radiomuseum.org
 
  Die Bewertung des Threads entspricht der besten Post-Bewertung. Haben Sie schon einen Post hier bewertet?

Die Prüfkarten Einheit des Funke W 19 (S) Röhrenprüfgeräts

Moderatoren:
Jürgen Stichling Ernst Erb Bernhard Nagel 
 
Bitte klicken Sie ganz oben rechts das blaue Info-Zeichen, um Instruktionen/Hilfe zu erhalten.
Forum » Kommerzielle Apparate (auch Röhrenprüfgeräte) » Röhrenprüfgeräte (z.B. Funke) » Die Prüfkarten Einheit des Funke W 19 (S) Röhrenprüfgeräts
           
Kurt Schmid
Kurt Schmid
Redakteur
D  Beiträge: 66
Schema: 3
Bilder: 3
05.Jul.12 22:29
 
Anzahl Danke: 30
Antworten  |  Sie sind nicht eingeloggt (Gast).   1

Die Prüfkarten Geräteeinheit des Funke W 19 (S) Röhrenprüfgeräts

Allgemeine Beschreibung und Entwicklung von Strommess- und Spannungsinjektions-Steckern

Kurt Schmid, Mainz


Das eigentliche „Herzstück“ aller neueren Funke Patent-Röhrenprüfer ist das Prüfkartensystem. Die Zuordnung der internen Spannungsquellen zu den Prüfröhrenfassungen erfolgt dabei über einen kreuzschienenartigen Verteiler [1]. Dazu wird eine röhrentypisch gelochte Schablone (später Prüfkarte genannt) auf eine Steckschalterplatte gelegt [2,3]. Die Kontaktierung erfolgt über Steckstifte, welche in entsprechende Bohrungen gesteckt werden und den jeweiligen auf Unterseite der Steckschalterplatte befindlichen Steckschalter betätigen (schließen). Die Steckschalter sind in 3 Reihen zu je 24 Stück angeordnet (s. Bild 1).
 
Neben der Zuordnung der internen Spannungsquellen zu den Prüfröhrenfassungen mit Hilfe von Steckstiften und Steckschaltern kann die Steckschalterplatte des W 19 (S) aber wesentlich mehr. Betrachten wir zur Verdeutlichung die sogenannte Universalkarte. Dazu wurde diese nach Funktionen farblich kodiert.


 

Bild 1    Universalkarte für Funke W 19 (S) mit farblich kodierten Funktionsfeldern

Funktion 1: Zuordnung (7 Felder)

  • In den blau kodierten Feldern erfolgt über Steckschalter die Zuordnung der Spannungsquellen zu den Fassungskontakten (=Pin) der zahlreichen eingebauten Röhrenfassungen, wobei alle Pins mit gleicher Nummer parallel geschaltet sind.

Funktion 2: Programmierung der Spannungsquellen (4 Felder)

  • Über die Steckschalter im grauen Feld kann die Anodenwechselspannung (z.B. zur Messung von Gleichrichter Röhren) festgelegt werden.
  • Im roten Feld kann die Anodengleichspannung definiert werden.
  • Im grünen Feld wird die Schirmgitterspannung festgelegt.
  • Im violetten Feld wird die Wechselspannung für die Heizung kodiert.

Funktion 3: Messbereich des Messinstruments (1 Feld)

  • Im orangenen Feld wird der Messbereich des Instruments festgelegt.

Funktion 4: mechanischer Steckschalter (Steckbuchse 72)

  • zur Blockierung (Bezeichnung „Lock“) der Weiterschaltung des Betriebsartenschalters auf Stellungen größer 12

In die Steckschalterplatte des W 19 (S) sind neben den Steckschaltern auch Buchsen eingebaut.

Funktion 5: Kolbenanschlüsse (1 Feld)

  • Gelbes Feld: quasi als Erweiterung der im Gerät vorhandenen zahlreichen Röhrenfassungen sind sieben 4 mm Buchsen vorhanden. Über diese können die Spannungsquellen mit Röhrenelektroden verbunden werden, die nicht über die Röhrenfassung kontaktiert sind, sondern sich außen am Röhrenkolben befinden (sog. Kolbenanschlüsse).

Funktion 6: Zugang zu internen Messpunkten (2 Felder)

  • 2 weiße Felder: acht weitere 4 mm Buchsen erlauben Zugriff auf geräteinterne Messpunkte.

Somit stellt die „Steckschalterplatte“ ein multifunktionales Element dar, für das selbst Funke keinen eigenen Namen generiert hat. Ich bezeichne dieses Element als Prüfkarteneinheit.


