DE299301C - - Google Patents
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/06—Receivers
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- H04B1/22—Circuits for receivers in which no local oscillation is generated
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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- Elimination Of Static Electricity (AREA)
- Devices For Supply Of Signal Current (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Description
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KAISERLICHES
PATENTAMT.
Die Erfindung verfolgt den Zweck, aus einem Gemenge elektrischer Schwingungen diejenigen
von einer bestimmten Wellenlänge auszusondern und ist insbesondere für die Wellentelegraphie geeignet. Eines der Hauptprobleme,
welches in letzterer auftritt, ist die Unterdrückung von Wellen verschiedener Wellenlängen, welche mit den Wellen interferieren,
die das aufzunehmende Zeichen bilden. Das bisher für diesen Zweck übliche Verfahren
besteht in der Benutzung abgestimmter Schwingungskreise, die durch Wellen bestimmter
Frequenz derart erregt werden, daß jeder folgende Impuls seine Energie dem vorangegangenen
Impuls hinzufügt, während störende Impulse von abweichender Frequenz wenig
Wirkung haben. Hierbei ist jedoch große Genauigkeit der Einstellung erforderlich, wenn
bei der Aufnahme schwacher Zeichen starke, störende Impulse ausgeschieden werden sollen,
und hierdurch ist diesem Verfahren eine bestimmte Grenze gesetzt.
Gemäß der Erfindung werden mehrere abgestimmte Kreise in Kaskadenschaltung angeordnet,
und zwar sind die einzelnen abgestimmten Stromkreise durch Relais verbunden, deren jedes eine besondere Stromquelle derart
beeinflußt, daß sie Schwingungen erzeugt, welche hinsichtlich der Frequenz mit den dem
Relais aufgedrückten Spannungsschwingungen übereinstimmen. Hierdurch wird erreicht,
daß die Sicherheit gegen Störungen durch nicht gewünschte Schwingungen in geometrischer Progression mit der Zahl ■ der abgestimmten
Stromkreise wächst. Da nämlich jeder abgestimmte Stromkreis für störende
Schwingungen, deren Frequenz von der auszuwählenden abweicht, mehr oder weniger undurchlässig
ist, so wird in jedem Stromkreis der Reihe ein bestimmter verhältnismäßiger
Anteil der Störung ausgeschieden, so daß die
Reinheit des ankommenden Wellenzuges progressiv in dem Maße wächst, wie er auf die
aufeinanderfolgenden Relais übertragen wird. Als Relais eignen sich insbesondere diejenigen,
welche in einem Entladungsgefäß bestehen, welches eine Glühkathode, eine Anode und
eine als Sonde oder wegen ihrer gewöhnlichen Form als Gitter oder Rost bezeichnete Hilfselektrode
besitzt.
In der Fig. 1 der Zeichnung ist eine Anordnung schematisch dargestellt, bei welcher
drei abgestimmte Stromkreise angewendet werden, deren letzter mit einem Telephonempfänger
verbunden ist. Die elektromagnet!- sehen Schwingungen, welche von der geerdeten
Antenne aufgenommen werden, werden einem abgestimmten Schwingungskreis aufgedrückt,
welcher aus der Primärwicklung eines Transformators 2 und aus einem Kondensator 3
besteht. Die Sekundärwicklung des Transformators ist mit seiner Primärwicklung lose
gekoppelt und durch die Leiter 5 und 6 mit einem Entladungsgefäß I verbunden. Die
Wirkungsweise des Entladungsgefäßes kann beispielsweise auf einer reinen Elektronenentladung,
hervorgerufen durch eine fadenförmige Kathode c, die durch eine Ortsstromquelle,
z. B. eine Batterie 7, zum Glühen gebracht wird, beruhen. Außer der Kathode enthält
das Entladungsgefäß noch eine gewöhnlich scheibenförmig ausgebildete, von Gas befreite
Anode α und eine gewöhnlich als Gitter oder Rost ausgebildete Hilfselektrode g. Das Entladungsgefäß
wird so weitgehend entlüftet, daß eine Ionisierung durch Zusammenstöße der Elektronen mit Gasmolekülen praktisch
nicht vorhanden ist. Doch ist die Erfindung auf die Anwendung solcher Entladungsgefäße
nicht beschränkt. Sowohl die Kathode wie die Anode bestehen zweckmäßig aus einem
sehr schwer schmelzbaren Metall, vorzugsweise aus Wolfram.
