Decohärer(Entfritter / Unterbrecher) - wie funktioniert er ?

Wie funktioniert der in Bild 2 im Detail dargestellte Entfritter? Seine Aufgabe ist mir klar.Im Bild erkenne ich einen Klöppel der wohl auf einem Messingzylinder befestigt ist. Besitzt vielleicht jemand dieses Gerät und kann mir dessen Aufbau erklären ? 

 

      

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Das Bild des Braun'schen Schreibempfängers (S. 19), einschließlich der vergrößerten Darstellung (S. 24), stammt aus "Trenkle,F.: Die deutschen Funknachrichtenanlagen bis 1945, Bd 1 "Die ersten 40 Jahre", Hüthig und Telefunken, 1989, ISBN 3-7785-1952-2". Leider wird dort weder auf die Abbildungen eingegegangen (diese stehen ohne Kommentare und Erläuterungen), noch gibt es Referenzen zu den Abbildungen.
Im Bild der vergrößerten Darstellung (S. 24) sind (zum Unterschied der Reproduktion in der FG Nr 167) auch noch 2 Zahnräder zu erkennen, ohne daß deren Funktion klar wird. Da Trenkle keine Informationen zu den Bilder liefert, ist auch trotz der besseren Auflösung die Funktion des Klöppels nicht erkennbar.

Eine Literaturstelle, in der dieser Morseschreib-Empfangsapparat (etwas umständlich) beschrieben wird, ist:
"Nesper, E.: Handbuch der Drahtlosen Telegraphie und Telefonie, Bd. 2, Springer, 1921"

"S. 244 Hilfsapparate der drahtlosen Stationen. Sender- und Empfängerkonstruktionen.

b) Kohärer- und Morseschreibempfang.
Solange bei seltenen Funkenentladungen ein Kohärerempfang in Benutzung war, war ein Aufschreiben der Telegramme ohne wesentliche Schwierigkeiten gegeben, ja es war sogar der gegebene Empfang, da wegen des beim Kohärer erforderlichen Klopfers ein Telephonempfang praktisch unmöglich war.

a) Klopfer.
Die Nichtleitendmachung des Körnerkohärers nach Empfang der Schwingungen erfolgt mittels eines besonderen Apparates, nämlich mittels des Klopfers.
Als einfachste und meist gebrauchte Anordnung wird ein Wagnerscher Hammer, wie z. B. in der Klingelausführung, benutzt. Ein Schaltungssehema des Klopfers gibt Abb. 1101 wieder. "
"Die konstruktive Ausführung zeigt Abb. 1102 oben rechts im Bilde neben dem Relais und über dem Morseschreiber."
Rechts neben Abb. 1102 ist der Kohärer und der Klöppel, welche hier aber von unten gegen die Frittröhre klopft, vergrößert dargestellt. Vergleiche hierzu auch das entsprechende Bild 60 in Literaturstelle Ergänzung 4, bei dem auch der Klöppel von unten gegen die Frittröhre schlägt.

"Bei Anordnung des Klopfers ist peinlichst darauf zu achten, daß durch die durch den Klopfer bewirkte Stromunterbrechung in der Kohärerröhre nicht etwa zwischen den kleinen Metallspänen durch die Unterbrechung Funken hervorgerufen werden, da durch diese die Empfindlichkeit und Benutzungsdauer des Kohärers herabgesetzt werden würde.

Um diese zu vermeiden wird zweckmäßig die Anordnung so gewählt, daß der Klopfer die Kohärerröhre erst dann erschüttert, nachdem der aus Kohärer, Batterie und Relais bestehende Stromkreis geöffnet worden ist. Der Klöppel des Klopfers erschüttert alsdann den Kohärer nur im stromlosen Zustande, und es können infolgedessen keine Funken in ihm auftreten.