Bild 2    Geräteoberseite der Prüfkarteneinheit

3 Steckschalterreihen zu je 24 Schaltern mit 3 mm Lochdurchmesser (insgesamt 72 Steckschalter)
1 Kolbenanschluss & Prüfbuchsen-Reihe mit 15 Buchsen zur Aufnahme von 4 mm Steckern
2 Prüfkarten Fixierstifte

Die Zuordnung der Spannungsquellen zu den Fassungspins ist die wichtigste Funktion und historisch der älteste Teil der Prüfkarteneinheit. Nachfolgend werden die elektrische Verschaltung und die mechanische Realisierung der Steckschalterplatte beschrieben.

Elektrische Verschaltung der Steckschalterplatte

Obwohl im engeren Sinn die Steckschalter nicht in einer XY-Matrix (Kreuzschienenverteiler) angeordnet sind, kann man von einem funktionellen Kreuzschienenverteiler sprechen.

Bild 3    Schema der Zuordnung der Spannungsquellen zu den Fassungspins

Bis auf die Heizspannungsversorgung erlauben die Steckschalter eine freie Zuordnung der Spannungsquellen auf die eingebauten Prüfröhrenfassungen.

Leider wurde das Prinzip der freien Zuordnung aller Spannungsquellen zu allen Fassungskontakten im Fall der Heizspannung nicht konsequent durchgehalten. Bei vielen Röhrenfassungen ist die Heizspannung fest mit bestimmten Fassungskontakten verbunden. Die Entwicklung neuer Röhrentypen führte nun dazu, dass Röhren mit identischem Sockeltyp (z.B. Oktal, Noval) unterschiedliche Pinbelegung der Heizung aufwiesen. Dieses Dilemma wurde entweder durch Adapter oder durch Einbau von zusätzlichen Röhrenfassungen recht unelegant gelöst. So sind beispielsweise bei der letzten Ausführung des W 19 S (nach 1964) 3 Oktalfassungen, 2 Novalfassungen und 2 Miniatur (Pico) Fassungen verbaut. D.h. für 3 Fassungstypen mussten immerhin 7 (!) Röhrenfassungen auf der Deckplatte untergebracht werden. Zudem wurde es notwendig auf der Prüfkarte zu indizieren, in welche der vorhandenen Röhrenfassungen gleichen Fassungstyps die Röhre nun einzustecken ist.

Wenn bei einem Röhrenprüfgerät die gleiche Fassung mehrfach vorhanden ist, kann von einem Mangel bei der Zuordnung der Spannungsquellen zu den Fassungspins ausgegangen werden. Dies ist beispielsweise bei dem sonst exzellenten russischen Röhrenprüfgerät L3-3 in größerem Umfang der Fall. Vorbildlich ist übrigens der Kreuzschienenverteiler der Neuberger RPM 370 und RPM 375 Röhrenprüfgeräte.

Im folgenden Bild 4 ist eine Zuordnung am Beispiel einer Tetrode (6L6) schematisch dargestellt.

Bild 4    Schema der Zuordnung der Spannungsquellen zu den Fassungspins am Beispiel der 6L6

Vorsicht: Die Durchnummerierung der Pins der Röhrenfassung entspricht nicht der heute üblichen Methode, sondern erfolgt nach funke-proprietären Vorgaben.

Zur obigen schematischen Darstellung der Verschaltung der 6L6 gehört die gelochte Funke Prüfkarte Nr. 657.



Bild 5    Prüfkarte für die 6L6 Leistungstetrode

Steckschalterbelegung für die 6L6

Der große Pfeil links oben gibt an, in welche der insgesamt 3 vorhandenen Oktal-Röhrenfassungen die 6L6 zu stecken ist. Nur in dieser Fassung erhält die Röhre die festverschaltete Heizspannung an den korrekten Fassungsanschlüssen.

Voraussetzung für die im späteren Teil beschriebene Entwicklung von Strommess- und Spannungsinjektionssteckern ist die genaue Kenntnis des mechanischen Aufbaus der Steckschalter in der Prüfkarten Einheit.

Mechanische Ausführung der Prüfkarteneinheit



Bild 6    Schema des Steckschalters in der Prüfkarteneinheit

Die Steckschalter sind in Reihen auf die Unterseite der Steckschalter Isolierplatte aufgenietet. Die kurze Kontaktzunge ist mit der Spannungsquelle, die lange Kontaktzunge mit dem Fassungspin (Kontakt der Röhrenfassung) verbunden. Zentrisch zu den Kontaktzungen ist in der Isolierplatte eine 3 mm Bohrung zur Aufnahme eines Steckstifts vorhanden.


