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1934 : Cupra-Röhren - wieder eingestampft !

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Jacob Roschy
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Rückschläge der Röhrenentwicklung :

Für 1934 geplant:

Cupra- Röhren,

die frühen erfolglosen Vorfahren der Roten Serie

Wie bei allen technischen Entwicklungen, so gab es auch Rückschläge bei der Entwicklung neuer Röhrenserien. Nur selten wird dies nach außen hin bekannt, wie im Falle der Arcotron- Röhren, deren Fehlverhalten erst erkannt wurde, nachdem in großer Anzahl damit bestückter Geräte hergestellt und verkauft waren.

Weniger spektakulär verliefen Röhren- (Fehl-) Entwicklungen, die gestoppt wurden, bevor sie in den Verkauf kamen. Im Normalfall wird die Außenwelt nichts davon erfahren, es sei denn, die Herstellerfirma war sich des Erfolgs dieser Röhren so sicher, dass sie darüber bereits Druckschriften an ihre Kunden, insbesondere die Gerätehersteller, unterbreitete.

Eine solche Druckschrift brachte Philips über eine für 1934 geplante neue Röhrenserie, für die als wichtigster Erneuerungsschritt die Verwendung von Kupfer statt bisher Nickel für das Katodenröhrchen vorgesehen war. Treffend wurde dafür der Name "Cupra-Miniwatt"- Röhren gewählt.

Wegen der besseren Wärmeleitfähigkeit und der geringeren Wärmeabstrahlung gelang es damit, die Heizleistung der Vorröhren von 4 auf 1,5 W herabzusetzen.

Diese Röhren hatten zwar noch den Trapezoid-Ballonkolben wie die bisherigen Europa-Stiftröhren, aber ansonsten schon alle wesentlichen Eigenschaften der erst zwei Jahre später erschienenen Roten Serie: erheblich verringerte Systemgröße mit entsprechend insgesamt verringerter Baugröße, Außenkontaktsockel, stark verringerte Heizleistung, Heizspannung 6,3 V geeignet für Autoradiobetrieb und Systemzusammenbau mit Glimmerplatten statt Glastropfen. Der wenig vernünftige Anodenanschluss an einer oberen Schraubkappe der bisherigen Stiftröhren wurde ersetzt durch eine Clip- Gitterkappe nach amerikanischem Vorbild.

Leider wurden keine konkreten Daten der einzelnen Röhren genannt, die jeweiligen Typen wurden eher nur beiläufig erwähnt : zur Mischung eine Oktode, für HF/ZF eine HF- Pentode, als Audion (gemeint war als Demodulator) eine Duodiode, eine Nf-Endpentode, sowie eine indirekt geheizte Zweiweggleichrichterröhre, geeignet für Autoradios, die am Schluss im Röntgenbild erwähnte Triode war wohl als NF- Vorstufe vorgesehen, auch wurden noch keine konkreten Typenbezeichnungen vergeben.

Der größte Teil dieses Artikels bezieht sich auf die Konstruktion der Katode, das Herzstück dieser neuen Röhren.

Warum man von diesen für damals (1934) sehr revolutionären Röhren wieder abkam und stattdessen die wieder deutlich größere A- und C- Serie mit 2,6 W Heizleistung herauskamen, war bis heute nicht zu erfahren. In dem Bericht werden diese Röhren als einer der größten Fortschritte der Röhrenentwicklung gepriesen, der jemals erzielt wurde - was man eigentlich nicht in Frage stellen kann ! Den technische Stand, der erst mit der Roten Serie 1936 erreicht wurde, hätte man beinahe schon 1934 gehabt, wenn diese Serie nicht kurz vor der Massenproduktion gestoppt worden wäre. Die vielen Röhren der A- und C- Serie, die uns in den Radios der 1930er Jahre begegnen, hätte es nie gegeben, wenn diese Serie auf den Markt gekommen wäre und sich erfolgreich behauptet hätte.

Schon gleich als Autoradioröhren konzipiert

 

Die ersten Röhren mit Außenkontaktsockel

Hier hatte man schon die Baugröße der Roten Serie. Die EF5 von 1936 war zwar schlanker, aber nicht kleiner.

Dank der OCR- Rekonstruktion durch Herrn Martin Renz wurde es möglich, diesen Artikel wieder einfach lesbar zu machen. Der jetztzeitige Begleittext  (Februar 2004)  wurde in dieser Schrift  (Nimrod) und Farbe ausgeführt, während der Originaltext von 1933/34 in dieser Schrift (Arial) und in schwarz ausgeführt wurde.

(6)

Eine Erfindung

der Philips Laboratorien

Immer war es die Röhrentechnik, durch die die Entwicklung und die Konstruktion von Radioempfängern maßgebend bestimmt wurden: Vervollkommnte Radioröhren haben durch verbesserte Ausführung oder durch Spezialisierung für einen bestimmten Verwendungszweck neue Anwendungsmöglichkeiten eröffnet, und erst auf Grund dieser neuen Röhren konnten neue Empfängertypen entwickelt werden, mit denen die Empfangsqualität verbessert, die Selektivität erhöht, die Bedienung des Empfängers vereinfacht, die Endleistung vervielfacht und der Aufbau des Empfängers rationalisiert werden konnte.

Eine neue Röhrenform

Die Entwicklung der verschiedenen Typen von Radioröhren hat ihren vorläufigen Abschluss gefunden: für die Hochfrequenz- bzw. Zwischenfrequenzstufe die HF-Penthode, für das Audion die Diode, für die Endstufe die Penthode und für den Superhet das Mehrgitterrohr; wenn sich daher die Philips Laboratorien mit der Suche nach einer neuen Röhrenform befassten, so handelte es sich nicht darum, neue Röhrentypen zu schaffen, sondern an den bestehenden Röhrentypen konstruktive Verbesserungen vorzunehmen, durch die dem Empfängerbau eine völlig neue Richtung gewiesen wird.

Die Entwicklung des Radioempfängers verlangte gebieterisch zwei Änderungen an der Radioröhre, durch die eine Verbilligung, ohne Verminderung der Empfangsqualität erreicht werden kann:

kleinere Röhrenabmessungen,

kleinere Heizleistung,

und in Verbindung damit bessere elektrische Eigenschaften und bessere Isolation der Elektroden untereinander.

Kleine Radioröhren

Die Vorteile, die durch kleine Röhrenabmessungen erzielt werden, sind naheliegend: Kleine Abmessungen des Chassis und gedrängte Anordnung der Röhren bedeuten kleinere Empfänger und dadurch verringerte Herstellungskosten und niedrigen Verkaufspreis sowie Verringerung des Gewichtes. Eine kleine Heizleistung hat schwache Dimensionierung der spannungsliefernden Einzelteile sowie vereinfachte Schaltung zur Folge und bedeutet gleichfalls eine Gewichts- und Materialersparnis.

(7)

Philips Laboratorien an der Spitze!

Jemand musste die Initiative ergreifen. Selbstverständlich ist es, dass sich die Philips Laboratorien, denen schon so viele grundlegende Verbesserungen der Röhrentechnik zu verdanken sind, mit diesem Problem befassten und durch eine bedeutsame Neuerung eine restlos befriedigende Lösung fanden. Mit Zähigkeit und Ausdauer wurden in diesen Laboratorien Mittel und Wege gesucht, um eine neue Röhrenkonstruktion zu finden, in der diesen Anforderungen Genüge geleistet wird.

Die Philips Laboratorien fanden die ideale Lösung durch die Entwicklung der neuen "Cupra Miniwatt" Kathode. Die neue Kathode brachte eine Verbesserung der elektrischen Daten der neuen Röhren mit sich und machte es möglich, neue kleine Röhren mit außerordentlich verminderter Heizleistung in den Handel zu bringen, die den bestehenden "Miniwatt" Röhren nicht nur gleichwertig, sondern sogar noch überlegen sind.

Kleine Röhren, die aber nicht im entferntesten mit den amerikanischen Röhren von gleichfalls kleinen Abmessungen verglichen werden dürfen, da die "Cupra Miniwatt" Röhren eine Vervollkommnung der europäischen Richtung bedeuten, von Röhren also, deren elektrische Daten den amerikanischen Röhren stets gewaltig überlegen waren.

Die "Cupra Miniwatt" Richtung, die in den Philips Laboratorien gefunden und der in den Philips Fabriken eine praktisch brauchbare Form gegeben wurde, ist somit in jeder Beziehung eine Philips Erfindung, die eine grundsätzliche Neuorientierung für die Empfängerkonstruktion mit sich bringt.

"Cupra Miniwatt" Röhren bedeuten einen ebenso wichtigen Meilenstein in der Entwicklung zur vollkommenen Radioröhre wie die übrigen Philips Erfindungen, von denen man nur den stromsparenden "Miniwatt" Glühfaden, die Penthode, die steilen Röhrentypen oder die Binode als Beispiel anzuführen braucht!

Sicher war Philips die führende Röhrenmarke in Europa, sowohl in der Größe wie auch technisch, aber hier geht Philips mit dem Eigenlob etwas zu weit. Zwar war die erste Endpentode eine Philips - Erfindung, doch waren die amerikanischen Endpentoden zu dieser Zeit stets einen Schritt vor der Philips- Entwicklung. Zur US- Type 47 von April 1931 erschien erst im April 1933 die hierzu nur leicht verbesserte Philips E443H. Ähnlich ging es mit regelbaren und mit linearen HF- Pentoden.

Auch gab es vor der Philips- "Binode" E444S (=REN924), eine Triode mit nur einer Diode von 1933, schon im August 1931 die US- Type 55, eine Triode mit zwei Dioden.

Von Philips erschien 1933 die Tetrode-Diode E444 (RENS1254), ebenfalls stolz "Binode" genannt. Da eben nur Tetrode und zudem nicht regelbar, war sie als ZF-Röhre nur eingeschränkt tauglich. An der einen Diode kann man nur die NF entnehmen, die Erzeugung einer verzögerten Regelspannung ist nicht möglich.