Im übrigen könnten die etwa auftretenden kleinen Fünkchen hier wie auch sonst durch parallel geschaltete Polarisationszellen, passende Kondensatoren usw. unterdrückt werden (siehe Abb. 1101).

b) Relais.
Der vom Detektor ausgelöste Empfangsstrom muß mittels eines Indikationsinstrumentes kenntlich gemacht werden.
Solange man Empfang mit Körnerkohärer hatte, war der Vorteil vorhanden, daß der durch den Kohärer zu betätigende Strom verhältnismäßig groß sein konnte. Man ist infolgedessen in der Lage, mit dem Körnerkohärer ein Relais zu betätigen, wie dies Abb. 1100 zeigt, während nahezu alle andern Detektoren eine derartige Strombelastung, noch dazu bei Spannungen unter 2 Volt, nicht vertragen und auf viel geringere Stromstärken ansprechende Indikationsinstrumente (Telephon, Galvanometer oder dergleichen) verlangen."
Abb. 971 gehört zur nächsten Literaturstelle. Hier ist der "Klopfer" K anders ausgebildet.

"Bei Verwendung des Körnerkohärers hat man mit Vorteil polarisierte Relais verwendet. Abb. 1100 gibt eine Draufsieht auf ein derartiges Relais. Dieses besteht hauptsächlich aus einem zweipoligen Stahlmagneten mit an die Pole angesetzten Weicheisenkernen, auf welche die Relaisspulen aufgewickelt sind. Zwischen den Polen der Eisenkerne befindet sich der Relaisanker, dessen Zunge mit einem feststehenden Kontaktstück Kontakt macht, sobald ein äußerst geringer Strom (nämlich der Kohärerstrom) durch die Wicklung der Eisenkernspule hindurchgeht.
Ein derartiges, mit einer hohen Empfindlichkeit arbeitendes Relais verlangt eine absolut genaue Ausbalancierung des Relaisankers, woraus sich ohne weiteres die Schwierigkeit der Verwendung eines solchen bei fahrbaren und Schitfsstationen ergibt.
Da nun die mechanische Einregulierung des Relaisankers nicht einfach ist und einen geschickten Experimentator verlangt, wurde von Telefunken eine magnetische Regulierung durch ein außerhalb des Relais angebrachtes Weicheisenstück herbeigeführt.

c) Morseschreibapparat.
Die Vereinigung des mit den Empfangselementen in Verbindung stehenden Kohärers mit Klopfer, Relais, Morseschreiber und den erforderlichen Hilfsbatterien und eventuell Polarisaltionszellen ergibt den Morseschreibapparat, dessen Schaltungsschema Abb. 1101 und dessen konstruktive Ausführungsform (Braun-Siemens Gesellsehaft) Abb. 1102 wiedergibt.
Der Kohärer schließt hierbei den Relaisstromkreis und dieser betätigt seinerseits einen Batteriestromkreis, in welchem der Morsesehreiber eingeschaltet ist.
Der Morsesehreibempfangsapparat ohne die Abstimmittel, entsprechend Abb. 1102, zeigt folgende Einzelheiten. Oben auf der Platte rechts befindet sich der Kohärer mit Klopfer, links das polarisierte Relais mit Einstellvorrichtung; davor ist der Morseschreiber montiert."

Ergänzung 1:  "Beck, W; Lehmann, W. (Hrsg.): Die Elektrizität und ihre Technik, Killinger, 1924"

"Trifft nun ein Wellenzug auf den abgestimmten Luftdraht, so gerät er in elektrische Schwingungen, die auch durch den Fritter gehen und seinen Widerstand herabsetzen. Dadurch treibt jetzt das Element einen Strom duch den Fritter und das mit ihm hintereinander geschaltete Relais. Das letztere zieht seinen Anker an und schaltet einerseits die Spule des Morsetasters und andererseits die Spule des Klopfers ein. Letzterer ist nichts weiter als eine elektrische Klingel ohne Glocke. Der Klöppel desselben schlägt gegen den Fritter und erschüttert ihn, so daß er wieder einen hohen Widerstand annimmt. Abb. 971 [s.oben] zeigt einen Fritter-Empfangsapparat. Vorn erkennt man den Morseschreiber M. Die Fritterröhre F ist zwischen federnde Kontakte geklemmt, damit sie leicht ausgewechselt werden kann. Hinter derselben ist der Klopfer K angeordnet. Seitlich ist das Relais R zu sehen, welches den Klopfer und den Morseschreiber schaltet. Der Empfang mit Fritter ist heute [1924] nicht mehr in Gebrauch. "

Ergänzung 2: "Riemenschneider, K.: Experimentierbuch der drahtlosen Telegraphie und Telephonie, Beyer, Leipzig, 1908"

Hier sind die Einzelteile eines Braun'schen Kohärers und ein weiterer Morseschreiber abgebildet.