 

Bild 7    Schema der Kontaktierung des Verbindungssteckstiftes

Braun        Isolierplatte
Schwarz    Kontaktfedern aus Messing oder Bonze
Blau           Kontaktstift aus Messing oder Bronze
Gelb           Isolierknopf des Steckstifts (Kontaktstift)

Der Steckstift verbindet die Spannungsquelle elektrisch mit dem Fassungspin. Bild 8 zeigt die mechanische Realisierung der Steckschalter in den Funke Geräten.


 

 

Bild 8    Mechanische Ausführung der Steckschalter auf der Unterseite der Steckschalterplatte

Wegen der relativ guten Zugänglichkeit wurde auf der Unterseite der Prüfkarteneinheit die 3. Steckschalter-Reihe mit den Steckschaltern 67 (unten) bis 72 (oben) fotografiert (vgl. auch Bild 2).
Links befinden sich die kurzen, rechts die langen Kontaktzungen. In der Mitte ist Steckschalter # 69 mit einem Steckstift elektrisch geschlossen. Alle anderen Steckschalter sind geöffnet. Als Besonderheit ist ganz oben der mechanische Steckschalter # 72 zu erkennen. Beim Einstöpseln eines Steckstiftes wird über eine Betätigungswippe der Betriebsartenschalter gegen ein Weiterschalten über Schalterposition 12 verriegelt („Lock“).

Was dem „Tüftler“ Funke nicht eingefallen ist, ihm aber sicherlich gefallen hätte

In Zusammenhang mit der systematischen Messung von Spannungen und Strömen im W 19 (S) [1] entstand der Wunsch, Ströme zwischen den Spannungsquellen zu den Prüfröhrenpins zu messen, ohne dass dazu die Verbindungsleitung durch Ablöten aufgetrennt werden muss. Für einige wenige Röhrensockel/Fassungen sind dazu Strom-Testadapter (Current Test Adapter) erhältlich [4]. Das Strom Testadapter Set Vector T-789-C enthält Adapter für Miniatur (Pico)-, Noval- und Oktalröhren. Der Adapter für Röhren mit Oktalsockel (Vector T80C) ist im nachfolgenden Bild 9 dargestellt.

 Bild 9    Adapter für Röhren mit Oktalsockel zur Messung von Spannungen und Strömen

Eine Strommesssonde wird zwischen zwei Kontaktfahnen eingeführt, wobei die Verbindung zwischen beiden geöffnet wird. Gleichzeitig stellen dabei die beiden getrennten Kontaktfahnen elektrische Verbindung mit den beiden Polen der Messsonde her. Über die beiden Anschlüsse der Messsonde kann nun ein Strommessgerät geschaltet werden. Näheres siehe in [4].
 
Das W 19 (S) hat nun eine Vielzahl von Röhrenfassungen eingebaut, für die keine Strommessadapter verfügbar sind. Beim Vergleich der Kontaktfahnen des Strommessadapters für Oktalsockel inklusive der Messsonde in Bild 9 und den Kontaktfedern der Steckschalter in Bild 8 kam nun die „zündende“ Idee.

Entwicklung eines Strommesssteckers (=Einschleifstecker)

Klinkenstecker werden millionenfach z.B. im Audio-Bereich verwendet. Diese bestehen aus einem in der Länge zweigeteilten runden Metallschaft, wobei die beiden Schaftabschnitte durch eine Isolierscheibe voneinander getrennt sind.

In folgendem Bild 10 ist in Teil A ein Prototyp eines Klinkensteckers entsprechender Geometrie dargestellt. Dieser wird anstelle des normalen Steckstifts in den Steckschalter einführt. Der dem roten Isolierkörper angrenzende (proximale) Teil kontaktiert die kurze Kontaktzunge; der distale Teil macht Kontakt mit der langen Kontaktzunge. Über innenliegende Leitungen werden die beiden Potentiale auf 2 mm Buchsen im Isolierkopf geführt. Beim Einführen dieses Klinkensteckers in Steckschalter, die für die Zuordnung der Spannungsquellen zu Fassungspins zuständig sind (blaue Felder der in Bild 1 gezeigten Universalkarte), kann mit einem an die Buchsen angeschlossenen Strommesser der Strom, welcher von der Spannungsquelle über Strommessstecker zum Fassungskontakt fließt, gemessen werden.