Dagegen erschienen ebenfalls 1933 die US- Typen 2B7 und 6B7, die aber eine Regel-Pentode und zwei Dioden enthalten. Deren Pentode ist als regelbare ZF-Röhre voll tauglich, hinter der ersten Diode kann man die NF entnehmen, die zweite Diode dient der Erzeugung der verzögerten Regelspannung.

Als etwa gleichwertige Röhre hätte Philips hier eine Röhre, bestehend aus der E447 (RENS1294) - Pentode + noch 2 Dioden, anbieten müssen, was mit dem 7-Stift-Hexodensockel durchaus möglich gewesen wäre. Diese Röhre wäre dann immer noch wesentlich größer als die 2B7 gewesen und hätte mindestens die doppelte Heizleistung gehabt (4 statt 2W)

This article was edited 05.Apr.04 20:43 by Jacob Roschy .

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(8)

RICHTLINIEN FÜR DIE ENTWICKLUNG DER
"Cupra Miniwatt" RÖHREN

Verminderte Heizleistung

Bei der Entwicklung dieser neuen Röhren ging man von dem Gesichtspunkt aus, ein neues Kathodenmaterial zu finden, bei dem die zugeführte Heizleistung kleiner ist als bei den bisherigen Röhren. Bisher betrug bei einer Wechselstromröhre, beispielsweise bei der E 452 T, bei 4 V Heizspannung der Heizstrom 1,0 Amp., die insgesamt zugeführte Heizleistung also etwa 4 Watt. Von dieser Leistung, die als ein Verlust bezeichnet werden muss, wurden rund 2,5 Watt durch das Kathodenröhrchen ausgestrahlt, während der Rest von 1,5 Watt an den beiden Enden der Kathode verloren ging. Dieser Wärmeverlust erscheint sehr hoch, wird aber verständlich, wenn man bedenkt, dass die Enden des Kathodenröhrchens offen sind, also eine volle Ausstrahlung der Wärme ermöglichen, und dass ferner die Wärme des Glühfadens über die Zuleitungsdrähte abgeleitet wird. Die von der Kathode ausgestrahlte Wärme ist als ein Verlust anzusehen, da die Elektronenemission, auf der die Arbeitsweise der Röhre beruht, nur von der Beschaffenheit, Oberfläche und Temperatur der Kathode abhängig ist. Will man diese Verlustwärme auf ein Minimum reduzieren (ganz vermeiden lässt sie sich natürlich nie), so muss man ein Kathodenmaterial finden, das sich durch zwei grundlegende Eigenschaften auszeichnet:

  • kleine Wärmestrahlung,
  • große Wärmeleitung.

Minimale Wärmeverluste

Eine kleine Wärmestrahlung zwecks Verminderung der Heizleistung und eine große Wärmeleitung zwecks gleichmäßiger Verteilung der Wärme Über die gesamte Kathodenlänge, ein sehr wichtiger Punkt, der im folgenden noch ausführlich behandelt wird.

(9)

Die Bedeutung einer

stromsparenden Kathode

für die Konstruktion von Radioröhren

Reduziertes Empfängergewicht

So unbedeutend die Einführung einer wärmesparenden Kathode anfänglich zu sein scheint, so grundlegend sind die Änderungen, die sich dadurch für die Konstruktion der Radioröhren ergeben:

Die in Wärme umgesetzte Leistung wird vermindert und damit die Konstruktion des Empfängers vereinfacht und das Gewicht des Empfängers herabgesetzt.

Die Totallänge der Kathode kann durch ein Kathodenmaterial mit guten wärmeleitenden Eigenschaften wesentlich verringert werden, der wirksame und emittierende Teil der Kathode prozentual größer wird; dies bedeutet eine kürzere Elektrodenkonstruktion und damit auch kleinere Röhrenabmessungen.

Durch die verminderte Wärmestrahlung und günstige Temperaturverteilung können die Elektroden, vor allem das Steuergitter, näher an die Kathode herangebracht werden, ohne dass dadurch eine unzulässig hohe Gittertemperatur und damit eine Gitteremission auftritt. Es kann also auch aus diesem Grunde der Elektrodenaufbau verkürzt und die Heizleistung noch weiter vermindert werden, wenn man die Röhren mit denselben elektrischen Daten bauen will wie bisher.

Kleinere Apparate

Die kleinen Abmessungen der Röhren sowie die geringe im Empfänger entwickelte Totalwärme bedeuten eine außerordentliche Reduktion der Empfängerabmessungen, so dass durch die Konstruktion der neuen Röhren die Voraussetzungen für die Entwicklung von qualitativ hochwertigen Autoempfängern gegeben sind. Auch werden die Isolation und die elektrischen Eigenschaften der Röhren durch die ermäßigte Temperatur im Röhreninneren wesentlich verbessert.

Bild 9

KUPFER....

DAS BESTE KATHODENMETALL

Bei der Suche nach einem neuen Kathodenmaterial, das den vorher genannten Voraussetzungen einer kleinen Wärmestrahlung und einer großen Wärmeleitung entspricht, erwies sich als das ideale Material eine Kupferkathode. Nachfolgende tabellarische Obersicht zeigt eine Zusammenstellung über die wichtigsten Eigenschaften der Metalle Nickel, Kupfer, Silber und Gold:

Metall

Strahlungs koeffizient

Wärme- leitungs koeffizient

Schmelz punkt

Verdampfungs temperatur

Nickel

0,36

0,13

1484°

ca. 1400°

Kupfer

0,11

0,94

1083°

ca. 900°

Silber

0,07

0,99

960°

ca. 700°

Gold

0,13

0,74

1063°

ca. 1000°

Der Strahlungskoeffizient gibt die Wärmestrahlung eines Körpers im Verhältnis zur Strahlung eines schwarzen Körpers an. Den geringsten Strahlungskoeffizienten hat das Silber, dann kommt das Kupfer, dann Gold und dann Nickel. Das Silber wäre sehr gut geeignet, wenn nicht durch andere ungünstige Eigenschaften, die sich aus den folgenden Gegenüberstellungen ergeben, von einer Verwendung abgesehen werden müsste.

Wie schon weiter oben unter "Richtlinien" gesagt, ist eine große Wärmeleitfähigkeit für eine Kathode wichtig, da dadurch eine gute Ableitung der Wärme von der Kathodenmitte zu den Kathodenenden erreicht wird; in dieser Beziehung sind Silber und Kupfer am günstigsten, dann kommt Gold und ganz zum Schluss das Nickel mit nur 0,13.

(11)

Schmelzpunkt

Ein für die Fabrikation von Radioröhren äußerst wichtiger Punkt ist die Schmelztemperatur, die bei Nickel mit 1484° am günstigsten liegt. Dann kommt gleich das Kupfer, während die edlen Metalle Gold und Silber ungünstig abschneiden.

Verdampfung

Ein bemerkenswerter Faktor für die Wahl des Kathodenmaterials ist die hier angegebene Verdampfungstemperatur, obzwar dies nur ein sehr relativer Begriff ist, da ein Metall bei jeder Temperatur mehr oder weniger verdampft. Bei den hier angeführten Werten handelt es sich um Temperaturen, bei denen diese Verdampfung in der Röhrenfabrikation einen unzulässig hohen Wert zu Überschreiten beginnt. Auch hier zeigt es sich, dass das Kupfer viel günstiger ist als Silber oder Gold.

Zusammenfassung:

Kupfer

Dieses Metall hat die besten Eigenschaften, da hier der Strahlungskoeffizient bei einem für die Fabrikation zulässigen Schmelzpunkt am niedrigsten ist. Auch die Wärmeleitung und die Verdampfungstemperatur sind sehr günstig.

Nickel

Schmelzpunkt und Verdampfungstemperatur liegen sehr hoch; dies war auch der Grund, weshalb man bisher die Kathode von Radioröhren aus Nickel hergestellt hat. Dafür aber ist der Strahlungskoeffizient mehr als dreimal so groß wie bei Kupfer; auch die Wärmeleitung ist zu klein, so dass das Nickel seine bisher in der Kathodenfabrikation führende Stellung an das Kupfer abgeben musste.

Silber

Der Strahlungskoeffizient sowie die Wärmeleitung wären günstig, dafür liegen der Schmelzpunkt und die Verdampfungstemperatur so niedrig, dass an eine praktische Verwendung dieser Kathode nicht gedacht werden kann.

Gold

Strahlungskoeffizient und Verdampfungstemperatur liegen etwa in derselben Größenordnung wie beim Kupfer; aber die Wärmeleitung ist weniger günstig, auch der Schmelzpunkt liegt etwas niedriger und wurde dadurch die Fabrikation der Kathode erschweren. Dieses Metall, das nur bei ganz außerordentlich besonderen Eigenschaften als Kathodenmaterial geeignet wäre, kommt natürlich infolge seines hohen Preises und seiner praktisch gleichwertigen Eigenschaften wie beim Kupfer nicht in Betracht.

(12)

Die ideale Katode ist aus Kupfer

Diese Übersicht zeigt, dass beim Kupfer eine geradezu ideale Verteilung aller für ein gutes Kathodenmaterial erforderlichen Eigenschaften vorliegt und dass es von den edlen Metallen keineswegs überboten wird !

Die Kupferkatode .... eine Philips - Erfindung !

Es wurden ausgedehnte Versuche über die Verwendbarkeit des Kupfers als Kathodenmaterial angestellt, und tatsächlich ist es den Philips Laboratorien gelungen, der Kupferkathode eine praktisch vollkommene Form zu geben. Die Entdeckung des Kupfers als hochwertiges Kathodenmaterial ebenso wie die Verwirklichung einer technisch vollkommenen und unübertroffenen Kupferkathode ist entschieden eine der wichtigsten jemals geleisteten Pionierarbeiten der Philips Laboratorien. Für die Entwicklung der Radioröhrentechnik eine ebenso wichtige und bahnbrechende Neuerung wie alle anderen bisherigen Philips Erfindungen!