Zwischen die Leiter 5 und 6 und parallel zur Sekundärwicklung des Transformators 2
ist ein Kondensator 8 geschaltet, der im Verein mit der elektrostatischen Kapazität des
an den Leiter 5 angeschlossenen Gitters g und mit der Induktanz der Sekundärwicklung die
Schwingungsfrequenz des Stromkreises bestimmt. Erforderlichenfalls kann noch eine
besondere Induktanz 4 sowie eine Batterie, 9 in den Stromkreis geschaltet werden. Zwischen
die an den Leiter 6 angeschlossene Kathode c und die Anode α ist ein Kreis 10
angeschlossen, welcher eine Ortsstromquelle,
z. B. eine Batterie 11 enthält und mit der
Primärwicklung eines Transformators 12 verbunden ist. Die Sekundärwicklung des gleichfalls
lose gekoppelten Transformators 12 ist wie diejenige des Transformators 2 zu einem
Kondensator 15 parallel geschaltet und beide'
durch Leiter 13 und .14, deren ersterer eine
Stromquelle 16 entsprechend der Stromquelle 9 enthält, mit einem zweiten Entladungsgefäß II
verbunden. Der Anodenstromkreis dieses zweiten Entladungsgefäßes enthält die Ortsbatterie
17 und die Primärwicklung eines dritten, lose gekoppelten Transformators 18, welcher wieder
mit einem Kondensator 19 und einem dritten Entladungsgefäß III verbunden ist. Die einzelnen,
aus Transformator-Sekundärwicklung und Kondensator bestehenden Schwingungskreise sind sämtlich auf dieselbe Frequenz abgestimmt,
und jeder derselben veranlaßt unter Vermittlung des an ihn angeschlossenen Entladungsgefäßes,
daß die an letzteres angeschlossene Ortsstromquelle Schwingungen derselben Frequenz erzeugt.
Da die ankommenden Schwingungswellen von einem Stromkreis empfangen . werden,
welcher auf die besondere Frequenz der aufzunehmenden Zeichen abgestimmt ist, so wird
die störende Wirkung der eine abweichende Frequenz besitzenden Schwingungen in einem
bestimmten Maße beseitigt, welches von der Abstimmung des Stromkreises abhängt. Infolge
seines Widerstandes und seiner besonderen Anordnung kann der Antennenkreis nicht genau
abgestimmt sein, so daß von der Unterdrückung der Störung durch diesen Stromkreis
im vorliegenden Falle abgesehen werden kann. Die von der Antenne aufgenommenen
Schwingungen verschiedener Frequenz werden jedoch durch den Transformator 2 auf den abgestimmten
Kreis 5, 6 übertragen, dessen Induktanz und Kapazität eng eingestellt werden können, so daß die Schwingungen der gewünschten
Frequenz die größte Wirkung haben, während die Wirkung an Wellenimpulsen abweichender
Frequenz bis auf V10 ihres ursprünglichen
Wertes herabgedrückt wird. Die resultierenden Spannungsschwingungen superponieren
sich der bestimmten negativen Spannung, welche dem Gitter g der Entladungsröhre
durch die Batterie 9 aufgedrückt wird, und infolgedessen variiert die Leitfähigkeit
zwischen der Kathode c und der Anode a in
Übereinstimmung mit den Spannungsschwingungen. Die Batterie 11 sendet daher durch
den Anodenstromkreis 10 einen veränderlichen Strom, dessen Schwingungen mit demjenigen
des Schwingungskreises 5, 6 Schritt halten.