Im Probebetrieb bestätigte sich die prinzipielle Funktionsweise dieser Konstruktion. Bei häufigem Gebrauch stellte es sich allerdings heraus, dass hauptsächlich beim Entfernen des Steckers die Isolationszone durch die recht scharfkantigen Kontaktzungen zunehmend verletzt wurde. Da eine Verbesserung der Isolationszone nicht als dauerhafte Lösung erachtet wurde, wurde ein im Bild 10 B gezeigter Prototyp in Koaxialbauweise hergestellt. Dieser Konstruktionstyp erwies sich als dauerhafte Lösung.

Bild 10    2 unterschiedliche Prototypen von Spannungs- und Strommesssteckern

A) Typ „Klinkenstecker“
B) Typ „Koaxialstecker“

Die Anschlussbuchsen nehmen 2 mm Büschelstecker auf.

Ein Schema des Aufbaus des koaxialen Einschleifsteckers und dessen Positionierung im Steckschalter ist in Bild 11 illustriert.

Bild 11    Schema der Kontaktierung des Einschleifsteckers (=Spannungs- und Strommess-Stecker) vom Typ „koaxial“

In ein äußeres Messingrohr von 3mm Außendurchmesser und 2,5 mm Innendurchmesser (Bild 11, Rot) ist längerer Messingstab von 2 mm Durchmesser (Blau) geschoben. Dazwischen ist auf den inneren 2 mm Kontaktstab ein Silikonschlauch passender Dimension (Gelb) als Isolation stramm aufgezogen, wobei der aus dem äußeren Rohr herausragende Teil des Kontaktstabs „blank“ (nichtisoliert) bleibt. Im oberen Isolierkopf (Gelb) sind nun das äußere Kontaktrohr und der innere Kontaktstab mit Buchsen verbunden (s. Bild 10).

Im Steckschalter kontaktiert nun das äußere 3 mm Messingrohr die kurze Kontaktzunge welche mit der Spannungsquelle verbunden ist. Der weiter herausragende 2 mm Messingstab macht Kontakt mit der langen Kontaktzunge, welche zum Fassungskontakt (Fassungspin) führt.

Vorteil des Strommesssteckers

Da alle Röhrenfassungskontakte mit gleicher Ziffernbelegung miteinander in Verbindung stehen, kann der Strommessstecker, unabhängig vom Fassungstyp, den Strom zu jedem Fassungskontakt messen. Zudem können an den Buchsen auch die anliegenden Spannungen erfasst werden.

Neben Steckern mit 2 mm Buchsen, wurden auch solche mit 4 mm Buchsen hergestellt (Bild 12).



 

Bild 12    Spannungs- und Strommessstecker mit 4mm Buchsen

Bis auf den, wegen der 4 mm Buchsen größeren Isolierkopf, ist obiger Adapter identisch mit der 2mm Ausführung (Bild 10 B).

In folgendem Bild 13 ist eine die Unterseite einer Steckschalter-Reihe mit einem inserierten Strommessadapter illustriert.


 

Bild 13    Unterseite des Kontaktfelds mit einem inserierten Einschleifstecker im Vergleich zu einem normalen Verbindungssteckstift

Wegen der relativ guten Zugänglichkeit wurde auf der Unterseite der Prüfkarteneinheit die 3. Steckschalter-Reihe mit den Steckschaltern # 66 (unten) bis # 71 (oben) fotografiert (vgl. auch Bild 2).
Links befinden sich die kurzen, rechts die langen Kontaktzungen. In der Mitte ist in Steckschalter # 69 ein Strommessstecker und darüber in Steckschalter # 70 zum Vergleich ein normaler Verbindungssteckstift eingesteckt. Alle anderen Steckschalter sind nicht betätigt.

Das dicke äußere koaxiale Messingrohr des Einschleifsteckers macht Kontakt mit der kurzen Kontaktzunge des Steckschalters, während der innere Kontaktstab des Einschleifsteckers die lange Kontaktzunge des Steckschalters kontaktiert. Zwischen dem äußeren und dem inneren Teil des Einschleifsteckers ist deutlich der gelbe Silikon-Isolierschlauch Anschnitt erkennbar. An den auf der Oberseite befindlichen Isolierknopf liegt nun an den 2 mm bzw. 4 mm Buchsen gut zugänglich das Potential der kurzen bzw. langen Kontaktzunge des Steckschalters.

Anwendungsbeispiel des Strommessteckers

Das Funke W 19 (S) kann keine Schirmgitterströme messen. Mit dem Strommessstecker ist das, nomen est omen, kein Problem. An einem Beispiel soll der Schirmgitterstrom einer 6L6 unter Funke Prüfdaten Einstellung (s. Prüfkarte 657) gemessen werden (s. auch Bild 14).