Schwierigkeiten der Versuche

Die theoretischen Vorteile des Kupfers als Kathodenmaterial waren schon längere Zeit bekannt, und es wurden schon früher die Möglichkeiten einer fabrikmäßigen Herstellung von Kupferkathoden erwogen; es wären jedoch langwierige Vorversuche erforderlich, um diese theoretischen Erkenntnisse auch praktisch zu verwirklichen, da die Schwierigkeiten bei der Herstellung einer Kupferkathode vor allem in der geringeren Schmelztemperatur des Kupfers zu suchen sind, die wesentlich niedriger liegt als beim Nickel.

Diese Schwierigkeiten wurden durch die modernen außerordentlich verbesserten Fabrikationsmethoden, über die die Philips Fabriken heute verfügen, restlos behoben.

 

Größere

Wärmeleitung

Ein äußerst wichtiger Faktor für eine gute Kathode ist eine günstige Wärmeverteilung über die gesamte Kathodenlänge. Bei den hohen Wärmeverlusten, die bei den früheren Kathodenkonstruktionen aus Nickel auftraten, ist es erklärlich, dass sich an den Enden der Kathode ein starkes Wärmegefälle ergab. Die untenstehende Abbildung veranschaulicht den Wärmeabfall an den Enden der Kathode.

Günstige Wärmeverteilung durch die hohe Wärmeleitung des Kupfers

Wenn man die Charakteristik einer Nickelkathode (strichliert) mit der in derselben Abbildung veranschaulichten Temperaturcharakteristik einer "Cupra Miniwatt" (voll ausgezogen) vergleicht, so fällt es auf, dass diese Kurve äußerst günstig verläuft, d.h. dass die Temperatur über die ganze Länge der Kathode praktisch den gleichen Wert hat.

Bild 13.1

Die Gründe dafür sind in den guten wärmeleitenden Eigenschaften des Kupfers zu suchen. Da das Kupfer eine günstige Wärmeleitfähigkeit hat, wird die in der Mitte angesammelte Wärme an die Enden der Kathode weitergeleitet; es findet also ein ständiger Abtransport der Wärme von der Mitte gegen die Kathodenenden statt. Bei der Nickelkathode dagegen wird infolge der schlechten Wärmeleitung die in der Mitte angesammelte Wärme aufgespeichert und nur sehr langsam an die Kathodenenden weitergeleitet, wodurch die hohe Temperaturspitze in der Kathodenmitte entsteht. Auch die verminderte Wärmestrahlung am oberen Kathodenende ist bei der "Cupra Miniwatt" Kathode mit ein Grund für die gute Wärmeverteilung Über die gesamte Kathodenlänge.

Vorteile der guten Wärmeleitung

Was für Vorteile ergeben sich aus diesen guten wärmeleitenden Eigenschaften der "Cupra Miniwatt" Kathode? Während bei der Nickelkathode nur ein Teil der Kathode an der Emission teilnimmt, emittiert bei der "Cupra Miniwatt" Kathode die gesamte Kathodenlänge, wodurch die wirksame Länge der Kathode wesentlich erhöht wird. Es kann daher die Heizleistung herabgesetzt werden, um dieselben elektrischen Daten für eine bestimmte Röhrentype zu erreichen wie bei den früheren Röhren mit Nickelkathode.

Bild 14.1

(14)

Verminderte

Wärmestrahlung

durch die "Cupra Miniwatt" Kathode

Die Verminderung der Wärmestrahlung ist einer der wichtigsten Gründe, warum bei "Cupra Miniwatt" Röhren die Heizleistung in so starkem Maße herabgesetzt werden konnte. Diese Gründe sind naheliegend, wenn man den völlig neuartigen, von allen bisherigen Konstruktionen abweichenden Aufbau der "Cupra Miniwatt" Kathode betrachtet.

Um die Wärmeverluste so niedrig wie möglich zu halten, musste dafür gesorgt werden, dass die obere Öffnung des Kathodenröhrchens verschlossen wurde. Es wurde deshalb die aus den Abbildungen auf Bild 14.3 und Bild 15 ersichtliche Konstruktion gewählt. In die obere Öffnung, die natürlich die Wärme voll ausstrahlen würde, wird ein schwach konischer Metallpfropfen eingesetzt, der oben in einen dünnen Stift ausläuft. Der Pfropfen kann gerade noch in das Kathodenröhrchen gesetzt werden und wird dann in die Kupferkathode eingewalzt. Für den Pfropfen wird ein schlecht wärmeleitendes Material verwendet und dadurch vermieden, dass die Wärme in axialer Richtung der Kathode gegen das Ende abgeleitet wird. Der Pfropfen hat einen ähnlichen Ausdehnungskoeffizienten wie das Kupfer und wird mit dem Ansatzstück aus einem Stück gedreht; es kann somit bis auf Bruchteile von Millimetern eine saubere und zuverlässige Konstruktion gewährleistet werden.

Bild 14.3 : Die Konstruktion der Cupra-Miniwatt-Katode, das Herzstück dieser neuen Röhren.

(15)

Höchste Präzision

Die Befestigung der Katode am oberen Ende der Elektrodenkonstruktion erfolgt durch den Ansatzstift des Pfropfens, der durch das Glimmerplättchen hindurchreicht. Da sich die Kathode bei der Erwärmung ausdehnt, wurde eine Bewegung des Stäbchens in der Glimmerplatte ermöglicht; das beste Beispiel für die hohe Präzision dieser Konstruktion ist die Tatsache, dass die Stifte sämtlicher Kathoden einen Durchmesser von 0,6 mm haben, während die dafür bestimmte Öffnung in der Glimmerplatte einen Durchmesser von genau 0,58 mm hat, so dass der Stift einerseits stets geklemmt ist und dadurch eine vollkommen zuverlässige Zentrierung ermöglicht, anderseits aber eine axiale Dilatation erfahren kann, ohne dass dies zu unzulässigen inneren Spannungen führen würde.

Größerer Isolationsweg

Durch den Verschluss der Kathode mit einem Pfropfen und durch den aufgesetzten Stift wurde noch ein anderer wesentlicher Vorteil erzielt. Bekanntlich ist das rauschfreie Arbeiten einer Röhre in hohem Masse abhängig von der inneren Isolation; die Vermeidung von Kriechströmen zwischen den Elektroden war stets eines der wichtigsten Probleme für den Röhrenkonstrukteur. Wenn man die obige Abbildung 14.1 betrachtet, so sieht man, dass bei dieser früheren Kathodenkonstruktion die beiden Stäbe für die Konstruktion des Gitters (das Gitter selbst ist in der Abbildung nicht eingezeichnet) sehr dicht bei der Kathode angeordnet sind und dass ferner der gesamte Umfang der Kathode mit dem Glimmerplättchen in Berührung steht, so dass der Kriechweg von der Kathode zum Gitter und damit die Isolation nicht sehr gut ist.

Anders ist dies bei der neuen Konstruktion der "Cupra Miniwatt" Röhren; hier berührt die Kathode (durch den aufgesetzten Stift des Pfropfens) das Glimmerplättchen

auf einem Umfang von nur 1,9 mm, was gegenüber 5,7 mm bei der früheren Konstruktion einer Verminderung des Kriechweges auf ein Drittel des ursprünglichen Wertes entspricht.

Durch diese Konstruktion des Kathodenendes wurden also drei Vorteile erreicht: Vermeidung der überflüssigen Wärmestrahlung. vorzügliche Zentrierung durch den Metallpfropfen und Verbesserung der Isolation durch Erhöhung des Kriechweges (a).

(16)

Bild 15

Diese spezielle Konstruktion der Katode wurde bei den Vorstufenröhren der Roten Serie wieder verlassen, ebenso die seitlich weggebognenen Gitterhaltestäbe. Es wurden wieder durchgehende, beidseitig offene Katodenröhrchen verwendet. Nur in größeren End- und Gleichrichterröhren kamen noch die oben nadelförmig zulaufenden Katodenrohre zum Einsatz.

Die Kathode

Ein nicht zu unterschätzender Faktor für die Wärmeabgabe waren die freien Enden des Porzellanröhrchens, die über das Nickelröhrchen hinausragten und einen wesentlichen Wärmeverlust durch Strahlung bedeuten. Bei den neuen Röhren wurde das Isolierröhrchen nicht länger als die Kathode selbst.

Das untere Kathodenende

Auch beim Aufbau des unteren Kathodenendes wurde eine neue Konstruktion verwendet, die sich durch eine ganz außerordentliche Verbesserung der inneren Isolation, also durch eine Verminderung des Kriechweges zwischen Kathode und Steuergitter auszeichnet. Hier ist es natürlich unmöglich, so wie beim oberen Ende die Kathode abzuschließen, da die Öffnungen für die Zuleitungen des Glühdrahtes frei gelassen werden mussten.

Die Abbildung 14.1 zeigt wieder, dass bei der früheren Konstruktion die Möglichkeit von Kriechströmen von der Kathode zum Gitter sehr groß war. Bei den neuen "Cupra Miniwatt" Röhren (Abbildung 15.1) wurde über das Kathodenröhrchen ein zweiter niedrigerer Metallzylinder von etwa ein Millimeter Höhe angebracht; dieser Zylinder hat zwei Verlängerungen, die für die Befestigung des unteren Kathodenendes an der Glimmerplatte sorgen.

Für diesen Ring wird ein schlecht wärmeleitendes Material verwendet, wodurch man erreicht, dass sich die Kupferwärme nicht über die Länge des eigentlichen Kathodenröhrchens hinaus verbreitet. Ferner muss ein Metall verwendet werden, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient dem Koeffizienten des Kupfers entspricht.

Keine schädlichen Kriechströme

Die beiden genannten Verlängerungen sind in die untere Glimmerplatte festgeklemmt, wodurch die Kathode am unteren Ende praktisch ohne Kriechweg für parasitäre Ströme befestigt werden kann; die Kathode kommt also selbst nicht in Verbindung mit dem Glimmer. Auch hier erzielt man den Vorteil, dass der Weg zwischen Gitterträger und Kathode wesentlich vergrößert wird, um so mehr, als bei bestimmten "Cupra" Miniwattröhren die Gitterstäbe unten umgebogen sind.