Obwohl in Fig. 53 als Detektor eine "Schlömilch-Zelle" angegeben ist, ist das Bild doch sehr ähnlich zu Abb. 971 oben. Das ist deutlich anders als ein entsprechendes Bild 61 in Literaturstelle 4!

Ergänzung 3: "Fuchs, F.: Merkblätter zum technischen Unterricht über Funken-Telegraphie, Oldenburg, ca. 1916"
Hier ist das Schaltbild des "Braun'schen Systems" von 1898 angegeben.
Man erkennt auch hier wieder den Wagner'schen Hammer, der mit seinem Klöppel gegen die Frittröhre klopft.  M ist der Morseschreiber.

Ergänzung 4: "Erb, E.: Radios von gestern, M+K Computer Verlag, 1989"
Hier ist auf S. 41 ein Bild einer Station für drahtlose Telegraphie nach System Braun und S&H gezeigt. Rechts auf dem Tisch ist der Morseschreib-Empfangsapparat deutich zu erkennen.

Ergänzung 5: "Blake, G.G.: History of Radio Telegraphy and Telephony, Chapman & Hall, 1928"
Da in den Abbildungen zu einigen Morseschreib-Empfangsapparaten Zahnräder in der Nähe der Frittröhre zu erkennen sind, könnte man auch vermuten, daß die Entfrittung z.B. mechanisch mittels eines Uhrwerks erfolgen könnte - trotz gegenteiliger Schaltbilder.
Tatsächlich gibt es bei Blake nur einen derartigen Fall, und zwar hat Sir Oliver Lodge 1901 ein US Patent (mit Priorität 1897) dafür erhalten.
Lodge verwendet eine Stahlfeder SS₁ (von einer Uhr) und einen Punkt-Kontakt P. W ist ein mechanisch angetriebenes Zahnrad, das den Kontakt entfrittet.
Zwar können von einer solchen Methode keine Funken-Störungen entstehen, aber das Zahnrad muß beständig in Bewegung sein, auch wenn Pausen bei der Übertragung vorhanden sind. Das ist nachteilig. Die oben von Nesper beschriebene Methode des "spannungs-losen" Entfrittens eignet sich für den praktischen Betrieb besser.

Bitte beachten: "Klopfer" hat in der Nachrichtentechnik 2 unterschiedliche Bedeutungen. Hier war darunter der Klöppel zu verstehen, der gegen die Frittröhre "klopft". In der Telegraphie wird darunter ein akustisches Wiedergabe-Gerät für Morsezeichen verstanden.

MfG DR

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Schön, diese detaillierten Ausführungen, danke, Dietmar, dass Du Dir so viel Zeit genommen hast. Ich bin ein wenig verlegen, da ich im Empfänger von 1901 ja genau diesen Decohärer bzw. Entfritter bzw. Unterbrecher habe, doch der ist im Museum. Ich werde mal die betreffende Vitrine öffnen und das Teil näher betrachten oder gar auseinander nehmen müssen, um hier berichten zu können. Vielleicht ergibt sich auch ein weiteres Foto für das Modell. Der aufgesteckte Stahlcohärer (Stahl-Kohärer, Fritter) ist eine Weiterentwicklung des Cohärers aus Glas der Ges. für drahtlose Telegraphie. In meiner Sammlung findet man auch noch den Sender dazu.

Der Sekundärempfänger System Prof. Braun ist leider äussserst selten - ich kenne kein Exemplar in Deutschland - aber auch die Keller der Museen nicht ;-)

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Vielen dank Herr Rudolf für die aufwendigen und umfangreichen Erläuterungen, sie haben sich sehr viel Arbeit gemacht und ich bin ein gutes Stück weiter gekommen. Die letzte Erleuchtung wird wohl die Darstellung durch Herrn Erb bringen, wenn dieser den in seinem Museum befindlichen Unterbrecher der Telefunkenstation untersucht hat.Vielen Dank im voraus Herr Erb.