Wie die Prüfkarte für die 6L6 zeigt (s. Bild 5, aber auch das Schema in Bild 4), erfolgt die Zuordnung der Schirmgitterspannung auf den Schirmgitteranschluss der 6L6 (= Röhrenpin 2 nach Funke Zählweise) über Steckschalter # 8. Um den Schirmgitterstrom zu messen muss nun dort nur anstatt eines normalen Verbindungssteckers ein Strommessstecker „eingestöpselt“ und an die beiden Buchsen des Strommesssteckers ein Strommessgerät angeschlossen werden.

Zur Kontrolle des eingebauten Anodenstrom-Messinstruments wurde ein zweiter Strommessstecker in die Verbindung zwischen der Anodenspannungsquelle mit dem Anodenanschluss der 6L6 „eingeschleift“. Dazu muss laut Prüfkarte für die 6L6 (s. Bild 5, aber auch das Schema in Bild 4) in Steckschalter # 2 anstatt eines normalen Verbindungssteckers ein Strommessstecker plaziert und dieser mit einem Strommesser verbunden werden. In der gleichen Art könnte z.B. auch der Heizstrom erfasst werden. An den Strommesssteckern könnte auch die Spannung gegen die Kathode (Kolbenanschluss- und Prüfbuchsenreihe; 4 mm Buchse K) gemessen werden.

Im folgenden Bild 14 ist der Messaufbau gezeigt.


 

Bild 14    Aufbau zur Messung von Anoden- und Schirmgitterstrom einer 6L6

Auf der Deckplatte des W 19 S ist links oben neben der Prüfkarte die in Betrieb befindliche 6L6 Prüfröhre sichtbar. Rechts daneben sind die beiden Strommessstecker mit ihren Verbindungsleitungen zu den beiden Strommessgeräten (Agilent 34401A & UT803) zu sehen. Der vom UT803 gemessene Schirmgitterstrom betrug 4,75 mA. Der vom Agilent 34401A gemessene Anodenstrom betrug 88,172 mA. Beim Vergleich dieses objektiv sicherlich richtigen Werts mit dem Anodenstrom, welches das intern eingebaute Instrument anzeigt (76 mA), fällt eine gravierende Differenz auf.

Das Ziel vorliegender Untersuchung war NICHT die Untersuchung der Validität der Anodenstromwerte, welches das Instrument des Funke W 19 S anzeigt. Dazu wäre eine Statistik der Vermessung von mindestens 3 Geräten erforderlich.

Weitere Anwendungsmöglichkeiten des Strommesssteckers wäre das Einschleifen von Widerständen und Kondensatoren in die Elektrodenzuführung; so z.B. Einfügen von Kathodenwiderständen und eine Parallelschaltung mit Kondensatoren.

Modifikation des Strommesssteckers zum Spannungs-Injektionsstecker

Der innere Kontaktstab des koaxial aufgebauten Strommesssteckers kontaktiert die lange Kontaktzunge, welche mit dem Röhrenfassungskontakt verbunden ist. Dies eröffnet die einfache Möglichkeit externe Spannungen unter Abschaltung der geräteinternen Spannungsquellen an beliebige Röhrenfassungspins anzulegen. Zur Vereinfachung wurde nun ein solcher Spannungsinjektionsstecker aus einem Strommessstecker durch Weglassen der Anschlussbuchse, welche normalerweise über das koaxiale Außenrohr mit der kurzen Kontaktzunge und damit mit der internen Spannungsquelle verbunden ist, konstruiert.


 

Bild 15    Schema der Kontaktierung des Spannungs-Injektionssteckers

 

Die externe Spannung gelangt über eine im Isolierkopf (Gelb) befindliche 4 mm Buchse (nicht gezeigt) auf den mittleren 2 mm Kontaktstab (Blau), und erreicht über die lange Kontaktzunge den Fassungskontakt.

In Bild 16 ist der nach obigem Schema realisierte Spannungsinjektionsstecker mit 4 mm Anschlussbuchse illustriert.




 

Bild 16    Mechanische Ausführung des Spannungs-Injektionssteckers

Es stellt sich die Frage, wozu die ganze Mühe mit diesem Spannungsinjektionsstecker und was kann man damit machen?