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(17)

VORTEILE DER

"Cupra Miniwatt"

GEGENÜBER DEN BISHERIGEN RÖHRENKONSTRUKTIONEN

Kathode um ein Drittel gekürzt

Durch die kleine Wärmestrahlung und die hohe Wärmeleitfähigkeit des Kupfers konnte die neue "Cupra Miniwatt" Kathode wesentlich verkürzt werden, ohne dadurch an Leistungsfähigkeit zu verlieren; die Totallänge beträgt 23 mm gegenüber einem Mittelwert von 35 mm bei den verschiedenen Röhrentypen mit der alten Nickelkathode. Trotz dieser Verkürzung der Kathode kann bei einer Messung des Emissionsstromes festgestellt werden, dass dieser wesentlich größer ist als bei den früheren Röhren (diese vergleichenden Messungen müssen natürlich mit niedrigerer Anodenspannung vorgenommen werden, da bei normaler Anodenspannung der Emissionsstrom die Anode und das Gitter zerstören würde). Diese Reduktion der Kathodenlänge ist ein äußerst wichtiger Vorteil für die Röhrenkonstruktion, da dadurch der Elektrodenaufbau und damit auch die gesamten Abmessungen der Röhre verkürzt werden können.

Kleinste Abmessungen

Man könnte eigentlich die neuen Röhren auch als Liliputröhren bezeichnen, so klein sind die Abmessungen im Vergleich zu den früheren Röhrenkonstruktionen. Dass diese Reduktion der Abmessungen bei Beibehaltung und Verbesserung der bisherigen elektrischen Daten geradezu eine Umwälzung im Aufbau der neuen Empfänger bedeutet, ist wohl selbstverständlich. Wenn man eine so weitgehende Verbesserung der Konstruktion durchführt, so ist die erste Voraussetzung, dass die Isolation zwischen Gitter und Kathode vollkommen ist und dass ferner die Konstruktion unbedingt stabil und zuverlässig aufgebaut wurde.

(18)

Stabile Konstruktion und antimikrophonischer Aufbau

Die Stabilität der "Cupra Miniwatt" Röhren und damit auch die Ausschaltung jedweden mikrophonischen Effektes wurde durch die Reduktion der Kathodenlänge und der Elektroden so verbessert, dass sich die neue Konstruktion auch bei unsanfter Behandlung und heftigen Erschütterungen nicht um Bruchteile von Millimetern ändert; auch im hochempfindlichen Autoradio können die Röhren verwendet werden, ohne dass man das Auftreten von störenden mikrophonischen Schwingungen befürchten müsste.

Bessere Isolation

Durch die eingangs besprochene Spezialkonstruktion der Kathode wird die Isolation im Röhreninneren wesentlich verbessert; ein zweiter Grund für die gute Isolation und die dadurch erzielte rauschfreie Arbeitsweise besteht in der geringeren Temperatur, die in der Röhre entsteht, wodurch das Auftreten von schädlichen Kriechströmen zwischen den Elektroden vermindert wird.

Neuer Röhrensockel

Um die Verkürzung der Radioröhre noch weiter zu vervollkommnen, werden alle "Cupra Miniwatt" Röhren mit einem neuartigen Sockel ausgerüstet (vergl. Abbildung 35) der von den bisher üblichen Sockelkonstruktionen mit Stiften abweicht. Diesem wesentlich verkürzten, dabei elektrisch verbesserten Sockel wird nachfolgend ein eigenes Kapitel "Die Sockel von "Cupra Miniwatt" Röhren" gewidmet.

Gleich Steilheit bei verminderter Heizleistung

Die Daten der Röhren konnten relativ verbessert werden durch eine günstige Wärmeverteilung auf der Kupferkathode. Wenn man die Abbildung 13.1 betrachtet, so sieht man, dass infolge der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Nickels (Wärmeleitkoeffizient 0,13) die in der Mitte entwickelte Metallwärme nicht an die Kathodenenden weitergeleitet wird, dass also die Emission hauptsächlich von der Kathodenmitte aus erfolgt. Dementsprechend zeigt die Abbildung für die Kathodenmitte eine weit höhere Temperatur als an den Kathodenenden.

Bei der Kupferkathode dagegen wird, wie im vorhergehenden Kapitel "Größere Wärmeleitung" besprochen, durch die gute Wärmeleitung des Kupfers (Wärmeleitkoeffizient 0,94) ständig für einen Abtransport der Temperatur von der Kathodenmitte gegen die Kathodenenden gesorgt, was eine bessere Emission an den Enden der Kathode zur Folge hat. Bei der neuen "Cupra Miniwatt" Kathode emittiert also die gesamte Kathode gleichmäßig, wodurch eine bessere Steilheit erzielt werden konnte. Da aber bei der Konstruktion der neuen Röhren keine Verbesserung der bestehenden Steilheit gewünscht wurde, konnte die Heizleistung bei gleicher Steilheit weiter vermindert werden.

(19)

Geringe Eingangs und Ausgangskapazitäten

Die geringeren Abmessungen der Elektroden und die Verwendung von sehr dünnen Gitterdrähten bedeuten eine geringe Eingangs und Ausgangskapazität. Im Vergleich zu den jetzigen Röhren E 446 könnten diese Kapazitäten bis auf zirka die Hälfte verringert werden.

Größere Gleichmäßigkeit

Einerseits führt dies zu einer Verbilligung der Drehkondensatoren und andererseits zu einer größeren Gleichmäßigkeit. Ist nämlich die prozentuale Abweichung der Kapazitäten der einzelnen Röhren dieselbe, so ist der Absolutwert der Abweichung der Kapazität viel geringer, und schließlich ist diesem Wert Rechnung zu tragen bei der Empfängerkonstruktion.

Geringe Gitter-Anodenkapazität

Außerdem wurde die Gitter-Anodenkapazität bei den neuen Röhren bedeutend herabgesetzt; sie beträgt z.B. für die HF-Pentoden 0,001 µF gegenüber 0,002 µF für die HF-Pentoden mit Nickelkathode.

Die Gitterspirale noch näher an die Kathode

Es ist ein sprechender Beweis für die Qualität der Philips Erzeugnisse, für die Gleichmäßigkeit ihrer Fabrikation und für die Präzision der Philips Maschinen, dass man eine weitere Verminderung des Abstandes Gitter-Kathode praktisch durchführen konnte. Wenn man bedenkt dass schon bei den früheren "Miniwatt" Röhren dieser Abstand 0,5 mm beträgt, so wird man verstehen können, was es heißt, eine Reduktion auf etwa 0,3 mm durchführen zu können. Eine große Rolle für die Konstruktion spielt natürlich die durch die kleinere Elektrodenlänge erhöhte Stabilität der Röhren.

Gitterdraht mit Durchmesser von nur 0,06 mm

Früher war eine Gitterspirale mit einem Drahtdurchmesser von 0,12 mm bereits äußerst fein. Diese Anforderungen sind aber heute schon längst überholt, und bei den modernen "Cupra Miniwatt" Röhren mussten Gitterdrähte mit einem Drahtdurchmesser von 0,06 mm bei manchen Röhrentypen von 0,05 mm verwendet werden, da man sonst den geringen Abstand zwischen Kathode und Steuergitter nicht ausnutzen kann. Diese feinen Gitterspiralen können maschinell äußerst präzis gewickelt werden und haben einen sehr geringen Abstand voneinander.

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Ein fabrikatorischer Fortschritt, demzufolge die Charakteristik der "Cupra Miniwatt" Röhren äußerst gleichmäßig wird und bei den entsprechenden Typen ohne unerwünschten Anlauf, d.h. mit einem scharfen Knick am unteren Ende der Charakteristik verläuft; ein Vorteil, der besonders bei Anodengleichrichtung sowie bei Regelröhren sehr bedeutungsvoll ist.

Verminderte Heizleistung von 1,4 W statt 4 W

Einer der wichtigsten Vorteile, die durch Verwendung der "Cupra Miniwatt" Röhren erzielt wurden, ist die Reduktion der Heizleistung, die für die Konstruktion von Radioempfängern eine ganz außerordentlich wichtige Rolle spielt. Die Verminderung der Heizleistung wurde durch eine Reihe von verschiedenen, vorher besprochenen Umständen erzielt.

62% weniger Heizleistung

Während die bisherigen Wechselstromröhren bei 4 V Heizspannung und 1,0 Amp. Heizstrom eine Leistung von 4,0 Watt benötigen, wurde diese Leistung bei den neuen Röhren auf 1,5 Watt (6,3 V x 0,24 Amp.) vermindert.... 62% der bisher erforderlichen Heizleistung können bei den neuen "Cupra Miniwatt" Röhren erspart werden!

Geringere Röhrentemperaturen

Die Herabsetzung des Heizstromes hat zur Folge, dass die Betriebstemperatur der Eingangs und Gleichrichterröhren lange nicht so hoch ist, wie dies bei früheren Röhren der Fall war. Während früher Radioröhren sehr heiß wurden, ist dies bei den neuen "Cupra Miniwatt" Röhren nicht mehr der Fall.

Bei der Konstruktion von Radioempfängern mit "Cupra Miniwatt" Röhren ist also die Frage der Wärmeableitung gar nicht mehr kritisch, und die Röhren, die früher zwecks Vermeidung einer unzulässigen Erwärmung in größeren Abstanden voneinander aufgestellt werden mussten, können jetzt dichter angeordnet werden.

Kleiner Glaskolben

Der Durchmesser und die Höhe des Kolbens sind nicht nur abhängig von der Größe der Elektroden, sondern auch von den innerhalb der Röhren auftretenden Temperaturen. je größer und heißer eine Radioröhre wird, desto größer muss der Abstand zwischen Elektroden und Glaskolben sein, um unzulässige Erwärmungen des Kolbens zu vermeiden. Da bei den neuen "Cupra Miniwatt" Röhren die Temperatur und damit auch die Strahlung von den Elektroden zum Glaskolben wesentlich vermindert ist, konnten die Abmessungen des Kolbens durch Verminderung des Abstandes Glas - Elektroden reduziert werden, was man auch feststellen kann, wenn man eine nicht metallisierte "Cupra Miniwatt" Röhre betrachtet.

