Lage das Tor 35 über Leitung 42 sperrt, über Leitung 41 den Multiplikandenspeicher Mc für Impulse von Tor 36 ,aufnahmefähig macht und über Leitung 43 das Tor 36 vorbereitet. Nach einem Umlauf des Speichers Mc wird der Trigger TMC über Leitung 44 für negative F-Impulse aufnahmefähig und geht in die »Links«-Lage.

Die restlichen Bausteine der Fig. 1 sind der Multiplikatorübersetzer 47, die Trigger 48 und 49, der Startschalter 50 und das Tor 51.

Der Startschalter leitet über Leitung 52 einen Impuls zum Trigger 49, der in »Rechts«-Lage geht und damit den Operationsablauf einleitet. Der gleichzeitig über Leitungen 52, 53 zu MPH laufende Impuls ändert die Leitfähigkeit eines seiner Ziffernelemente. Wenn ein weiteres dieser Elemente umschaltet, gelangt ein Impuls über die Leitungen 54, 55 und 56 zu den Triggern 48 und 49, die darauf nach »Links« gehen. Die »Links«-Lage von 49 sperrt das Tor 51, welches sonst die positiven /?-Impulse der Leitung 11D über Leitung 58 nach MpU weitergibt. Der Trigger 48 macht in der »Rechts«-Lage das Tor 46 für positive C-Impulse durchlässig.

Der Multiplikatorübersetzer mit den Stromkreisen 60 bis 63 wird vom Multiplikator speicher Mp gesteuert. Sobald das niedrigste Ziffernelement von MpU umgeschaltet wurde, geht über die Leitungen 64 und 65 ein Impuls nach MpT und zum Anfang von MpU. Das gleiche geschieht zwischen MpT und MpH über Leitungen 66 und 67.

Jeder Stromkreis des Multiplikatorübersetzers enthält eine gittergesteuerte Röhre mit solcher Schaltung, daß die Röhren von 60 und 62 leiten, solange die Röhren der Pufferkreise 61 und 63 gesperrt sind, und umgekehrt; letzteres ist der Normalzustand. Eine Steuerelektrode der Röhre von 62 führt über Leitung 68 zu den Drucktasten von MpU; zwei Leitungen 69 und 70 von Steuerelektroden aus dem Kreis 60 führen zu entsprechenden Stellen von MpT und MpH. Die Röhren von 60 und 62 werden leitend, wenn dem Multiplikatorspeicher eine Impulszahl gleich dem 999er-Komplement des Multiplikators zuging. Der dann auf Leitung 71 auftretende positive Impuls aus 63 bleibt auf Trigger 48 wirkungslos; er befindet sich bereits in »Links«-Lage. Der nächste Impuls auf Mp läßt aber die Röhre 63 leitend werden, ein negativer Impuls bringt den Trigger 48 nach »Rechts«, der Eintrag des Multiplikanden in den Ergebnisspeicher ist frei. Der Trigger 48 wird über 54, 56 zurückgeschaltet, sobald der tausendste Impuls den Multiplikatorspeicher erreicht. Gleichzeitig geht 49 nach »Links«, womit der Ausgangszustand wiederhergestellt und das Produkt im Ergebnisspeicher RR ist.

Triggerkreise

Die verwendeten Trigger haben die in Fig. 2 gezeigte Schaltung. Es wird zwischen linker (L) und rechter (R) Röhre unterschieden, die abwechselnd leitend und nichtleitend sind. Über die Leitung 74 h wird die Anodenspannung, bei 83 b eine negative Vorspannung zugeführt. Mit dem Löschschalter CBS kann der Trigger in den Ausgangszustand, hier die »Links«-Lage, gebracht werden, die durch das Zeichen χ an der linken Röhrenseite bezeichnet ist.' Werden die Anschlüsse der Gitterwiderstände 78 und 82 vertauscht, dann ist »Rechts« der Ausgangszustand. Wird der Schalter CBS (mit den Anschlüssen wie Fig. 2) geöffnet, dann leitet die linke Röhre und bleibt auch bei wieder geschlossenem Schalter leitend. Bestimmend sind dabei die' Werte des Spannungsteilers 75, 77, 78. Ein Schalter genügt für alle Trigger. Positive oder negative Impulse auf die Klemme I können die Umschaltung des Triggers bewirken.

Ein Arbeitsspiel mit negativen Impulsen verläuft in folgender Weise: Der erste negative Impuls auf I erreicht beide Gitter über die Kondensatoren 85 und 86. Die Röhre R ist gesperrt und bleibt unbeeinflußt. Die Gitterspannung der linken Röhre wird verkleinert, die Spannung ihrer An- . ode steigt rasch an. Über die Leitung 80 und die i?C-Kombination 81, 84 teilt sich dieser Spannungsanstieg dem Gitter der rechten Röhre mit, die dadurch anfängt leitend zu werden. Der Abfall ihrer Anodenspannung erscheint über 76, 77, 79 am Gitter der linken Röhre und läßt deren Anodenspannung weiter steigen. Schließlich ist L gesperrt und R leitend, der Trigger in »Rechts «-Lage. Der nächste negative Gitterimpuls kehrt die Verhält-

nisse wieder um usw. Der Trigger kann auch durch Impulse auf nur ein Gitter oder durch Tastung der Anoden oder Kathoden bewirkt werden.