Vorarbeiten zur Entwicklung eines externen Zusatzgeräts, welches Funke Röhrenprüfgeräte zu hochwertigen Röhrenmessgeräten modernisiert

Mit den Spannungsinjektionssteckern eröffnet sich eine einfache Möglichkeit, die eingebauten unzureichenden Spannungsquellen durch präzise geregelte Spannungen aus einem externen Zusatzgerät zu substituieren. Dazu muss das W 19 (S) in keinster Weise modifiziert werden (Gerät verbleibt im Originalzustand). Zum Test der Brauchbarkeit dieses Denkansatzes wurden als externe Spannungsquellen probeweise die im Röhrenmessgerät RoeTest 4 (Helmut Weigl) vorhandenen hervorragend guten Spannungsquellen benutzt. Über Spannungsinjektionsstecker wurden die Anoden-, die Schirmgitter- und die Steuergittervorspannung in das W 19 S eingespeist. Die im Funke W 19 (S) eingebaute Heizspannungsquelle ist für alle Zwecke voll ausreichend und wird weiterhin benutzt.


 

Bild 17    Anschluss externer Spannungsquellen an ein W 19 S über Spannungsinjektionsstecker

Für die Messung wurde wiederum eine 6L6 Röhre (Tetrode) eingesetzt. Dementsprechend wurden folgende externe Spannungen über Injektionsstecker angelegt:

Anodenspannung auf           Fassungspin 1 – Steckerschalter #2
Schirmgitterspannung auf    Fassungspin 2 – Steckerschalter #8
Steuergitterspannung auf    Fassungspin 3 – Steckerschalter #14

Das Kathodenpotential (0 Volt) wurde über die 4 mm Buchse K angelegt. Dies hätte aber auch mittels eines Injektionssteckers auf Fassungspin 5 über Steckschalter # 23 erfolgen können.

Bild 18    Kompletter Testaufbau bestehend aus W 19 S, RoeTest 4 als Spannungsquelle, Spannungsinjektionsstecker, 4 Verbindungskabel

Vom als Spannungsquelle dienenden Röhrenmessgerät RoeTest 4 gelangten über 4 Messkabelleitungen die Anoden-, die Schirmgitter- und die Steuergitterspannung auf das W 19 S. Die Heizspannung für die 6L6 lieferte das W 19 S selbst.

Im manuellen Modus des RoeTest 4 (s. Bild 19) wurden nun NICHT die Funke Prüfwerte, sondern das was das W19 S nicht kann, die im Datenblatt der 6L6 kommunizierten Betriebsdaten eingestellt. Im typischen Arbeitspunkt wird die Röhre mit folgenden Spannungen versorgt:

Ua = 250 VDC    Ug2 = 250 VDC    Ug1 = -14 VDC

Obige Werte finden sich übrigens auch auf der Prüfkarte unter der Überschrift Betriebsdaten (s. Bild 5, linke Seite).

 

 

Bild 19    Bildschirmansicht des RoeTest 4: Spannungsquelle im manueller Modus

Auf dem Bildschirm ist die Höhe der einzelnen Spannungen sowohl analog als auch digital ersichtlich. Zusätzlich zeigt das Gerät auch die jeweils fließenden Ströme an. Der Anodenstrom betrug 86,0 mA. Der Schirmgitterstrom belief sich auf 5,04 mA. Die typischen Werte der 6L6 betragen Anodenstrom = 72 mA und Schirmgitterstrom = 5,0 mA. Die typischen Stromwerte sind auch auf der Funke Prüfkarte (s. Bild 5) vermerkt.

Mit den Ergebnissen des Testaufbaus konnte gezeigt werde, dass sich das W 19 (S) mit externen Gleichspannungsquellen betreiben lässt und dabei valide Ergebnisse erzielt werden.

Es wäre natürlich für normale Anwendung nicht sinnvoll, ein RoeTest als Spannungsquelle für die Funke Röhrenprüfgeräte zu benutzen. Die Intention ist, dafür eine spezielle Mehrfachspannungsquelle zu entwickeln. Dies sollte genau wie das probeweise als externe Spannungsquelle benutzte RoeTest 4 einstellbare und gut geregelte Spannungen für die Anode, das Schirmgitter und das Steuergitter liefern können. Zudem müssen die fließenden Anoden- und Schirmgitterströme genau ablesbar sein.

Vorabinfo über ein derartiges Gerät, welches in Entwicklung ist.


Bild 20    Prototyp einer externen Mehrfachspannungsquelle

Wie das RoeTest zeigt, können dank moderner Bauteile (wie integrierte Hochspannungsregler, Leistungs- MOSFETs etc.) einstellbare geregelte Hochspannungsquellen mit deutlich weniger Aufwand gebaut werden, als das früher z.B. mit Längsregelröhren, machbar war.

Der in Bild 20 gezeigte, noch nicht funktionsfähige Prototyp liefert 3 über Zehngangpotentiometer einstellbare geregelte Spannungen (Daten vorläufig):

Roter Regelknopf:       Anodenspannung bis 350 Volt (400mA)
Gelber Regelknopf:     Schirmgitterspannung bis 350 Volt (100 mA)
Blauer Regelknopf:     Steuergitterspannung bis -60 Volt

Auf der großen LCD Anzeige werden alle Spannungen und Ströme simultan dargestellt. Das Herz des Geräts ist ein PIC Mikrokontroller.