Halb so groß wie die bisherigen Röhren

Bild 7

Bild 18

Bild 18.1

Hier nochmals zum Vergleich die tatsächlich gebauten Röhren AF2, AF3, EF5, EF41 und EF89

Bild 23

Die Duodiode, die erste Röhre mit 5-pol- Außenkontaktsockel. Auf dieser Zeichnung hatte man sich noch nicht auf die spätere Anordnung der Sockelkontakte festgelegt.

Bild 20

Offensichtlich waren hier noch keine Verbundröhren geplant, z. B. eine Duodiode-Triode (EBCx), so dass als NF-Vorstufe eine separate Röhre, entweder eine weitere Pentode oder eine Triode, verwendet werden musste. Hier haben nun die Sockel die endgültige Anordnung der Kontakte

Bild 16

Bild 17

Bild 29

Bild 12

Die Anodenverlustleistung der hier gezeigten Nf-Endpentode ist 5 W, dies entspricht der 1934 tatsächlich erschienenen EL1 für 250 V, 20 mA.

Bild 28

Alle diese Eigenschaften der "Cupra Miniwatt" Kathode brachten es mit sich, dass sich die neuen Röhren geradezu wie Zwerge neben den bisherigen Paralleltypen mit Nickelkathode ausnehmen. Die Abbildung 18 zeigt als Beispiel die Gegenüberstellung einer alten und neuen Hochfrequenzpentode; die ältere Ausführung, die E446 mit Nickelkathode, hat eine Totalhöhe von 133 mm, während die neue HF-Pentode mit der "Cupra Miniwatt" Kathode eine Höhe von nur 93 mm hat. Auch der Durchmesser des Glaskolbens wurde von 55 mm auf 37 mm herabgesetzt.

Die Abbildung 17 zeigt einen Vergleich zwischen der Innenkonstruktion einer Hochfrequenzpentode E446 und einer "Cupra Miniwatt" HF-Pentode. Die Innenkonstruktion ist wesentlich kleiner, mit vereinfachten Mitteln können dieselben und bessere Resultate erreicht werden als mit den früheren Röhrentypen.

Während bei der E446 der äußerste Abstand zwischen der unteren Abschirmung und dem obersten Punkt der Innenkonstruktion 53 mm betrug wurde diese Entfernung bei der neuen "Cupra Miniwatt" Hochfrequenzpentode auf 36 mm verkürzt.

Bild 19

"Cupra Miniwatt" Gleichrichterröhren

Auch die Gleichrichterröhren haben von ihrer bisherigen imposanten Größe viel verloren, und die neue "Cupra Miniwatt" Gleichrichterröhre kann sich mit ihrer Schwestertype 506 zwar nicht durch ihre Größe, wohl aber durch ihre elektrischen Eigenschaften messen.

(22)

Bifilar

gewickelter Glühdraht

Der bifilar gewickelte Glühdraht, kurz Bifilarkathode genannt, war eine der wichtigsten Verbesserungen, die an den letzten Ausführungen der Röhren mit Nickelkathode vorgenommen wurde. Man muss die Entwicklung verstehen, die zu dieser vervollkommneten Nickelkathode geführt hat, um die neue Konstruktion der "Cupra Miniwatt" mit bifilarem und doppelt spiralisiertem Glühdraht voll zu würdigen.

Diese bifilare Ausführung des Glühdrahtes, in ihrer heutigen Form mit einem isolierenden Schutzröhrchen kombiniert, ist eine in den Philips Laboratorien erdachte Verbesserung, durch die eines der ärgsten Übel von älteren Radioröhren: gestörte Wiedergabe von Sprache und Musik durch Kratzgeräusche, restlos vermieden wurde!

Kathodengeräusche bei früheren Kathoden

Auffallend ist es, dass man von dieser Art von Störungsmöglichkeiten in den früheren Jahren nichts wusste, dass diese vielmehr erst dann auftraten, als mit der allgemeinen Verwendung des Superhets angefangen wurde, der bekanntlich außerordentlich empfindlich ist (im guten Sinne beim Fernempfang, im schlechten Sinne durch die hohe Verstärkung von jeder Art von Störgeräuschen). Diese Störungsmöglichkeiten in den Radioröhren sind natürlich keine Regel, sie hängen vielmehr von den verwendeten Röhrentypen ebenso wie von der Konstruktion der Apparate ab. Es handelt sich um eine typische "Erkrankung" von hochempfindlichen Empfängern, die man nur durch eine Behebung des Grundübels, der eigentlichen Störungsursache, heilen kann.

Die früheren Ausführungen von Wechselstromkathoden

Die erste Ausführung der indirekt geheizten Kathode war naheliegend: ein seitlich abgeplattetes Nickelröhrchen mit einer darauf angeordneten elektronenemittierenden Schicht arbeitete als Kathode, deren Inneres von einem hin und zurückgeführten Glühdraht erwärmt wurde.

Um eine Berührung zwischen Kathode und Glühdraht zu vermeiden, wurde letzterer mit einer isolierenden Masse umgeben. Diese schon im Jahre 1928 angewandte Konstruktion beruhte durch die hin und zurückgeführte Anordnung auf dem Bifilarprinzip, hatte aber nichts zu tun mit der seit mehr als einem Jahr verwendeten Konstruktion des bifilar gewickelten Glühdrahtes.

Diese Konstruktion hatte den Nachteil, dass Fadenbruch und Kurzschluss zwischen Kathode und Glühdraht (die Isolation des letzteren war nicht hinreichend) auftreten konnten; auch besteht die Gefahr von Brummgeräuschen sowie eines Kurzschlusses zwischen Kathode und Steuergitter bei einem Durchbiegen der Kathode.Bild 22

(23)

Bild 22

2. Ausführung

Deshalb entschloss man sich zu einer Änderung der Kathodenkonstruktion (entsprechend Abb. 22) und führte in das Nickelröhrchen c einen lsolierkörper b mit zwei darin angebrachten Kapillaröffnungen ein. In diesen Öffnungen wurde der blanke Glühdraht a hin und zurückgeführt. Es wurde also durch das Isolierröhrchen ein Durchbiegen und damit ein Gitterschluss der Kathode unmöglich gemacht; auch der Glühfaden hatte im Isolierröhrchen genügend Festigkeit.

Diese Konstruktion konnte sich so lange bewähren, bis die allgemeine Verwendung von hochempfindlichen Empfängern eine wesentliche Steigerung der Empfindlichkeit mit sich brachte; mit der erhöhten Empfindlichkeit machten sich bei manchen Röhren die eingangs angeführten, bisher unhörbaren Kratzgeräusche unangenehm bemerkbar, die vor allem durch Bewegungen des blanken Glühdrahtes im Röhrchen hervorgerufen wurden, so dass zu einer Änderung dieser Konstruktion geschritten werden musste.

Ein weiterer Grund von Störgeräuschen in den Radioröhren waren minimale Änderungen der inneren Röhrenkapazität, hervorgerufen durch Bewegungen des Heizfadens im Röhrchen selbst; mit den feinsten Messinstrumenten kann diese Kapazitätsänderung nachgewiesen werden. Diese Fehlerquelle könnte behoben werden, indem man den Glühdraht fest in der feinen Öffnung des isolierten Röhrchens anordnet, doch würden dadurch weitere Schwierigkeiten auftreten.

(24)

Vermeidung von Kratzgeräuschen durch die Bifilarkatode

Schließlich sei noch auf eine Möglichkeit von Kratzgeräuschen hingewiesen: Durch die Bewegung des Heizfadens im Isolierröhrchen ändert sich der Ohmsche Widerstand der Kriechströme zwischen Kathode und Heizfaden; diese minimalen, kaum messbaren Widerstandsänderungen genügten, um bei Superhets den Radioempfang mitunter stark zu beeinträchtigen.

Naheliegend war es natürlich, eine neue Kathodenkonstruktion zu suchen, bei der

1. eine Berührung des metallischen Fadens mit der Innenwand des Isolierröhrchens und damit eine Änderung der Kriechströme und ein teilweiser Kurzschluss des Glühfadens vermieden wird,

2. durch Erwärmung des Glühfadens im Betrieb keine Fadendilatation auftreten kann,

3. der Glühdraht genügend stark und fest ist, damit keine Bewegungen im Röhrchen auftreten können.

 

Der bifilar gewickelte Glühdraht

Diese ideale Lösung wurde durch die Konstruktion des bifilar gewickelten Glühdrahtes gefunden. Er ist nicht mehr blank, sondern mit einer isolierenden Masse umgeben, außerdem ist der hin und zurückgeführte Glühdraht verdrillt. Die mikroskopische Aufnahme auf Bild 30 zeigt links den bifilar gewickelten Glühdraht; nachher wird dieser Draht mit einer weißen Isolationsmasse bearbeitet.

Bild 10

Vorteile des Bifilarglühdrahtes

Was wurde durch diese neue Konstruktion gegenüber früheren Kathodenausführungen erreicht?

Durch die Verdrillung des Glühfadens wird eine unerwünschte Ausdehnung des Fadens bei Erwärmung und damit ein Grund für das Auftreten von Kratzgeräuschen vermieden. Da ferner der Glühdraht fest in der umgebenden Isolierschicht eingebettet ist, sind Kapazitätsänderungen nicht zu befürchten. Die Kriechströme zwischen Glühdraht und Kathode haben ebenso wie früher einen zu vernachlässigenden, dafür aber völlig konstanten Wert. Durch diese neue Konstruktion wurde eine wesentliche Verbesserung der Wiedergabe erreicht, die eine einwandfreie Darbietung auch bei Verwendung von hochempfindlichen Empfängern gewährleistet.

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(25)

Die Entwicklung der Gleichstromkathode

Anschließend an das vorangehende Kapitel über die Vorteile der neuen Bifilarkathode bei Wechselstromröhren sollen hier die verschiedenen Kathodenkonstruktionen bei Gleichstromröhren angeführt werden, die schließlich zur letzten Vervollkommnung, zum bifilaren SP-SP-GIühdraht, also zum doppelt spiralisierten Glühdraht, geführt haben.