Die Fig. 2 a gibt das Blockschema der Fig. 2 mit gleichen Klemmenbezeichnungen wieder. Führen im Blockbild keine Verbindungen zur Klemme I, so sind auch die Kondensatoren 85, 86 nicht eingebaut.

Impulsquellen

Der Oszillator 10 (Fig. 36) enthält eine Doppeltriode 90 mit den Hälften 9OL und 9Oi?, die als Multivibrator bekannter Art geschaltet ist. Über Kondensatoren 95 sind zwei Trennröhren 96 E und 96 F angekoppelt, an deren Anoden mit den Leitungen 10£ und 1OF die Impulsreihen B und F abgenommen werden.

Die F-Impulse speisen unter anderem das Netzwerk 11, eine Kette aus den Triggern Γ1, T 2, T 4, T8, welche anfangs in der »Links«-Lage sind, wo positive Impulse ohne Wirkung sind. Der durch einen positiven Impuls auf Klemme I umgekippte Trigger T1 liefert seinerseits über Leitung 99 einen negativen Impuls an T2, dieser an T4, TA. an T 8. Die Tabelle I zeigt die Arbeitsweise des Netzwerks 11 für einen Zyklus. L und R bedeuten, daß die betreffenden Trigger in der »Rechts«- oder »Links«- Lage sind.

Tabelle I
Netzwerk 11

Eingangsimpuls	Tl	Trigger	Γ4	I Γ8
(-F)	L	I Γ2	L	L
0	R	L	L	L
1	L	L	L	L
2	R	R	L	U
3	L	R	R	L
4	R	L	R	L
5	L	L	R	L
6	R	R	R	L
7	L	R	L	R
8	R	L	L	R
9	L	L	L	R
10	R	R	L	R
11	L	R	R	R
12	R	L	R	R
13	L	L	R	R
14	R	R	R	R
15	L	R	L	L
16(0)	L

Nach sechzehn Impulsen sind alle Trigger wieder in der Anfangslage, weitere Impulse lassen einen neuen Zyklus ablaufen.

Der achte Impuls bringt laut Tabelle den Trigger T 8 in die »Rechts «-Lage, ein positiver Impuls erscheint an der Anodenklemme pL, ein negativer an pR. Die Impulse der Klemme pL gelangen als schon erwähnte .D-Impulse über Kondensator 100 und Leitung 111? zum Bremsgitter einer Röhre G 51
des Tores 51. Diese wird durch D-Impulse nur dann leitend, wenn sie vorher über ihr Steuergitter »bereit«gemacht wurde. Negative ΰ-Impulse bleiben in jedem Falle wirkungslos. Von der Klemme prR ausgehende, über Kondensator 102 und Leitung HC zum Bremsgitter der Röhre G 46 von Tor 46 laufende C-Impulse haben dort dieselbe Wirkung.

Multiplikatorspeicher

Die Einerstelle dieses Speichers Mp (Fig. 3 c) besteht aus den zifferndarstellenden Triggern MpUT9 bis MpUTO, die anfangs alle »Links« liegen. Von der Anode der Röhre G 51 über Leitung 58 kommende Impulse gelangen über Kondensatoren 104 bzw. 104 a und Leitungen 105 bzw. 105 a gleichzeitig an die Gitter der Röhre L des Triggers MpUT9 der Röhren R der Trigger MpUT 8 bis MpUTO. Die Anodenklemme pR von MpUT'9 führt über Leitung 106 und Kondensator 107 zum linken Gitter von MpUT8. Bei diesem und den folgenden Triggern ist jedoch die Klemme pL (über Leitung 108 und Kondensator 109) mit dem folgenden Triggereingang gL verbunden. Die Klemme pL von MpUTO liegt über die Leitungen 64 und 65 am rechten Gitter von MpUT9.

Die Zehner- und Hunderterstelle MpT und MpH von Mp sind ebenso aufgebaut und geschaltet wie die Einerstelle. Der Eingang von MpT liegt an Leitung 64 (von MpUTO kommend). Ebenso wird die Klemme pL von MpTTO nach MpTT 9 zurück und zum linken Gitter von MpHT 9 geführt. Die Klemme pL von MpHTO jedoch ist über Leitung 54, 55, 56 und 56 a an die Steuergitter der Röhren G 46 und G 51 und an die Klemmen gR der Trigger 48 und 49 angeschlossen. Alle Trigger des Speichers Mp sind so an die Vorspannungsleitung 83 b und an die Löschleitung CBL angeschlossen, daß »Links« ihre Ausgangslage ist; die einzige Ausnahme macht der Trigger MpHT 9.