Diese Schwingungen werden durch den Transformator 12 auf den Schwingungskreis 13, 14
übertragen. Letzterer ist durch den Kondensator 15 gleichfalls so abgestimmt, daß/die
Schwingungen der gewünschten Frequenz voll wirken, während er gegenüber Schwingungen
abweichender Frequenz in weitem Maße unempfindlich ist. Werden hier störende Schwingungen
gleichfalls auf 1Z10 ihres Wertes herabgedrückt,
so wird deren Stärke im ganzen auf V100 ihres ursprünglichen Wertes beim Empfang
durch den Antennenkreis herabgedrückt. Die Schwingungen im Kreis 13,14 superponieren
sich der Spannung, welche dem Gitter g der Entladungsröhre II durch die Batterie 16
aufgedrückt wird, und welche wie die dem Gitter der ersten Entladungsröhre aufgedrückte
Spannung vorzugsweise negativ sein soll. Es ändert sich nun die Leitfähigkeit des Vakuumraumes
zwischen der Kathode und der Anode der zweiten Entladungsröhre infolge der Schwingungen der Gitterladung, und es fließt
infolgedessen aus der Batterie 17 ein veränderlicher Strom durch den Primärstromkreis des
Transformators 18.
In einem dritten abgestimmten Stromkreis, welcher den an die Sekundärwicklung des
Transformators 18 angeschlossenen Kondensator 19 anhält, kommen die gewünschten
Schwingungen voll zur Wirkung, während die Störung nochmals auf V10 ihres Wertes herab-
gedrückt wird. Die resultierenden Schwingungen, in welchen die Störungen nun auf
1ZiOOo ihres ursprünglichen Wertes herabgedrückt
worden sind, superponieren sich in ähnlicher Weise der dem Gitter der Entladungsröhre
III von der Batterie 20 aufgedrückten Spannung. Es variiert nun die Leitfähigkeit
in der dritten Entladungsröhre, so daß von der Batterie 21 in den Anodenstromkreis
22 ein veränderlicher Strom gesandt wird. Diese Schwingungen treten in den Kondensator
23 ein und aus, welcher eine summierende Wirkung ausübt, so daß in dem daran angeschlossenen
Telephonempfänger 24 für jeden Wellenzug ein Ton gehört werden kann.
Wenn es gewünscht wird, kann die Größe der Batterie so gewählt werden, daß die Wirkung
der Schwingungen, welche nun praktisch störungsfrei sind ( verstärkt wird und die
Schwingungen im Telephonempfänger leicht aufgenommen werden können. In ähnlicher
Weise können noch weitere abgestimmte Stromkreise hinzugefügt und die störenden Impulse
mit der Zahl der hinzugefügten abgestimmten Stromkreise in geometrischer Progression fortschreitend
verringert werden.
Anstatt die Gitterspannung der einzelnen Entladungsröhren, die Spannungen der Batterien
in den einzelnen Anodenstromkreisen und die übrigen veränderlichen Größen so einzustellen,
daß in den erzeugten Schwingungen die Wellen der gewünschten Frequenz mit unverminderter
Stärke reproduziert werden, kann dieselbe vergleichsweise Wirkung auch unter Verstärkung dieser Schwingungen erzielt werden.
Obgleich in diesem Fall die störenden Schwingungen der nicht gewünschten Frequenz
vielleicht auch verstärkt werden, so wird doch eine Auswahl erzielt, da die Wellen der gewünschten
Frequenz in viel höherem Maße verstärkt werden, und zwar in geometrischer Progression mit der Zahl der abgestimmten
Stromkreise. Werden beispielsweise ähnlich wie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
drei Stromkreise mit dem Abstimmungsfaktor 10 vorgesehen, die so angeordnet sind, daß
die Störungen ohne Stärkeverlust übertragen werden, dann würden die auszuwählenden
Schwingungen tausendmal verstärkt werden.