Vor der Einführung der indirekten Röhrenheizung wurde für Gleichstromröhren ebenso wie bei Batterieröhren die direkte Heizung verwendet, die zwar konstruktionstechnisch keine besonderen Schwierigkeiten bot, aber für den Aufbau eines wirtschaftlichen und störungsfreien Netzempfängers so große Nachteile hatte, dass man diese Richtung endgültig fallen ließ und alle Gleichstromröhren mit indirekter Heizung ausführte.

1. Ausführung :

Wie man der unten gebrachten Prinzipzeichnung entnehmen kann, wurde bei der ursprünglichen Ausführung von Gleichstromröhren in einer Nickelkathode c ein Isolierröhrchen b angeordnet; der Glühdraht a wurde als einfache, durchgehende Spirale über die gesamte Katodenlänge ausgeführt und mit einer isolierenden Oberschicht versehen (diese Schicht wurde in der Abbildung sowie in allen folgenden Abbildungen nicht eingezeichnet)

Die mikroskopische Aufnahme zeigt links den äußerst fein gewickelten Glühdraht und rechts das Isolierröhrchen; da bei dieser Konstruktion weder ein Halter für den Glühdraht noch eine bifilare Konstruktion verwendet wurde, ist der Durchmesser der auf derselben Abbildung ersichtlichen Kathode ziemlich klein. Diese Konstruktion war besonders bei Eingangsröhren nicht vorteilhaft, da die Spirale des Glühdrahtes keinen axialen Halt hatte, was zu verschiedenen Störungen Anlass gab.

Bild 25.2

Bild 25. "Foto links" = Bild 25.2 (oben)

2. Ausführung

Man fand daher als Zwischenlösung die unten schematisch dargestellte Konstruktion (die Bedeutung der Buchstabenbezeichnungen ist bei allen schematischen Zeichnungen dieselbe); hier wird die mit einer isolierenden Schicht versehene Spirale des Glühdrahtes in den beiden kleinen Öffnungen des Isolierröhrchens hin und zurückgeführt, ähnlich wie dies bei der früheren Konstruktion von Wechselstromröhren gemacht wurde. Die Ausführung des Isolierröhrchens mit zwei Öffnungen kann man dem Kreuzriss derselben Zeichnung deutlich entnehmen.

Diese Konstruktion musste aber fallen gelassen werden, da sie fabrikationstechnisch zu viel Schwierigkeiten bereitete.

Bild 26

(26)

3. Ausführung

Bei der nächsten Konstruktion, die für Gleichstromröhren entworfen wurde, konnten die Nachteile des Durchbiegens bei der einfachen Spirale behoben werden, und zwar durch Anordnung eines in Abbildung unten mit d bezeichneten Führungsstäbchens; die mit einer isolierenden Masse versehene Spirale des Glühdrahtes ist auf ein Isolationsstäbchen gewickelt, wodurch eine feste Lagerung des Glühdrahtes gewährleistet wird.

Diese Kathodenkonstruktion hatte nach eingehenden Laboratoriumsversuchen den Nachteil, dass die Wärmeentwicklung in der Mitte der Kathode sehr stark war, wodurch eine ungünstige Temperaturcharakteristik auftrat und Gitteremission zu befürchten war. Ferner traten bei dieser Kathode Brummgeräusche auf, wenn man sie in einem für Gleichstrom- und Wechselstromanschluss (Allstrom) konstruierten Empfänger verwenden wollte.

4. Ausführung

Nur des Interesses halber sei eine weitere Richtung angeführt, die ersehen lässt, wie intensiv und vielseitig in den Philips Laboratorien das Problem einer idealen Kathode studiert wurde. Man versuchte auch für Gleichstromröhren den bifilar gewickelten Glühdraht der Wechselstromröhren zu verwenden, aber in der Praxis hat sich diese Konstruktion für die Kathode von Gleichstromröhren nicht bewährt.

(27)

Der bifilare

SP-SP-

Glühdraht

5. Ausführung

Aufbauend auf die hier gemachten Erfahrungen wurde nun eine endgültige Form der Gleichstromkathode entwickelt, bei der alle Nachteile der vorangehenden Konstruktionen vermieden wurden: Der neue doppelt spiralisierte Glühdraht brachte die ideale Lösung!

Bisher war es nicht möglich, den bei Wechselstromröhren so vorzüglich bewährten bifilar gewickelten Glühdraht auch für Gleichstromröhren zu verwenden, da man mit dieser Ausführung unmöglich einen über 60 cm langen Glühdraht auf der kleinen zur Verfügung stehenden Kathodenlänge unterbringen konnte. Die Philips Laboratorien kamen daher auf den genialen Gedanken, die scheinbare Drahtlänge durch die Ausführung als äußerst feine Drahtspirale zu reduzieren; durch eine geeignete Wahl des Spiralendurchmessers kann die Länge der Spirale etwa gleich groß gemacht werden wie der Glühdraht bei Wechselstromröhren!

Der Glühdraht ist also bifilar ausgeführt und spiralisiert; diese feine Spirale wird aber noch ein zweites Mal spiralisiert (daher die Bezeichnung SP-SP-Draht = doppelt spiralisierter Draht).

Bei Nickelkathoden

Die untenstehende Abbildung zeigt einen Schnitt durch eine Nickelkathode mit bifilarem SP-SP-Glühdraht; der als Drahtspirale ausgeführte und mit einer (in der Abbildung nicht eingezeichneten) Isolationsschicht versehene Glühdraht a ist um ein Stäbchen d gewickelt und im Isolierröhrchen b angeordnet; darum befindet sich die Nickelkathode c mit der darauf angebrachten elektronenemittierenden Schicht. An den Enden der Kathode befinden sich bei dieser Konstruktion kleine Distanzringe aus Porzellan, die eine genaue Zentrierung der Gitterspirale um die Kathode gewährleisten. Die Gitterspiralen wurden im Querschnitt durch kleine Kreise gekennzeichnet.

Bild 27

Bei "Cupra Miniwattröhren"

Prinzipiell besteht kein Unterschied zwischen der Ausführung des bifilaren SP-SP-Glühdrahtes bei einer Nickelkathode und bei einer "Cupra Miniwatt". Infolge des geringen Heizstromes und der ermäßigten Heizspannung von ca. 6,3 V ist die gesamte Drahtlänge geringer als bei Röhren mit Nickelkathode. Bei "Cupra Miniwatt" Röhren wird ein Draht von 320 mm Länge zu einer feinen Spirale von 68 mm Länge verarbeitet.

(28)

Bild 14

Einen schematischen Querschnitt durch die "Cupra Miniwatt" Kathode zeigt die obige Abbildung 14. Bezüglich der Konstruktion der Kathode selbst sei auf das entsprechende Kapitel am Anfang verwiesen. Auch hier ist die isolierte Spirale des Glühdrahtes um einen isolierten Kern d gewickelt; zwecks Vermeidung von Wärmestrahlung wird der Pfropfen e vorgesehen, dessen Ansatzstift zur Zentrierung der Kathode dient, während die beiden Bügel f zur kriechstromfreien Befestigung des anderen Kathodenendes dienen.

Vorteile des bifilar spiralisierten Glühdrahtes

Gegenüber allen bisher besprochenen Ausführungen von Gleichstrom-Glühfäden hat der bifilare SP-SP-Glühdraht die folgenden Vorteile:

1. Die neue Konstruktion zeichnet sich auch bei Verwendung in hochempfindlichen Überlagerungsempfängern durch eine völlig kratz- und rauschfreie Arbeitsweise aus. Durch diese Anordnung kann eine Längsausdehnung der Kathode nicht auftreten, eine Berührung der Spiralwindungen untereinander wurde durch die auf dem Draht angebrachte Isolationsschicht unmöglich gemacht.

2. Für die Heizung kann ein starker und langer Glühdraht verwendet werden, dessen Stabilität keine Gefahr für Drahtbruch bildet; dies wurde möglich, weil durch die Spiralisierung ohne Schwierigkeiten auf der verhältnismäßig kleinen Kathodenlänge ein sehr langer Glühdraht untergebracht werden kann, während bei den meisten der früheren Konstruktionen stets mit dem verfügbaren Raum gespart und daher ein schwacher und deshalb empfindlicher Draht verwendet werden musste.

(29)

3. Durch die bifilare SP-SP-Ausführung wird eine gleichmäßige Erwärmung des Glühdrahtes Über die gesamte Kathodenlänge erreicht, wodurch bei Nickelkathoden die Erwärmung des Röhrchens in der Kathodenmitte auf ein erträgliches Maß zurückgeführt wurde. Erst bei der "Cupra Miniwatt" Kathode konnte eine völlig gleichmäßige Erwärmung nicht nur des Glühdrahtes sondern auch der gesamten Oberfläche der Kupferkathode erreicht werden.

Eine Außenansicht der "Cupra Miniwatt" Kathode mit dem neuen Glühdraht wurde schon auf Bild 9 (oben) links gezeigt.

Bild 24

Wie der bifilar spiralisierte Glühdraht einer Kupferkathode gelagert ist, zeigt die obige Abbildung 24; es ist dies eine Röntgenaufnahme durch das Kupfer der Kathode hindurch, man erkennt den bifilar spiralisierten Draht, der um das in der Abbildung unsichtbare Isolierstäbchen gewickelt ist.

Eine interessante Aufnahme der neuen Kathodenkonstruktion zeigt die Abbildung 30 (unten) Es handelt sich um eine mikroskopische Aufnahme in zwanzigfacher Vergrößerung.

In allen Einzelheiten wurden hier die verschiedenen Entwicklungsstadien der letzten Jahre besprochen, die nach äußerst mühseligen und schwierigen Untersuchungen zur endgültigen Form des modernen Glühdrahtes: zur "Cupra Miniwatt" Kathode mit dem bifilaren SP-SP-GIühdraht, geführt haben. In jeder Beziehung ist heute die moderne "Miniwatt" Röhre für Gleichstrom oder Universalempfänger der für Wechselstromempfänger bestimmten Paralleltype gleichwertig; der bifilare Glühdraht in seiner gegenwärtigen Form, eine ausschließliche Philips Erfindung, hat nun auch die Gleichstromröhre vollkommen gemacht!