Wenn der Startschalter kurzzeitig umgelegt wird (Feder an U, Fig. 3 b), dann liefert die Röhre C160 einen negativen Impuls über die Leitung 53 zum Trigger MpHT 9, dessen rechte Röhre leitet. Mit ihrer Umschaltung sind alle Trigger von Mp »Links«. Derselbe Startimpuls läuft über die Leitung 52, schaltet den Trigger 49 nach »Rechts«. Die Röhre G 51 wird vorbereitet, so daß sie der nächste positive D-Impuls auf sein Bremsgitter öffnet und einen negativen Impuls über die Leitung zu den Triggern MpU veranlaßt. Dieser trifft das linke Gitter von MpUT 9 und die rechten Gitter von MpUT8 bis MpUTO. Die linke Röhre von MpUT 9 ist leitend; der Trigger geht nach »Rechts«. Die rechten Röhren der anderen Trigger sind nichtleitend und bleiben zunächst unbeeinflußt. Die Umschaltung von MpUT9 verursacht aber einen negativen Impuls auf das rechte Gitter von MpUT8, welcher daraufhin auch nach »Rechts« geht, ohne weitere Wirkung zu haben.

In der Tabelle II ist abzulesen, welche Schaltungen durch weitere negative Impulse auf Leitung 58 vorgenommen werden.

	Γ9	Zifferntrigger MpUT9—MpUTQ	Γ7	Γ6	T5	T4	Γ3	Γ2	Π	TO
	L	Γ8	L	L	L	L	L	L	L	L
Tabelle 1	R	L	L	L	L	L	L	L	L	L
[I	R	R	R	L	L	L	L	L	L	L
	R	L	L	R	L	L	L	L	L	L
	R	L	L	L	R	L	L	L	L	L
	R	L	L	L	L	R	L	L	L	L
Multiplikatorspeicher, Einerstelle Mp U	R	L	L	L	L	L	R	L	L	L
Eingangsimpulse	R	L	L	L	L	L	L	R	L	L
5 (Leiter 58)	R	L	L	L	L	L	L	L	R	L
0	R	L	L	L	L	L	L	L	L	R
1	L	L	L	L	L	L	L	L	L	L
2		L
3
4
5
6
7
8
5 9
10

Man sieht, daß der neunte negative Impuls den Trigger MpUTO nach »Rechts« gehen läßt; der da-

ao bei entstehende positive Impuls kommt über die Leitungen 64 und 65 zum rechten Gitter von MpUT9, diese Röhre leitet aber bereits und bleibt unbeeinflußt. Dasselbe gilt für die linke Röhre von MpTT 9. Die ebenfalls getroffenen Trigger MpTT8 bis MpTTO werden nicht umgeschaltet, obwohl die Gitter gesperrter Röhren beaufschlagt werden; die Amplitude des Impulses ist aber nicht ausreichend.

Der zehnte Impuls über Leitung 58 schaltet

MpTUO wieder nach »Links«, der entstehende negative Impuls bringt MpUT9 ebenfalls nach »Links«, ohne daß MpUT8 von dieser Umschaltung beeinflußt wird. Derselbe negative Impuls (auf Leitung 64) schaltet aber den Trigger MpTT 9 nach »Rechts«, dieser wieder MpTT 8. Dienach jedem Schaltzyklus von MpU auf Leitung 64 auftretenden negativen Impulse beeinflussen die Zehnerstelle MpT genauso wie die Impulse der Leitung 58 die Einerstelle MpU. Die Tabelle II gilt deshalb auch für die Zehnerstelle ebenso wie für die Hunderterstelle MpH.

Beim tausendsten Impuls der Leitung 58 gehen die Trigger MpUTO, MpTTO und MpHTO, damit auch MpUT9 und MpTT9 nach »Links«. MpHTO sendet dabei über die Leitung 54 (Fig. 3 a bis 3 c) einen negativen. Impuls zum Gitter der leitenden Röhren R der Trigger 48 und 49 sowie zu den Steuergittern von G 51 und G 46. Beide Trigger gehen nach »Links«, beide Röhren werden gesperrt. Ein Umlauf des Multiplikatorspeichers Mp ist beendet. Jedem Zifferntrigger von Mp ist (Fig. 3 c) eine Drucktaste US9 bis USO, TS9 bis TSO und HS9 bis HSO zugeordnet. Die Klemmen pR von MpUT 9, MpTT 9 und MpHT 9 sowie die Klemmen pL aller übrigen Trigger von Mp sind über die Widerstände 120, 121 bzw. 120a, 121a mit der Vorspannungsleitung 83 b verbunden. Ein Pol jedes Drucktastenschalters liegt am Verbindungspunkt der beiden zugehörigen Widerstände, die anderen Pole sind innerhalb einer Stelle gemeinsam an Leitungen 68, 69 bzw. 70 angeschlossen. Die Drucktasten sind mechanisch so eingerichtet, daß nur eine pro Stelle gedrückt sein kann; der Druck auf eine zweite entriegelt die erste.