Es sei hier bemerkt, daß es bereits bekannt ist, elektrische Schwingungen, z. B. von Fernsprechkabeln,
an der Empfangsstelle durch Relais, die in Kaskade geschaltet sind und
z. B. in Entladungsröhren bestehen, in geometrischer Progression zu verstärken. Hierbei
handelt es sich jedoch um eine gleichmäßige Verstärkung der verschiedenen Schwingungen,
um eine möglichst getreue Tonwiedergabe zu erzielen. Im Gegensatz hierzu werden
bei der den Gegenstand der Erfindung bildenden Anordnung nur die Wellen einer bestimmten Frequenz verstärkt, die anderen
dagegen im Verhältnis zu ersteren unterdrückt.
Die Anordnung nach Fig. 2 ist ähnlich derjenigen nach Fig. 1, nur ist die Schaltung des
Relais III im Stromkreis 25, 26 abgeändert. Die Batterie 20 der Fig. 1 ist durch einen
Kondensator 27 ersetzt, zu welchem ein veränderlicher hoher Widerstand 28 in Reihe
mit einer Stromquelle, z. B. einer Batterie 29, die gleichfalls regelbar sein kann, parallel geschaltet
ist.
Wenn das Gitter g der dritten Entladungsröhre positiv geladen wird, dann nimmt es
Elektronen in einem mit der Größe der positiven Ladung veränderlichen Maße auf. Wenn
aber das Gitter negativ geladen wird, dann nimmt je nach Maß der negativen Ladung
die Elektronenaufnahme ab, bis ein Gleichgewichtszustand erreicht ist, in welchem keine
Elektronen mehr aufgenommen werden. Wenn sich dem Gitter, in dessen Stromkreis sich ein
Kondensator befindet, Schwingungen überlagern, dann verursacht eine positive Welle,
daß das Gitter mehr Elektronen aufnimmt, und diese werden nun während der folgenden
negativen Welle nicht wieder vollständig abgegeben. Jede folgende Welle fügt so etwas
zur negativen Ladung hinzu, welche auf dem Gitter und auf dem mit ihm verbundenen
Kondensator wächst, bis die negative Ladung des Gitters so gestiegen ist, daß es nun nicht
mehr Elektronen aufnimmt, als es verliert. Wenn der Wellenzug aufhört, verschwindet
diese hinzugeführte negative Ladung wieder allmählich. Infolgedessen sucht im Anodenstromkreis
22 des Entladungsgefäßes III ein veränderlicher Strom zu fließen, der eine
Grundfrequenz gleich der im Telephon 24 hörbaren Gruppenfrequenz und eine im Kondensator
23 absorbierte Hochfrequenzkomponente besitzt. Durch passende Wahl des Widerstandes
28 und der Batterie 29 kann die Gitterspannung so eingestellt werden, daß die beste
Wirkung erzielt wird. Durch die Nebenschließung des Widerstandes 28 zum Kondensator 27 kann sich letzterer in den Zwischenzeiten
aufeinanderfolgender Wellenzüge schneller entladen. Durch die Batterie 29, durch
welche dem Gitter g eine positive Spannung aufgedrückt werden muß, kann insbesondere
bei Anwendung eines feinen Gitters eine bessere Wirkung erzielt und die dem Stromkreis
durch die Batterie 21 aufgedrückte negative Spannung ausgeglichen werden.
Die Fig. 3 zeigt eine Anordnung, bei welcher die einzelnen, in Kaskade geschalteten
Entladungsgefäße I, II so ausgebildet sind, daß beide Halbwellen jeder Schwingung ausgenutzt
werden. Das Entladungsgefäß besitzt in diesem Falle außer einer Glühkathode c
zwei Anoden α bzw. α' und zwei Gitter g
bzw. g', die zwischen der Kathode und je einer Anode angeordnet sind. Ferner ist in
der unmittelbaren Umgebung der Kathode noch eine weitere Hilfselektrode h vorgesehen,
die zweckmäßig gleichfalls aus feinem Draht, und zwar als ein Doppelgitter hergestellt
wird, welches den die Kathode bildenden Glühfaden beiderseits umfaßt. Die Hilfselektrode
ist mit der Kathode c über eine Batterie b verbunden, welche dem Hilfsgitter gegenüber der Kathode eine kleine positive
Spannung aufdrückt. Dieses zusätzliche Gitter verhütet das Auftreten starker statischer
Kräfte zwischen der Kathode und den Gittern g bzw. g'.