M.f.g

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Sehr geehter Herr Erb,

im Magazin des Museums für Kommunikation, früher Bundespostmuseum, bei Frankfurt/M, befinden sich je ein Original Funkensender und ein Original Sekundärempfänger. Ich habe sie soeben persönlich betrachtet.

m.f.G.
Eckhard Kull

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Auf Seite 30 in "Radios von gestern" hatte ich die Entwicklung kurz bis Stand 1890 zusammengefasst, wobei ich bis 1838 auf Munk af Rosenskjöld zurück ging. Die folgenden Seiten bringen dann verschiedene Stufen der Entwicklung oder zeigen Experimente auf. Sie finden diesen Textausschnitt hier. Jedes Land bestimmt dann sozusagen seinen eigenen "Vater des Radios" - ziemlich absurd ... Es sind viele technische und anwendungstechnische Schritte zur Entwicklung von "Funkentelegrafie" (Funkentelegraphie) nötig, von ganz verschiedenen Forschern in verschiedenen Nationen unternommen. Die Blüte war wohl der beschriebene Stahlkohärer mit der Dekohärer-Einheit, um nach ein paar Jahren veraltet zu sein, weil die Triode von de Forest diese Funktionen eines Audions übernahm.

Eine Fortsetzung der Empfangsprinzipien sehen Sie hier - nur bis zum Detektor. Da sieht man auch einen Vorgänger (Seite 336) der hier beschriebenen Decohärer-Cohärer-Einheit (ich verwende alle verschiedenen Schreibweisen absichtlich). Beide sind von Prof. Braun. Der Unterschied ist deutlich.

Schön, dass es im Museum für Kommunikation in Frankfurt auch noch eine solche Einheit gibt. Dann kennen wir jetzt drei - wenn es das hier abgebildete (Link zum Modell oberhalb Text) Gesamtsystem Sender und Empfänger im Brettaufbau ist.

Was mir bei den Fotos in diesem Thread auffällt ist, dass offizielle Fotos den Klöppel sowohl oberhalb wie unterhalb des Kohärers zeigt.

Mit der hinteren Rändelmutter kann man den ganzen Mechanismus beliebig drehen, solange man den Klöppel nich auf der Platte unten einklemmt. Weil man den Fritter einfach abziehen kann, genügt es, wenn man den Zylinder lediglich bei abgenommenem Kohärer etwas nach unten dreht. Allerdings war bei mir der Originalzustand oben und von der Funktion her hat der Klöppel keine schlechte Stellung - unten aber schon.

Verglichen mit den "normalen" Kohärern-Dekohärern ist diese Empfangseinheit mit Stahlcohärer wie ein elektronisch gesteuerter Benzinmotor gegenüber den sagen wir mal "Vorkriegs-Ottomotoren". Sowohl der Stahlcohärer ist verfeinert, doch vor allem die sehr präzise steuerbare Dekohärer-Einheit. Die Teile zeigen es:

Die Halteplatte für die Einheit misst 85 mm Breite und 60 mm Tiefe. Die Gesamtlänge des Stahlkohärers misst 93 mm - je nach Stellung der rechten Rändelmutter. Die gesamte Cohärer-Decohärer-Einheit ist 77 mm hoch. Durch das Lösen der beiden Schrauben unten an der Halteplatte ist die ganze Dekohärer-Einheit entfernbar. Wir sehen links die Einstellvorrichtung für den Klöppel mit dem Schneckengetriebe - zusammen mit dem unteren Teil, das den linken "Deckel" der Trommel bildet. Dieser ist mit den unteren vier kleinen Schrauben befestigt, wobei zwei Stifte die Position vorbestimmen.

Zudem erkennt man ein Loch im Deckel, das mit einem verschiebbaren Blech verdeckt ist. Der Widerstand lässt sich mit einer Schraube verändern. Wie man auf dem nächsten Foto sieht, lässt sich damit der Widerstand für die Verstellschraube zum Wagner'schen Hammer lösen. Erst danach kann man durch das Loch beim Klöppel den Wagner'schen Hammer genau einstellen.