Wenn (als Beispiel) die Zahl 687 durch Betätigen der Tasten US 7, TS 7 und HSG eingegeben ist, werden den Leitungen 68, 69 und 70 positive Spannungen aufgedrückt, sobald die zugeordneten Trigger MpUT7, MpTT8 und MpHT6 nach »Rechts« gehen. Das geschieht (s. Tabelle II) beim zweiten, ersten und dritten Schaltimpuls der betreffenden Stelle, also nach einer Impulszahl gleich dem Neunerkomplement des Stellenwertes. Durch die positive Spannung auf Leitung 68 wird die Röhre 62 α leitend, wenn sie bereit war. Die Leitungen 69 und 70, zu Steuer- und Bremsgitter der Röhre 60 a führend, machen diese leitend, wenn beide positiv sind. Das öffnen der beiden Röhren 60 a· und 62 a des Multiplikatorübersetzers bewirkt (über Leitung 71) die Umschaltung des Triggers 48 nach »Rechts« und dadurch die Bereitstellung der Röhre G 46, die ihrerseits den Trigger Tmc, dieser das Multiplikandenregister in noch zu erläuternder Weise steuern.

Multiplikandenspeicher

Die neun kettenförmig verbundenen ZifferntriggerMT9 bis MTI dieses Speichers MC (Fig. 3b) haben »Links« als Anfangslage und gehen durch positive, dem Gitter der rechten Röhren gleichzeitig zugeführte Impulse nacheinander nach »Rechts«. Eine Umschaltung über Leitung 38, Kondensator 126, Leitung 125 und Widerstand 127 kann aber nur geschehen, wenn der Trigger passend vorgespannt wurde. Für den Trigger MT 9 erfolgt dies durch einen positiven C-Impuls auf die in eben beschriebener Art vorbereitete Röhre G 41, welche den Trigger Tmc nach »Rechts« kippt und auf Leitung 41 positives Potential herstellt. Ist MT 9 nach »Rechts« gegangen, dann wird seine linke Anode und das rechte Gitter von MT8 positiver; beim nächsten Impuls auf Leitung 38 wird MT8 umgeschaltet usw. Die Tabelle III zeigt wieder einen Schaltzyklus dieses Speichers.

	Tabelle	III	h-1	L	L	L	L	L	L	L
		L	L	L	L	L	L	L	L
Eingangs	Multiplikandenspeicher	R	L	L	L	L	L	L	L
impulse		R	R	L	L	L	L	L	L
(Leiter 38)		R	R	R	L	L	L	L	L
0		R	R	R	R	L	L	L	L
1		R	R	R	R	R	L	L	L
2	Zifferntrigger	R	R	R	R	R	R	L	L
3		R	R	R	R	R	R	R	L
4		R	R	R	R	R	R	R	R
5
6
7
8
9
MT9 \MT8\M TI]IVi Γ6 \MT5\MT4\MT3\MT2\MTl
L
R
R
R
R
R
R
R
R
R

Die positiven Impulse der Leitung 38 werden der vom Oszillator 10 gesteuerten Röhre G 36 entnommen. Nach neun solchen Impulsen geht (s. Tabelle III) MTI nach »Rechts«, und das linke Gitter des Triggers Tmc erhält über Widerstand 131 eine positivere Spannung. Tmc kann jetzt beim folgenden negativen über Kondensator 132 zugeführten .F-Im-

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puls nach »Links« umschalten; er sperrt G36 und bereitet G 35 vor, welche beim nächsten negativen F-Impuls alle Trigger von MC nach »Links« bringt.

Jedem Ziffernwert und jeder Stelle des Multiplikandenspeichers ist ein Druckschalter zugeordnet (Fig. 3 b). Die zehn Schalter einer Stelle sind untereinander verriegelt wie die des Multiplikatorspeichers. Zur Eingabe des Multiplikanden wird für jede Stelle eine Taste des gewünschten Zifrernwertes gedrückt, es sei die Zahl 967.

Beim ersten positiven Impuls über Leiter 38 geht der Trigger MT9 nach »Rechts«. Die Spannungserhöhung im Gitter seiner rechten Röhre wird über Leitung 132, Schalter MS9 (Hunderterstelle) und Leitung 34 dem Steuergitter von G 25 (Fig. 3 a) mitgeteilt, die daraufhin vom nächsten positiven .E-Impuls (über Leitung 128, Kondensator 134) geöffnet wird und über Leitung 19 einen Spannungsstoß zur Hunderterstelle RRH des Ergebnisspeichers liefert (Fig. 3d). Diese Impulse wiederholen sich, bis beim neunten der Trigger MTI nach »Rechts«-geht und über T mc die Rückstellung aller MC-Trigger und die Sperrung von G 25 bewirkt. Im gleichen Zyklus wurden auch beim Umschalten von MT6 über MS6, Leitung 33, Röhre G24 und Leitung 16 der Eintrag in die Zehnerstelle RRT und beim Umschalten von MT 7 über MS 7, Leitung 32, Röhre G 23 und Leitung 29 der Eintrag in die Einerstelle RRU des Ergebnisspeichers vorgenommen. Falls einer der Druckschalter MSO geschlossen ist, verhindert er die Bereitstellung der zugeordneten Röhre G 23, G 24 oder G 25 und einen Eintrag in diese Stelle des Ergebnisspeichers.