Die Kathode c des Entladungsgefäßes I ist durch den Leiter 6 an einen mittleren Punkt
der Sekundärwicklung des primär im Antennenkreis liegenden Transformators 2 angeschlossen.
In diesem Leiter liegt die Batterie 9, die an Stelle der gleichbezeichneten Batterie
der Fig. 1 und 2 dazu dient, beiden Gittern g
und g' eine negative Spannung aufzudrücken.
Die beiden Gitter sind an je eine äußere Klemme der Sekundärwicklung des Transformators
2 angeschlossen. Die Anoden sind mit je einer äußeren Klemme der Primärwicklung eines Transformators 12 verbunden,
während die Kathode mit einem mittleren Punkt dieser Primärwicklung verbunden ist.
In dieser Verbindungsleitung liegt die Ortsbatterie 11.
Die Wirkungsweise dieses Relais ist ähnlich wie in dem früheren Ausführungsbeispiel, mit
dem einzigen Unterschied, daß die negativen Spannungen der beiden Gitter g und g' durch
die Spannungschwingungen des Transformators 2 abwechselnd verstärkt bzw. geschwächt
werden, und daß dementsprechend die Batterie 11 abwechselnd über die Anode α oder a'
entladen wird. Infolgedessen bekommt abwechselnd die eine oder andere Hälfte der
Primärwicklung des Transformators 12 Strom, und es werden in ihm wieder Schwingungen
erzeugt, die dem aus seiner Sekundärwicklung und einem parallel geschalteten Kondensator
15 gebildeten Stromkreis aufgedrückt werden. Die Schaltung des zweiten Entladungsgefäßes
II ist ähnlich wie diejenige des ersten, mit dem Unterschiede, daß die Kathode c
hier mit einem mittleren Punkt der Sekundärwicklung des Transformators 12 über einen
Kondensator 27 mit parallel geschaltetem Widerstand 28 und Batterie 29 verbunden ist,
deren Zweck und Wirkung die nämliche ist wie die der gleichbezeichneten Teile der Anordnung
nach Fig. 2.
Die Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem zunächst drei Entladungsgefäße in
gleicher Weise wie bei Fig. 2 in Kaskade geschaltet sind. Dem Kondensator 23 im Anodenstromkreis
des dritten Entladungsstromkreises III ist jedoch hier die Primärwicklung
eines Transformators 30 parallel geschaltet, welcher im Gegensatz zu den Transformatoren
2, 12 und 18 einen Eisenkern besitzen soll. Infolgedessen läßt der Transformator die Hochfrequenzkomponente
der zugeführten Schwingungen, welche der ausgewählten Wellenfrequenz der vom Antennenkreis aufgenommenen
Schwingungen entspricht, nicht durch, sondern nur die Schwingungen niedriger Periodenzahl,
welche der Gruppenfrequenz der ankommenden Wellenzüge entspricht, und es wird sein
Sekundärkreis 31 für diese Frequenz durch Parallelschaltung eines einstellbaren Kondensators
32 abgestimmt, so daß im Sekundärkreis ein verhältnismäßig sanft ansteigender
Wechselstrom niedriger Periodenzahl fließt. Die Hochfrequenzschwingungen werden durch den
Kondensator 23 absorbiert. Diese Anordnung
ist daher nicht nur für Störungen undurchlässig, welche eine Frequenz besitzen, die von
derjenigen der aufzunehmenden Schwingungen abweicht, sondern auch für Zeichen,
welche eine verschiedene Gruppenfrequenz besitzen.