Endlich sehen wir den geöffneten Zylinder mit dem Wagner'schen Hammer-System. Dieses besteht aus zwei Spulen zu je 20 Ohm, wobei der Gesamt-Gleichstrom.Widerstand 42 Ohm beträgt. Wie bei alten elektrischen Klingeln üblich, sind es zwei Spulen, damit man durch den nahezu geschlossenen "Magnet-Eisenkreis" die grösste Magnetwirkung erziehlt.

Den Drehpunkt des Hammers bildet der links ersichtliche Schraubstift. Wenn die Magnete also "anziehen", dann bewegt sich der Klöppel gegen den Zylinder - bei meinem Dekohärer also vom Kohärer weg, um gleich wieder auf ihn zu fallen.

Die Bewegung des "Magneteisens"  (Weicheisenplatte) bewirkt über das daran befestigte Kontaktfederblech als Ruhekontakt eine Unterbrechung. Das Kontaktfederblech löst sich also vom fest montierten Kontaktbolzen und der Stromfluss zur Doppel-Magnetspule ist unterbrochen. Das bewirkt, dass der Klöppel wieder in die Ruhestellung fliegt, denn er ist so gelagert/gehalten, dass die Ruheposition weg vom Magneten ist. Das aber findet in schneller Folge statt - so lange bis der Cohärer keine Spannung mehr von der Antenne erhält und für den Batteriestrom nichtleitend wird.

Solange eine Spannung ansteht (Morsezeichen), steuert man damit eine Glocke an, damit der Operateur auf den Morseschreiber umstöpselt. Ersatzweise kommt statt Glocke und Morseschreiber der Klopfer zum Einsatz. In einem obigen Post kann man schön die beiden Batteriekreise ersehen.

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Vielen Dank Herr Erb für die gut verständlichen, ausführlichen Erläuterungen und die tollen Fotos zum Objekt. Meine Frage ist damit restlos beantwortet.

M.f.g 

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Bekanntlich hatte ich die Anlage Anfangs 80er Jahre in Barcelona erworben. Der Klöppel war relativ neu angelötet, scheint mir. Dabei kommt mir etwas "spanisch" vor: Ich habe immer gewerweisst, warum der Klöppel denn gerade das Einstellloch verdeckt. Mir kommt es vor, wie wenn er verkehrt angelötet  worden wäre. Im anderen Fall wäre er so wie auf der Abbildung in Post 1. Da ist zwar ein Arco-Kohärer abgebildet und die Anordnung beim Dekohärer, links ist ganz anders - aber das pielt keine Rolle. Ob diese Art wohl auch überlebt hat?

Im Post 2 sieht man die gleiche Dekohärer-Einheit, doch mit dem Stahlkohärer. Der Klöppel sitzt interessanterweise so wie bei mir - nur dass er von unten klopft. Man könnte ihn bei mir auch so aufbiegen ...

Darum frage ich Herrn Kull hier, ob er genaue Fotos schiessen kann oder sich welche geben lassen kann. Denn er beschreibt es ja als die gleiche Anlage, also ist das der gleiche Decohärer (Dekohärer) und der gleiche Stahl-Kohärer.

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Gemäß den Ausführungen von Nesper soll das Entfritten stromlos erfolgen. Nach dem 3. Bild in Post 6 wird der Stom unterbrochen, wenn der Anker angezogen ist. Dann hat sich der Klöppel in Richtung Gehäuse bewegt. Dies ist der Moment, wo er auf den Cohärer treffen muß. Der Cohärer hat deswegen zwischen Klöppel und Gehäuse zu liegen. Damit bestätigt sich die Vermutung, daß der (reparierte) Klöppel nicht den richtigen Abstand hat.
Denn so, wie es in Post 6 beschrieben ist, wird erst dann entfrittet, wenn der Klöppel zurückschnellt und der Stromkreis wieder geschlossen ist. Das ist dann aber kein stromloses Entfritten.