Ergebnisspeicher

Es soll nur die Einerstelle RRU dieses sechsstelligen Speichers (Fig. 3 d und 3 e) ausführlicher beschrieben werden, von den restlichen Stellen die Abweichungen. Die fünf Trigger von RRU, nämlieh UTl, UT2, UT4, UT8 und TCU, sind kettenförmig verbunden und in der Ruhelage »Links«. Die ersten vier stellen die Ziffernwerte 1, 2, 4, 8 dar, der letzte besorgte einen verzögerten Übertrag nach RRT. Ihre Schaltelemente sind so bemessen, daß nur negative Impulse von Einfluß sind. Die Tabelle IV gibt einen Schaltzyklus wieder.

TabeUe IV
Ergebnisspeicher, Einerstelle RRU

Eingangsimpulse	UTl	Trigger	L	Z7X8
(Leiter 29)	L	ÜT2	L	L
0	R	L	L	L
1	L	L	L	L
2	R	R	R	L
3	L	R	R	L
4	R	L	R	L
5	L	L	R	L
6	R	R	L	L
7	L	R	L	R
8	R	L	L	R
9	L	L		L
10(0)	L

Beim ersten negativen Impuls der Leitung 29 geht UT1 nach »Rechts«, der positive Spannungsstoß auf UT 2 bleibt wirkungslos. Der zweite Impuls schaltet UTl wieder nach »Links«; UT2 geht nach »Rechts«, da ihn ein negativer Impuls erreicht. UTA bleibt unverändert usw. Beim achten Impuls geht UT 8 nach »Rechts«, kann aber den »Links« befindlichen Trigger TCU (über 140, 143) nicht beeinflussen. Wenn der zehnte Eingangsimpuls UT1 nach »Links« bringt, wird über Leiter 140 ein negativer Impuls zu I7T2 und C7T8 übertragen. UT 8 kippt nach »Links«, der positive Impuls seiner Klemme prR verhindert an Klemme gL (über 141, 142) das Umschalten von UT 2 und hält diesen Trigger »Links« fest (s. Index R in Tabelle IV). Gleichzeitig wird über Kondensator 143 TCU nach »Rechts« gebracht, der nächste negative .Ε-Impuls schaltet ihn zurück (Leitung 12), so daß die Pufferstufe 514 (über Leitung 15) leitend wird und über Leitung 16 einen Übertragsimpuls nach RRT liefert. Die Verzögerung zwischen normalen Eingangs- und Übertragsimpulsen kommt dadurch zustande, daß erstere von positiven, letztere von negativen £-Impulsen abgeleitet werden. Da die Röhren 514 und G 24 gemeinsame Anodenwiderstände haben, erscheinen beide Impulse auf derselben Leitung. An Glimmlampen 151, 152, 154 und 158 zwischen den linken Anoden aller Trigger und der Leiter 83 b kann abgelesen werden, welche der Trigger »Rechts« sind, d. h. welcher Wert im Speicher steht.

Die Zehnerstelle RRT ist identisch mit RRU. Infolge der gemeinsamen Außenwiderstände von 517 und G 25 können auch hier normaler Eingang und Übertrag zur Hunderterstelle über den Leiter 19 erfolgen.

Da die drei höchsten Speicherstellen RRTh, RRTTh und RRHTh keine direkten Eingangsimpulse aus dem Multiplikandenspeicher bekommen, entfällt dort die Pufferstufe; sie enthalten nur die vier Ziffernwerttrigger, die vom Ziffer-8-Trigger der vorherigen Stelle gespeist werden.

Funktionsablauf

Der Wechselkontakt 50 (Fig. 3 b), der Startschalter, welcher über seinen Anschluß L die Röhre no C160 dauernd sperrt, läßt beim kurzzeitigen Umlegen mit einem negativen Impuls über Leiter 53 den Trigger MpHT 9 des Multiplikatorspeichers Mp nach »Links« gehen (Fig. 3 c) und über Leiter den Trigger 49 nach »Rechts« (Fig. 3 a). Von letzterem wird Röhre G 51 vorbereitet, durch nachfolgende positive D-Impulse auf das Steuergitter leitend und bringt über Leiter 58 negative Impulse nach der Einerstelle MpU von Mp (Fig. 3 c). Wenn dem Multiplikatorspeicher auf diese Weise eine Impulszahl gleich dem 999er-Komplement des Multiplikators zugegangen ist, werden Steuer- und Bremsgitter der Röhre 60 a und Steuergitter der Röhre 62 (Fig. 3 a) über die Leitungen 68, 69 und von den Drucktasten des Multiplikatorspeichers positiver gemacht; 60a wird leitend, 561 gesperrt,