Die Schwingungen des Sekundärkreises 31 werden dem Gitter g eines weiteren Entladungsgefäßes
IV aufgedrückt, und zwar in Überlagerung mit der Spannung einer Batterie 33, wodurch im Stromkreis 34 der Anode a
durch die Ortsbatterie 35 Schwingungen hervorgerufen werden. Diese verstärkten und
ausgewählten Schwingungen können durch einen Empfänger 36 aufgenommen werden.
Die Gitter der Entladungsgefäße I und II können aus sehr feinem, in engen Abständen
angeordnetem Draht bestehen, das Gitter des Entladungsgefäßes III aus gröberem und weiter
angeordnetem Draht, das Gitter des Entladungsgefäßes IV endlich aus feinem, weit angeordnetem
Draht.
Von den dargestellten Ausführungsbeispielen kann noch in mannigfaltiger Weise abgewichen
werden. Beispielsweise kann an Stelle der tranförmatorischen Verknüpfung der Stromkreise
der aufeinanderfolgenden ■Entladungsgefäße auch eine unmittelbare leitende Verbindung
dieser Stromkreise treten, indem statt der Transformatoren Drosselspulen oder Widerstände
benutzt werden. Statt der beschriebenen, auf reiner Elektronenentladung beruhenden
Entladungsgefäße können auch andere benutzt werden, z. B. solche, deren Kathode
aus einem Alkalimetall besteht, welches bei Belichtung Elektronen aussendet, oder
solche, die auf Gas-Ionisation beruhen, und ist dies besonders für das erste Relais der Kaskade
möglich, welches im allgemeinen sehr schwachen Strom führt.
Claims (4)
- Patent-An Sprüche:ι. Abgestimmtes Empfangssystem für elektrische Schwingungen, gekennzeichnet durch zwei oder mehrere, auf die auszuwählende Frequenz abgestimmte Schwingungskreise, die durch Relais in Kaskade geschaltet sind, die aus Entladungsgefäßen — vorzugsweise solchen mit reiner Elektronenentladung — bestehen, wobei der Hilfsstromkreis jeder Entladungsröhre mit einem der abgestimmten Schwingungskreise und der Anodenkreis mit dem folgenden Schwingungskreis verbunden ist, zu dem Zwecke, in den Anodenstromkreisen der aufeinanderfolgenden Relais elektrische Schwingungen mit fortschreitend abnehmender Störung auszulösen.
- 2. Empfangssystem nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Relais gleichzeitig die Schwingungen der auszuwählenden Frequenz verstärken.
- 3. Empfangssystem nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Hilfselektrodenkreis (Gitterkreis) eines der Entladungsgefäße ein Kondensator (27 in Fig. 2 und 4) angeordnet und zu diesem gegebenenfalls ein einstellbarer Widerstand (28) und in Reihe mit letzterem eine regelbare Stromquelle (29) parallel geschaltet sind, zum Zwecke, Schwingungen auszulösen, deren Frequenz gleich der Gruppenfrequenz der ankommenden Wellenzüge ist. ' ' ■
- 4. Empfangssystem , nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Empfänger nur die Schwingungen der Gruppenfrequenz zugeführt, die der Wellenfrequenz (Hochfrequenz) dagegen ausgeschieden werden.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US79799813A US1173079A (en) | 1913-10-29 | 1913-10-29 | Selective tuning system. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
ID=21767227
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (4)
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US (1) | US1173079A (de) |
DE (1) | DE299301C (de) |
FR (1) | FR529012A (de) |
GB (1) | GB147147A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4982040A (de) * | 1972-11-20 | 1974-08-07 |
-
0
- DE DENDAT299301D patent/DE299301C/de active Active
-
1913
- 1913-10-29 US US79799813A patent/US1173079A/en not_active Expired - Lifetime
-
1920
- 1920-07-07 GB GB19196/20A patent/GB147147A/en not_active Expired
- 1920-07-27 FR FR529012A patent/FR529012A/fr not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4982040A (de) * | 1972-11-20 | 1974-08-07 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB147147A (en) | 1921-10-06 |
FR529012A (fr) | 1921-11-22 |
US1173079A (en) | 1916-02-22 |
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