MfG DR

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Herr Löwe schickte mir vor einiger Zeit die folgende Mail:

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Guten Tag Herr Hippenstiel,

 

ich habe noch eine weitere Abbildung des dargestellten Empfängers gefunden, die den Klöppel unterhalb des Kohärers zeigt: Righi/Dessau, Telegraphie ohne Draht, 1903, S. 396.

Technisch gesehen ist dies richtig, da es darauf ankommt, daß der Klöppel den Kohärer trifft während der Wagnersche Hammer geöffnet ist (vergleiche den Hinweis von Herrn Rudolph). Beim abgebildeten Exemplar von Herrn Erb trifft der Klöppel erst dann (von oben) auf den Kohärer, wenn der Unterbrecher bereits wieder geschlossen ist. Dadurch wird die Arbeitsweise instabil, da das Erschüttern des Kohärers zum erneuten Öffnen des Stromkreises führt, wobei im Kohärer selbst ein Öffnungsfunke entsteht, der diesen gleich wieder leitend macht. Man müßte den Kohärer also sehr unempfindlich einstellen.

 

Mit freundlichem Gruß,

Nikolaus Löwe

 

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In "Righi, A.; Dessau, B.: Telegraphie ohne Draht, Vieweg, 1907" findet man ein paar Details zu dem Kohärer der "Allgemeinen Elektrizitätsgesellschaft". Danach wurden die Stahlkörner im Kohärer zusätzlich mit Hilfe eines Magneten beeinflußt, wodurch sich die Empfindlichkeit ändern ließ.

Auf noch einfachere Weise als Ducretet reguliert die "Allgemeine Elektrizitätsgesellschaft" die Empfindlichkeit des Kohärers. Die Elektroden sind, wie in Fig. 167, schräg abgeschnitten und der Zwischenraum zwischen denselben ist durch die Feilspäne nicht vollständig ausgefüllt; man braucht dann nur die Röhre um ihre Achse zu drehen, so verteilen sich die Feilspäne über einen mehr oder minder breiten Zwischenraum zwischen den Elektroden und danach ändert sich auch die Zahl und Ausdehnung der Kontakte.

Der Kohärer der Gesellschaft, für drahtlose Telegraphie", dessen Äußeres und einzelne Teile in Fig. 173 abgebildet sind, enthält in einer Ebonitröhre Pulver von gehärtetem Stahl zwischen den polierten Endflächen zweier Stahlelektroden. Die Röhre ist nicht luftleer. Von den Elektroden, die durch zwei an den Enden der Röhre angebrachte Metallfassungen gehen, ist die eine mittels einer Schraube verstellbar, die andere ragt aus der Röhre ein Stück weit heraus zwischen die Pole eines permanenten Magneten. Durch Verschiebung dieses letzteren kann man es dahin bringen, daß die Wirkungen beider Pole auf die Elektrode sich gegen seitig aufheben oder daß die Elektrode im einen oder anderen Sinne mehr oder minder stark magnetisiert wird. Von dem Grade dieser Magnetisierung wird die Empfindlichkeit des Kohärers beeinflußt.

Bezüglich der Gestalt und Größe der Metallkörner kann heute als festgestellt gelten, daß eine geringe Zahl relativ großer Körner die Empfindlichkeit des Kohärers befördert, während eine große Anzahl feinerer Körner den Kohärer zwar weniger empfindlich gegen die Einwirkung schwacher Wellen, aber auch weniger empfindlich gegen Störungen macht und somit seine Zuverlässigkeit erhöht. Eine große Oberfläche der Elektroden steigert darum ebenfalls die Empfindlichkeit; zugleich wird es aber damit auch schwieriger, den Kohärer in den nicht leitenden Zustand zurückzuführen. Die Körner selbst werden am besten einzeln mit der Lupe ausgewählt. Lange und dünne Körner sind auszuschließen. Die Körner sollen möglichst spitz oder scharfkantig sein; runde Teilchen geben zu wenig empfindliche und dabei unzuverlässige Kontakte.

Fig. 184 zeigt ein polarisiertes Relais in Verbindung mit dem Stahlpulverkohärer der "Gesellschaft für drahtlose Telegraphie", dessen Empfindlichkeit vermittelst eines neben dem Kohärer drehbar angeordneten Magneten reguliert werden kann.

MfG DR

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