62 α leitend, 563 gesperrt. Beim nächsten Impuls auf Leitung 58 (dem 1000er-Komplement des Multiplikators) kehren sich die Betriebszustände dieser vier Röhren um, ein positiver Impuls geht über Leiter 71 zum Trigger 48 und schaltet ihn nach »Rechts«. Die Röhre G 46 wird dadurch vorbereitet. Der nächste positive C-Impuls läßt sie leitend werden und über Leitung 45 den Trigger Tmc nach »Rechts« schalten. G 35 wird dadurch gesperrt,

ίο G 36 vorbereitet. Negative £-Impulse am Bremsgitter von G 36 bewirken dann positive Impulse auf der Leitung 38, welche den Multiplikandenspeicher schalten. Nach einem Zyklus dieses Speichers geht Tmc wieder nach »Links«, über G 35 wird MC zurückgestellt.

Da der Trigger 48 »Rechts« bleibt, schalten C-Impulse Tmc mehrfach um, und jedesmal wird der Multiplikandenspeicher in den Ergebnisspeicher eingetragen.

Beim tausendsten Eingangsimpuls des Multiplikatorspeichers überträgt dessen Trigger HTO über Leitung 54 einen negativen Impuls zu den Triggern 48 und 49, bringt diese nach »Links«, bewirkt dadurch die Sperrung von G 46 und die »Links«- Schaltung von Tmc. Da hierdurch über G 35 der Multiplikandenspeicher zurückgestellt wird, erfolgt Sperrung der Röhren G 23, G 24 und G25. Es kann kein weiterer Eintrag in den Ergebnisspeicher erfolgen, der jetzt das Produkt enthält. Die übrige Schaltung ist wieder im Anfangszustand.

Für den Sonderfall, daß im Multiplikatorspeicher der Wert Null eingetastet ist, läuft der Vorgang mit dem Startschalter normal an. Der 999. Eingangsimpuls des Multiplikatorspeichers erhöht die Spannung an den linken Polen der Tastenschalter USO, TSO und HSO; 563 wird gesperrt. Beim tausendsten Eingangsimpuls an Mp gehen MpUTO und MpUT 9, MpTTO und MpTT 9 sowie MpHTO nach »Links«. MpUTO macht 563 leitend, Trigger 48 geht nach »Rechts«. MpHTO schaltet ihn aber nach so kurzer Pause wieder nach »Links«, daß in der Zwischenzeit kein positiver C-Impuls an das »bereit «gern ach te Tor G 46 gelangte. Der Trigger Tmc bleibt daher »Links«, G36 wird nicht vorbereitet, der Multiplikand wird nicht in den Ergebnisspeicher übergeführt.

Mit Benutzung der Fig. 4a bis 4h soll noch ein Multiplikationsvorgang (Multiplikator 686, Multiplikand 967) verfolgt werden. Die acht nach dem Plan der Fig. 4 zusammengesetzten Zeichnungen tragen waagerecht die Zeitachse, die an mehreren Stellen zwecks Platzersparnis unterbrochen ist. Links sind die Bauelemente angeschrieben, denen der Impulsverlauf der betreffenden Zeile zuzuordnen ist. Wenn die Bezeichnung einer Röhre gefolgt ist von (a), (gi), (g"3), so sind Anoden-, Steuergitter- oder Bremsgitterspannungen der Röhren dargestellt. Bemerkenswerte Zeitpunkte des Vorgangs sind oberhalb des Diagramms gekennzeichnet. Alle Röhren außer G35 sind anfangs gesperrt; werden sie leitend, so geht ihre Linie nach unten. G 35 wird von positiven F-Impulsen gesteuert. Geht die Linie eines Triggers aufwärts, so ist der Trigger nach »Rechts« geschaltet. Vor Betätigung des Startschalters 50 wurden die Drucktasten (entsprechend den vorgenannten Zahlenwerten) betätigt.

Durch den Startschalter wird Röhre C160 leitend, Trigger 49 nach »Rechts« und MpHT9 nach »Links« gebracht. Der nächste positive -D-Impuls macht G 51 leitend; der folgende positive D-Impuls läßt (wieder vermittels G51) MpUT8 nach »Links« und MpUT 7 nach »Rechts« schalten usw. gemäß Tabellell. Der (nach der Unterbrechung A-B auftretende) zehnte positive .D-Impuls läßt MpUTO und MpUT9 nach »Links« gehen, der Übertrag bringt MpTT9 und MpTT8 nach »Rechts«.