Nach Fertigstellung und Test werde ich das Gerät genauestens beschreiben und Messergebnisse der Kombination von diesem mit  dem im Originalzustand verbleibenden W 19 (S) präsentieren.

Literatur

[1]    Schmid, K.: Re-Evaluierung des Funke Röhrenprüfgeräts W 19 (S). Last- und Netzspannungsabhängigkeit der Anoden- und stabilisierten Schirmgitterspannung, RM.org
[2]    Müller, K.-F.: Das Funke-Röhrenmessgerät W 19, Schriftenreihe zur Funkgeschichte Bd. 14, Verlag Dr. Rüdiger Walz, Idstein 2004.
[3]    Scharschmidt, W.: Die Röhrenhistorie. Bd. 3, Max Funke KG, Funk Verl.,         Dessau-Roßlau 2009
[4]    Schmid, K.: Current Test Adapter Set: Vector T-789-C, RM.org

Dieser Beitrag wurde am 06.Jul.12 12:50 von Kurt Schmid editiert.

Kurt Schmid
Kurt Schmid
Redakteur
D  Beiträge: 66
Schema: 3
Bilder: 3
17.Feb.13 14:08
 
Anzahl Danke: 37
Antworten  |  Sie sind nicht eingeloggt (Gast).   2

 

Kontaktprobleme der Funke Steckschalterplatte und deren Behebung

Im Verlauf des Tests der Strommess- und Spannungsinjektions-Steckern hat es sich herausgestellt, dass die Steckkontakte der Funke Prüfkarteneinheit konstruktionsbedingte Schwachstellen aufweisen, die in einer nicht unerheblichen Anzahl von Fällen eine sichere Kontaktgabe der Steckstifte beeinträchtigen. Das Kontaktproblem resultiert nicht aus den aus Phosphorbronze bestehenden Kontaktzungen selbst, sondern aus deren mangelhafter Befestigung auf der Deckplatte der Funke Röhrenprüfgeräte. Sowohl die kurzen als auch die langen Kontaktzungen sind mit 3mm Hohlnieten auf der Steckschalter-Isolierplatte (Dicke = 5mm) befestigt (s. Schemata in Bild 6 & 7 des vorhergehenden Beitrags). Während diese Hohlnieten auf der Seite der Kontaktzungen (Unterseite der Deckplatte) eine breite Bördelung aufweisen (s. Fotos Bild 8 & 13) ist deren Vernietung auf der Gegenseite ungenügend.
 
Es wundert nicht, dass die Problematik bei allen 6 Exemplaren der von mir untersuchten Funke Röhrenprüfgeräte (RPG 4/3, W19(S), W20) erkennbar war, da die Steckschalter identisch aufgebaut und gefertigt sind. Zur näheren Untersuchung wurde aus einer teildemontierten W20 Deckplatte (fehlende Instrumente und Rheostate) die gesamte Verdrahtung vorsichtig entfernt und die Prüfkarteneinheit aus der Deckplatte ausgesägt und zur mechanischen Schonung der Unterseite (Verdrahtungsseite) mit 2 seitlichen Konsolen von 3,5 cm Höhe versehen (s. Bild 1).
 

Bild 1 Ansicht der freigelegten Prüfkarteneinheit eines Funke W20

Es sind 3 waagrechte Reihen von 3 mm Buchsen zu je 24 dahinterliegenden Kontaktschaltern vorhanden. Zusätzlich gibt es eine Reihe von fünfzehn 4m Buchsen, deren Funktion im Eingangsbeitrag angesprochen ist. 
 
Schon beim Entfernen des Kabelbaums in situ mit einem feinen Seitenschneider (Knipex) und beim vorsichtigen Ablöten der Kabelreststücke aus der aus der gesamten Deckplatte entfernten Prüfkarteneinheit konnten mehrere gelockerte Kontaktzungen ausgemacht werden, welche vorher offensichtlich nur noch durch den starren Kabelbaum gehaltert waren. Wenn der mächtige Kabelbaums noch vorhanden ist, fällt es recht schwer, Problemstellen zu lokalisieren. Insgesamt waren 9 Kontaktzungen (5 kurze und 4 lange Kontaktzungen) deutlich sichtbar gelockert.
 