(30)

Bild 30

"Cupra Miniwatt" im Mikroskop

Das obige Bild zeigt eine mikroskopische Aufnahme von der "Cupra Miniwatt" Kathode sowie von den verschiedenen modernsten Glühdrahtkonstruktionen. Die Aufnahme wurde bei einer 20-fachen Vergrößerung gemacht, lässt also deutlich alle Einzelheiten erkennen. Links sieht man den bifilar gewickelten Glühdraht von einer Wechselstromröhre mit Nickelkathode, aufgewickelt auf den isolierenden Kern. Die bifilare Ausführung erkennt man daran, dass die Windungen nicht eingängig, sondern doppeltgängig um den isolierenden Kern verlaufen.

Mitte: Der SP-SP-GIühdraht der "Cupra Miniwatt" Röhren für Autoradioempfänger oder der 20V Gleichstromröhren mit Nickelkathode. Man erkennt in der Figur, dass es sich nicht um einen gewickelten Draht, sondern um eine gewickelte Drahtspirale handelt, die gleichfalls bifilar ausgeführt ist.

Rechts: Die elektronenemittierende Oberfläche auf der neuen "Cupra Miniwatt" Kathode; sie ist dünner als bisher, wodurch fabrikatorisch große Vorteile erzielt werden (Mikroskopische Aufnahme der Philips Laboratorien).

(31)

Die "Cupra Miniwatt" im Autoradioempfänger

Den Voraussetzungen, die beim Auto-Empfänger erfüllt werden müssen, entsprechen die "Cupra Miniwatt" Röhren in jeder Beziehung. Viel wichtiger als beim gewöhnlichen Radioempfänger ist es gerade beim Autoradio, die Konstruktion des Gerätes so gedrängt wie nur möglich aufzubauen. Bei den früheren Röhren war dies unmöglich, da man mit einer Nickelkathode keine Röhre mit Europaqualität in so kleinen Abmessungen herstellen konnte.

Sehr wichtig ist es auch, dass die Heizenergie eines Auto-Empfängers mit "Cupra Miniwatt" wesentlich geringer ist als bei Röhren mit Nickelkathode. Während die Energie, die man für ein Radiogerät dem Wechselstrom oder Gleichstromnetz entnehmen muss, in praktisch unbeschränktem Masse zur Verfügung steht, ist man beim Autoempfänger auf den Akkumulator angewiesen, dessen Aufnahmekapazität der elektrischen Anlage entspricht, so dass die Mehrbelastung durch den Anschluss eines Radioempfängers äußerst gering sein muss. Während man also bisher für einen Autoradioempfänger bei Verwendung von insgesamt 5 Röhren (mit Gleichrichterröhre) mit einem Stromverbrauch von 300 mA eine Heizleistung von 6.3 V x 300 mA ~ 18,9 Watt benötigte, kann dieser Wert bei der gleichen Anzahl von "Cupra Miniwatt" Röhren auf 6,3 V x 240 mA ~ 15,1 W reduziert werden; die bisherigen Röhren verbrauchen also um 25% mehr Heizenergie als die neuen "Cupra Miniwatt" Röhren.

Autoradioröhren mit 300 mA Heizstrom ? Damit gibt Philips indirekt zu, dass zu dieser Zeit nur amerikanische Autoradioröhren vorhanden waren - deren Heizstromstandard damals schon 300 mA war !

Bei den "Cupra Miniwatt" Röhren wird das Gitter mit dem Kolbenanschluss verbunden, wodurch eine weitgehende Verminderung der Gitter-Anodenkapazität erzielt wird. Diese Konstruktion lässt den Weg offen für den Bau von Universalempfängern, die für Gleich und Wechselstromanschluss eingerichtet sind und bei denen hohe Heizspannungen erforderlich sind. Diese hohen Spannungsamplituden würden beim Gitteranschluss an den Sockel unbedingt zu Brummstörungen Anlass geben.

Ein längst überfälliger Schritt. Die bisherige Anordnung des Gitterstiftes genau neben den Heizungsstiften war die denkbar unsinnigste Anordnung überhaupt !

This article was edited 09.Feb.04 15:22 by Jacob Roschy .

Jacob Roschy
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(32)

Die Sockel von

"Cupra Miniwatt"

Röhren

Untenstehend sieht man eine Außenansicht der neuen "Cupra Miniwatt" Röhre mit dem neuen Röhrensockel der von den bisher verwendeten Sockelausführungen beträchtlich abweicht und sich durch so wesentliche Vorteile auszeichnet, dass sich die Philips Laboratorien entschlossen haben, diesen neuen Sockel endgültig für alle neuen Röhren zu verwenden. Dies bedeutet selbstverständlich, dass die neuen Röhren nicht in älteren Empfangsapparaten verwendet werden können, also nur für die Konstruktion von neuen Empfängern in Betracht kommen.

Sockelhöhe 22 mm statt früher 44mm

Wenn man die beiden Röhrensockel, die frühere Ausführung und den neuen "Cupra Miniwatt" Sockel, miteinander vergleicht, so erkennt man sofort den Hauptvorteil: die kleinen Abmessungen der neuen Ausführung. Wenn beispielsweise die totale Sockellänge, also mit Stiften, bei der bisherigen Ausführung der Hochfrequenzpentode 44 mm betrug, wurde dieser Wert bei der neuen "Cupra Miniwatt" Röhre auf 22 mm reduziert. Dieser Unterschied von 22 mm spielt für die Konstruktion von neuen Röhren, bei denen eine der wichtigsten Anforderungen die Reduktion der Röhrenabmessungen war, eine wesentliche Rolle.

In elektrischer Beziehung bietet der neue Sockel gleichfalls große Vorteile. Der bisherige Sockel war wirklich gut, solange man ihn mit vier Stiften ausführte. Als man aber Wechselstromröhren mit fünfpoligem Sockel einführte, war der fünfte Stift, der Mittelstift, eigentlich eine Nothilfe, und die Kapazität der Steckerstifte wurde bereits sehr groß.

Bei der Sockelkonstruktion der goldenen "Miniwatt" musste man sich für einen sieben oder achtpoligen Sockel größeren Umfanges entschließen, den man bei den neuen Röhren nicht anwenden konnte, wenn man von der Leitidee der kleinen und kapazitätsfreien Röhren nicht abweichen wollte.

(33)

Keine Sockelstifte

Die Abbildung 35 (unten) zeigt eine Außenansicht des neuen Röhrensockels. Sie lässt erkennen, dass man von den bisherigen Richtlinien völlig abgewichen ist. Die 18 Millimeter langen Stifte des früheren Sockels wurden durch ein Ansatzstück (Kontaktkrallen) ersetzt, das nur 1 mm Über den "Philite"-Teil des Röhrensockels hinausreicht; sie sind am äußersten Rande des Sockels angeordnet und ragen noch 2 mm Über den größten Durchmesser heraus, der beim neuen Sockel 30 mm beträgt.

Durch diese möglichst weit außerhalb. angebrachte Anordnung der Anschlüsse wird der größtmögliche Abstand der verschiedenen Anschlüsse voneinander erreicht, was einer weitgehenden Reduktion der Sockelkapazität gleichkommt.

Acht Anschlüsse bei kleinstem Sockeldurchmesser

Die Abbildung 34 zeigt die Anschlüsse im neuen Röhrensockel. Man sieht, dass bei größtem Abstand voneinander acht verschiedene Anschlüsse angeordnet werden können. Die vier dicht nebeneinander stehenden Anschlüsse sind für die Enden des Heizfadens (Mitte), links für die Kathode und rechts für die Metallisierung bestimmt, für die Gitter und für die Anode wurden dann vier andere, weiter auseinander angeordnete Anschlüsse vorgesehen.Kleinste Verluste

Zwischen den Anschlüssen für die Elektroden sind in das "Philite" des Sockels kleine Rippen eingepresst, wodurch der Kriechweg zwischen den Elektroden erhöht wird und man einen verlustfreien Aufbau erreicht. Auch auf der Innenseite des "Philite"-Sockels sind derartige Erhebungen vorgesehen.

Bild 32 : Sockel und Fassungen der Cupra-Röhren

Der Außenkontaktsockel wäre als "Cupra-Sockel" in die Geschichte eingegangen, wenn diesen Röhren nicht der Erfolg versagt geblieben wäre.

Obwohl mir Röhren mit Außenkontaktsockel und deren entsprechenden Fassungen schon seit über 4 Jahrzehnten bekannt waren, wurde ich erst beim Lesen dieser Beschreibung auf diese Orientierungshilfen an Sockeln und Fassungen aufmerksam. Dabei hatte ich zuvor diese Markierungen des Schirmgitterkontaktes sowohl an Röhren wie auch an Fassungen zwar bemerkt, ihnen aber nie eine Bedeutung zugemessen.

Bei einer Stichprobe fand ich heraus, dass alle Außenkontaktröhren diese Rille am Sockel besitzen. Anders hingegen ist die Situation der Fassungen : nur ein geringer Teil besitzt noch diesen kleinen Kegel; bei einem weiteren Teil wurde er abgefeilt, da diese Fassungen oft "unterflur", also von unten in das Chassis eingebaut wurden und daher dieser Kegel gestört hätte. Wohl aus dieser Konsequenz wurden auch Fassungen hergestellt, welche statt des Kegels eine Vertiefung hatten, die aber kaum mit dem Finger spürbar ist. Ein anderer Teil der Fassungen verzichtete völlig auf eine Markierung.