Während der Unterbrechung C-D durchläuft die Einerstelle MpU mehrere Zyklen und liefert Überträge nach MpT. Der erste positive D-Impuls nach C-D (der letzte des zehnten Zyklus) bringt MpUT9, MpUTO, MpTT9 und MpTTO nach »Links« und MpHT9, MpHT 8 nach »Rechts« (Übertrag zur Hunderterstelle). Die Fortschaltung von Mp dauert während der Unterbrechung E-F an. Der erste D-Impuls danach läßt MpUT6 nach »Rechts« und MpUT 7 nach »Links« kippen. Da der Druckschalter US 6 Kontakt macht, wird Röhre 62 a am Steuergitter »bereit«, aber nichtleitend, denn 561 leitet. Mit dem nächsten Schritt von MpU wird Röhre 62 a gesperrt. Dieser Vorgang wiederholt sich so oft, als MpUTb hin- und herkippt.

Der gleiche Zusammenhang besteht zwischen dem Trigger MpTT 8 und dem Steuergitter der Röhre 60α sowie dem Trigger MpHT6 und dem Bremsgitter der Röhre 60 α. Wenn die drei Bedingungen zusammentreffen (60 a· auf beiden gesteuerten Gittern und 62 a am Steuergitter »bereit«), wird Röhre 563 leitend. Dieser Fall tritt (nach der Unterbrechung M-N) nach dem 323. positiven D-Impuls ein. Trigger 48 geht nach »Rechts«, beim nächsten positiven C-Impuls macht der Trigger Tmc die Röhre G 36 leitend (unter Sperrung von G 35).

£-Impulse können nun nacheinander die Trigger des Multiplikandenspeichers schalten. Da neun die höchste Ziffer des Multiplikanden ist, werden mit dem »Rechts«-Gehen von MT9 über G 25 Impulse zum Ergebnisspeicher RRH geliefert. Seine nächstniedrige Ziffer ist sieben: Wenn MT7 nach »Rechts« geht, überträgt G 23 Impulse in die Einerstelle RRU. Die Ziffer 6 der Zehnerstelle folgt über G24, wenn MT6 nach »Rechts« geht. Der Multiplikand steht einmal im Ergebnisspeicher.

Das »Rechts«-Kippen von MTI läßt Tmc beim nächsten negativen F-Impuls nach »Links« schalten, G 35 wird leitend, alle MT-Trigger werden zurückgestellt. Trigger 48 bleibt »Rechts« und G46 »bereit«, bis MpHTO nach »Links« geht. Jedesmal, wenn MT 1 nach »Rechts« kippt, kann Tmc von einem negativen F-Impuls und einem positiven iao C-Impuls hin- und zurückgeschaltet werden und einen weiteren Eintrag des Multiplikanden einleiten, bis der Trigger schließlich nach »Links« kippt.

In dem Abschnitt vor der Unterbrechung P-Q treten die Übertragstrigger TC U und TCT in

Tätigkeit, ihre Impulse fallen zwischen die normalen Eingangsimpulse von RRT und RRH.

Nach der Unterbrechung P-Q, die den Fortgang des Eintrags enthält, läßt der 999. positive D-Impuls die Trigger MpUT 1 und MpUTO, MpTTl und MpTTO sowie MpHTl und MpHTO nach »Links« bzw. »Rechts« gehen, ohne weitere Wirkung zu zeigen. Der tausendste Impuls stellt MpUT 9, MpUTO, MpTT9, MpTTO und MpHTO

ίο nach »Links«, MpHTO wiederum die Trigger 48 und 49. Mit dem nächsten negativen .F-Impuls wird Tmc umgekippt und G 35 vorbereitet, vom folgenden .F-Impuls G 35 zur Rückstellung aller Multiplikandentrigger leitend gemacht. G 23, G 24, G 25 werden gesperrt, der Multiplikationsvorgang ist beendet.

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektronische Multipliziereinrichtung nach dem Verfahren der wiederholten Addition, für tastengesteuerte mechanische Rechenmaschinen mit getrennten selbstsperrenden Tastenfeldern für die Eingabe mehrstelliger Faktoren und den einzelnen Tasten zugeordneten Kontakten zur Speicherung der Faktorziffern, bei der der Multiplikandenspeicher in mehreren parallelen Kanälen auf den Ergebnisspeicher einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Ziff ernkontakte (MSO bis MS9) aller Stellen (U, T₁ H) des Multiplikanden-Tastenspeichers (Mc) mit den einzelnen Stufen (MT 1 bis MT 9) einer gemeinsamen einstelligen, in jedem den Multiplikandenziffern O bis 9 zugeordneten Maschinenzyklus einmal durchlaufenden Multiplikanden-Zählkette verbunden sind und von letzteren gelieferte Wertentnahmeimpulse gestaffelter Länge auswählen, die ihrerseits den Durchlaß einer zifferngleichen Anzahl von Impulsen (E, F) höherer Frequenz durch den Multiplikanden-Stellen (U, T, H) zugeordnete Schaltkreise (23 bis 25) in mit diesen fest verbundene Stellen (RRU, RRT, RRH) eines Ergebnisspeichers (RRU-RRHTh) steuern, daß die einzelnen Ziffernkontakte (USO bis US9 bzw. TSO bis TS9 bzw. HSO bis HS9) der Stellen (U, T, H) des Multiplikator-Tastenspeichers (Mp) mit den einzelnen Stufen (TO bis T9) der entsprechenden Stellen (MpU, MpT, MpH) einer mehrstelligen, durch je einen Impuls (C, D) pro Maschinenzyklus mit niedriger Frequenz fortgeschalteten Multiplikator-Zählkette verbunden sind und von jeder Zählketten-Stelle (MpU, MpT, MpH) einen entsprechenden Ziffernimpuls auswählen und daß alle ausgewählten Ziffernimpulse der Multiplikator - Zählkette (MpU, MpT, MpH) gemeinsam eine der gespeicherten Multiplikatorzahl entsprechende Anzahl von Durchläufen der Multiplikanden-Zählkette (MTI bis MT9), d. h. Zyklen, steuern.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Koinzidenzschaltung (47) in einem ersten Vergleichsglied (60) die von den jeweils speichernden Ziffernkontakten (TSO bis TS 9, HSO bis HS 9) zweier Stellen (T, H) des Multiplikator-Tastenspeichers (MP) ausgewählten Ausgangsspannungen der entsprechenden Stufen (Γ0 bis T 9) der zugehörigen beiden Stellen (MpT, MpH) der Multiplikator-Zählkette laufend miteinander vergleicht und bei gleichzeitigem Auftreten von Ziffernpotential eine Ausgangsspannung liefert, die nach Umpolung durch ein erstes Konverterglied (61) in einem zweiten Vergleichsglied (62) mit der von dem speichernden Ziffernkontakt (USO bis US9) der dritten Stelle (U) des Multiplikator-Tastenspeichers (MP) ausgewählten Ausgangsspannung der entsprechenden Stufe (T 0 bis T 9) der zugehörigen dritten Stelle (MpU) der Multiplikator-Zählkette laufend verglichen wird, und daß bei gleichzeitigem Auftreten von Ziffernpotential an den Ausgängen aller ausgewählter Zählketten-Stufen das zweite Vergleichsglied (62) eine durch ein zweites Konverterglied (63) umgepolte Steuerspannung für die die Fortschaltimpulse (E, F) der Multiplikanden-Zählkette (MT 1 bis MT* 9) beeinflussenden Schaltkreise (48, 46, TMC, 35, 36) liefert.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wiederholten Durchläufe der einstelligen Multiplikanden-Zählkette (Mc) durch die Koinzidenzschaltung (47) eingeleitet werden, wenn die w-stellige Multiplikator-Zählkette (Mp) eine dem 10"-Komplement der tastengespeicherten Multiplikatorzahl entsprechende Anzahl der Impulse (C, D) niedriger Frequenz aufgenommen hat, und nach dem vollständigen Durchlauf der »-stelligen Zählkette (Mp) beendet werden.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede einer tastengespeicherten Multiplikandenziffer entsprechende und der zugeordneten Ergebnisspeicherstelle (RRU, RRT, RRH) zugeführte Folge der höherfrequenten Impulse (E, F) beginnt, wenn die einstellige Zählkette (Mc) eine dem Zehnerkomplement dieser Multiplikandenziffer entsprechende Impulszahl aufgenommen hat, und nach dem vollständigen Durchlauf dieser Kette (Mc) beendet wird.

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die neun Stufen (Zifferntrigger MT 1 bis MT 9) der einstelligen Zählkette (Mc) und die je zehn Stufen (Zifferntrigger MpUTO bis MpUT9, MpTTO bis MpTT9, MpHTO bis MpHT9) jeder Stelle der mehrstelligen Zählkette (Mp) in komplementärer Reihenfolge durchlaufen werden.

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die höhere Folge- 12^ frequenz der einen Impulsreihe (E, F) ein ganzzahliges, vorzugsweise die Basis (z. B. 10) des Zahlensystems übersteigendes Vielfaches der niedrigen Frequenz der anderen Impulsreihe (C, D) ist, die aus der ersten (E, F) abgeleitet wird, und daß jede Impulsreihe aus zwei glei-

chen, in der Phase um 180° gegeneinander versetzten Impulszügen besteht.

7. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführungen der Multiplikandenziffern in den Ergebnisspeicher (RR) dem einen Impulszug (E) und die Überträge zwischen den aufnehmenden Speicherstellen (RRU, RRT, RRH) dem anderen Impulszug (F) der höherfrequenten Impulse entsprechen.

8. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Fortschaltung der mehrstelligen Zählkette (Mp) durch einen Impuls des einen Impulszuges (D) erfolgt und jeder der von dieser Kette (Mp) abhängigen Durchläufe der einstelligen Zählkette (Mc) durch einen Impuls des anderen Impulszuges (C) mit niedriger Frequenz eingeleitet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 648 137;
USA.-Patentschriften Nr. 2 461 412, 2 456 818, 403 873, 2 442 428.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

® 609 708/176 11.56 (809 532/3 3.68)