Bild 34

Neue Röhrenfassung

Die untenstehende Abbildung 33 zeigt eine Ansicht der neuen Röhrenfassung. Hier werden die Kontakte durch seitlich angebrachte Federn gebildet, in die die Röhre beim Einsetzen hineinschnappt und eine gute Verbindung herstellt. In den Philips Laboratorien wurden mit diesen Fassungen Dauerproben angestellt und die Röhre tausende Male bewegt. Trotz diesen hohen Beanspruchungen konnten in den Kontrollmessinstrumenten keine Stromschwankungen durch schlechte Kontakte festgestellt werden. Beim früheren Sockel mussten die Stifte ganz genau in der richtigen Stellung stehen; bei den neuen "Cupra Miniwatt" Röhren dagegen würden kleine Abweichungen von der richtigen Stellung nichts machen, da die Anschlüsse der Fassung federnd ausgeführt sind. Da ferner die Kontakte außerordentlich kurz sind, kommt ein Verbiegen und damit eine Abweichung von der richtigen Stellung nicht in Frage.

Bild 33

Während die Sockel- Kontaktkrallen keinen Grund zur Beanstandung geben, kann man die Fassungen, d.h. genau deren Kontaktfedern, nicht unbedingt als der Weisheit letzten Schluss ansehen. Der Federweg ist viel zu lang, wodurch auf die Kontaktkrallen viel zu wenig Druck ausgeübt wird. Schon durch eine geringe Oxydation wird dadurch eine Kontaktgabe verhindert. Problematisch wird dies besonders bei End- und Gleichrichterröhren mit Heizströmen im Bereich 1...2 A. Durch den hohen Strom erwärmt sich die Kontaktfläche, wodurch die Oxydation erst recht beschleunigt wird. Dies ist einer der häufigsten Ausfallursachen, wenn als gut geprüfte Röhren der Typen ABL1, AL1...5, AZ1...4, EBL1, EL3...6, EZ4 und 1883 unerklärlicherweise in einem Gerät nicht heizen.

Auch die HF-Eigenschaften werden durch diesen langen hin- und rück- Federweg verschlechtert.

Mit einer anderen Federkonstruktion wäre leicht Abhilfe zu schaffen gewesen, was leider nie realisiert wurde.

(34)

Die Anschlussfedern der Fassung sind äußerst kapazitätsarm und haben den Vorteil, dass stets ein guter Kontakt gewährleistet wird, da sowohl die Röhrenkontakte als auch die Anschlussfedern der Fassung versilbert sind und dadurch das Auftreten von Korrosionserscheinungen nicht möglich ist. Die neue Röhrenfassung in der von den Philips Laboratorien entwickelten Ausführung zeichnet sich durch sehr geringe Verluste aus.

Bei den früheren Röhren war das Einsetzen der Röhren nicht immer einfach, besonders, wenn die Fassungen an einer unzugänglichen Stelle des Empfängers vorgesehen wurden. Der Röhrensockel hat Über dem mit 6 bezeichneten Stift (vergl. b auf Bild 32) eine Führungsrille, die man beim Einsetzen der Röhre in den Empfänger mit dem Finger deutlich fühlen kann. Die Röhrenfassung hat in der "Philite"Masse Über dem entsprechenden Kontakt einen gleichfalls fühlbaren erhöhten Punkt a. Wenn die Führungsrille b und der Punkt a übereinander stehen, so hat die Rohre ihre richtige Stellung, wodurch das Einsetzen auch in kleinen Empfängern mit schwer zugänglich angeordneten Röhren ohne weiteres möglich ist.

Der bisherige Röhrensockel, der wohl in den ersten Jahren des Rundfunks allen Ansprüchen genügte, inzwischen aber durch die rasche Entwicklung der Röhrentechnik Überholt wurde, musste einmal durch ein grundlegend neues System für die Elektrodenanschlüsse ersetzt werden. Die Philips Laboratorien haben die Initiative ergriffen und für die "Cupra Miniwatt" Röhren einen neuen Sockel geschaffen, der sowohl in elektrischer Beziehung als auch durch die damit erzielte Reduktion der Röhrenabmessungen einen außerordentlichen Fortschritt bedeutet.

Bild 35

Hier kann man gut die Markierungsrille b am Sockel erkennen, die sich am Schirmgitter-Kontakt befindet. Weniger gut sichtbar ist der "Knopf" (ein kleiner Kegel) a an der Fassung.

Auch ist hier sehr deutlich beschrieben und zu sehen, was Sockel und was Fassungen sind, da viele Leute, auch Radiosammler, mit dieser Definition offenbar ganz erhebliche Probleme haben !

(35)

Anschlüsse der Elektroden am neuen Sockel

Der neue Standardsockel für "Cupra Miniwatt" Röhren enthält 8 Kontakte, die für die verschiedenen Röhrentypen in der folgenden Tabelle angegeben sind. Bei der aus der Abbildung 34 (oben) ersichtlichen Nummerierung wird vorausgesetzt, dass die Röhre von unten angesehen wird. Bei manchen Typen sind einige der Sockelkontakte im Inneren der Röhre nicht angeschlossen, waren also für die elektrischen Zuleitungen nicht erforderlich; sie müssen aber vorgesehen werden, da sonst die Röhre nicht genug Halt in der Fassung hätte. Die Anordnung der mit 1, 2, 3 und 4 bezeichneten Kontakte ist stets einheitlich: die beiden mittleren stehen mit den Heizfäden, der linke mit der Kathode und der rechte mit der Metallisierung in Verbindung.

Da die hier eingeführte asymmetrische Zählweise, beginnend mit 1-2-3-4 der 4 dicht nebeneinander liegenden Sockelkontakte eher unlogisch und verwirrend ist, wurde noch eine andere, symmetrische Zählweise eingeführt, die in der Mitte der dicht benachbarten Sockelkontakte beginnt und endet. Da diese beiden mittleren Kontakte der Heizung zugeordnet sind, befinden sich die Heizanschlüsse stets auf Kontakt 1 und 8. Diese Zählweise wird auch in den Franzis- Büchern verwendet und passt harmonisch zur Zählweise anderer Sockelarten wie Octal, Locktal und Rimlock.

 Sockelbelegung :

Hier wurde die Anordnung der Sockelanschlüsse bereits so festgelegt, wie sie später auch weitgehend beibehalten wurde. Nur entsprechend des Vorbehalts : "*Vorläufige Angabe für die Anschlüsse der Oktode" wurden später tatsächlich g1 und g2 vertauscht. HF- Pentoden blieben durchweg bei dieser Anordnung, bei den Endpentoden AL1, AL3...5, EL3...8 wurde das Steuergitter nach unten verlegt.

 

1

2

3

4

5

6

7

8

Anschluss am Glaskolben

Oktode*)

K, G6

F

F

M

A

G3 G5

G2

G1

G4

Hochfrequenz- Penthode

K

F

F

M

A

G2

 

G3

G1

Endpenthode

K, G3

F

F

M

A

G2

   

G1

Doppelphasiger Gleichrichter

K

F

F

M

A

   

A

 

* Vorläufige Angabe für die Anschlüsse der Oktode (Bild)

Bild 35.1 Die Elektroden der Oktode

Die Duodiode enthält einen kleinen Spezialsockel mit fünf Anschlusskontakten und einem Kolbenanschluss, der auf den Abbildungen 20 und 23 gezeigt wird.

(36)

"Cupra Miniwatt"

im Röntengbild

Zum Abschluss drei interessante Röntgenaufnahmen von den wichtigsten "Cupra Miniwatt" Röhren, die deutlich alle Konstruktionsdetails ersehen lassen (Aufnahmen mit dem tragbaren "Metalix"-Apparat):

Links: Die neue 5-Watt-Endpenthode. Hier ist die Verbindung des Steuergitters mit dem Kolbenanschluss gut zu sehen, ebenfalls die im unteren Teil der Konstruktion befindliche Verbindung zwischen Kathode und drittem Gitter.

Mitte: Eine Triode; ein sehr interessantes Bild, dem man deutlich die Verbindung des Kolbenanschlusses mit dem Steuergitter entnehmen kann. Bemerkenswert ist die unten gekrümmte Ausführung der Stützdrähte für das Steuergitter, wodurch die Kapazität zwischen Gitter und Glühdraht herabgesetzt wurde, ebenso die im Röntgenbild gleichfalls deutlich ersichtlichen schräg stehenden Abschirmbleche.

Rechts die HF-Penthode; man erkennt deutlich die beiden hutförmigen Abschirmbleche, die den oberen und unteren Teil der Innenkonstruktion bedecken. Die Verbindungsdrähte zwischen dem Quetschfuß und den Anschlusskontakten sind gut zu sehen. Die kurzen und geraden Verbindungen tragen ebenfalls dazu bei, dass die Eingangs- und Ausgangskapazität sowie eventuelle Streuungen dieser Kapazität bis auf einen Minimalwert reduziert werden.

Bild 36

Die Systemaufbauten sind schon sehr ähnlich denen der Roten Serie. Völlig anders hingegen ist noch der altertümliche Trapezoid-Ballonkolben, im Gegensatz zu den schmalen Domkolben der Rote Serie. Dementsprechend fehlen auch die oberen Glimmer- Abstützvorrichtungen der Systeme, welche dadurch wie bisher ausschließlich vom Quetschfuß getragen werden - unvorteilhaft besonders für Autoradiobetrieb.

Bis jetzt war noch nirgends ein Hinweis zu finden, warum es zur Rücknahme dieser Cupra-Röhren kam. Man kann nur vermuten, dass sich eventuell Probleme mit der Kupferkatode ergaben, sowohl im Herstellungsprozess oder auch im späterem Betrieb, oder sei es, dass die erhöhte Präzision, welche diese insgesamt viel kleineren Systeme benötigten, um 1934 nur in kleinen Laborserien, aber noch nicht in der Großserienfertigung beherrschbar war und daher noch zwei Jahre vergehen mussten, bis man diese Technik dann in Form der Roten Serie in den Griff bekam ?

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Herrn Martin Renz sei an dieser Stelle für die OCR-Rekonstruktion des Philips-Originaltextes gedankt.

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Was 1934 statt den Cupra-Röhren tatsächlich kam, finden Sie hier : Ü

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Was Philips zum "Kulturfaktor Kupfer" zu sagen hatte, sehen Sie in den folgenden Anlagen :

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This article was edited 09.Feb.04 15:57 by Jacob Roschy .

Ernst Erb
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