In einem ersten Reparaturansatz wurden die 9 lockeren Kontaktzungen mit M2 Schrauben, welche gerade durch die Hohlnieten passen, mit M2 Muttern + Unterlegscheibe auf der Gegenseite fixiert.
 

Bild 2 Kontaktseite der Prüfkarteneinheit mit neun zusätzlich fixierten Kontaktzungen

Auf dieser Seite weisen die Hohlnieten, welche der Befestigung der Kontaktzungen dienen, einen ausreichend breiten Rand auf. 
 
Nach Entfernen der oberen schwarzen Bakelit-Abdeckplatte der Prüfkarteneinheit (s. Bild 1) wird die Oberseite der Prüfkarteneinheit sichtbar (Bild 3).
 
 

Bild 3 Oberseite der Prüfkarteneinheit ohne Bakelit-Abdeckplatte

Deutlich sind die Schraubenköpfe der 9 zusätzlichen 2mm Schrauben erkennbar. Das grüne Rechteck markiert den später besprochenen Detailausschnitt.
 
Bei näherer Inspektion der Oberseite der Prüfkarteneinheit stellte sich heraus, dass neben den schon identifizierten und durch zusätzliche Verschraubung reparierten Problemstellen weitere „lockere“ Vernietungen vorhanden waren.
 

Bild 4 Detail von 3 Steckschaltern (grün umrandeter Ausschnitt in Bild 3) 

Ein Steckschalter besteht aus 2 Kontaktzungen, die mit Hohlnieten vertikal auf der 5mm dicken Isolierplatte befestigt sind. Jede Kontaktzunge hat zur Sicherung gegen Verdrehen eine Lasche, die in eine kleine benachbarte Bohrung reicht. In der Mitte befindet sich die 3mm Bohrung für den Kontaktstift. Beim Schalter in der Mitte ist die Bördelung der oberen Hohlniete deutlich mangelhaft oder fehlt. Möglicherweise ist es so, dass die Bördelungen schon bei der Vernietung nicht zustande kam, oder die Bördelung bei häufigerem Betätigen des Kontakts abbrach.
 
Wegen der großen Ungewissheit welche Nietungen nun einen sicheren Halt haben und welche nicht, wurde zu eine Radikallösung des Problems gegriffen. Ausnahmslos wurden sämtliche Kontaktzungen mit der Isolierplatte durch Schrauben fest verbunden. Dazu dienten Edelstahlschrauben mit Torx-Linsenkopf (M2 x 8mm), welche von der Oberseite der Prüfkarteneinheit durch die Hohlnieten gesteckt wurden und auf der Unterseite mit M2 Edelstahlmuttern verschraubt wurden. Beidseitig wurden 2mm Edelstahl Unterlagscheiben verwandt. Auf der Mutternseite wurde zusätzlich eine kleine Zahnscheibe verwandt.      
 

Bild 5 Oberseite der modifizierten Prüfkarteneinheit mit insgesamt 144 M2 Schrauben

Bild 6 Kontakt-/Verdrahtungsseite der Prüfkarteneinheit mit insgesamt 144 M2 Muttern

Die Verschraubungen lassen sich an der isoliert dastehenden Prüfkarteneinheit wegen der guten Zugänglichkeit leicht bewerkstelligen. Deutlich fordernder stellt sich das im Normalfall einer noch in der Deckplatte befindlichen Prüfkarteneinheit dar. Von der Entfernung der gesamten Deckplatte aus dem Gerät mal abgesehen, ist die Übersichtlichkeit und Zugänglichkeit zu den Hohlnieten durch den Kabelbaum deutlich erschwert. Mit viel Geduld und einigem Geschick gelingt es aber auch unter diesen Umständen, die zahlreichen Verschraubungen anzubringen.
 
Es hat sich als wesentlich günstiger erwiesen, die Schrauben nicht von der Oberseite, sondern von der Kontaktseite durch die Hohlnieten zu führen. Andernfalls müssen die Muttern mit Zahnscheibe und Unterlegscheibe in der beengten und unübersichtlichen Kontakt-/Verdrahtungsseite auf die Schraube gedreht werden. Dank des Torx-Linsenkopfs der Schrauben, können diese fest auf einem Torx-Schraubendreher (T6) aufgesetzt durch das mehr oder weniger großes „Wirrwarr“ des Kabelbaums und der Kontaktzungen von unten durch die Hohlniete gesteckt, und auf der völlig frei zugänglichen Oberseite  mit einer Unterlagscheibe und einer Zahnscheibe versehen bequem mit einer M2 Mutter festgezogen werden. Ein Verdrehen der Kontaktzungen ist dank der daran vorhandenen Verdrehungssicherung ausgeschlossen. Die Länge der Schraube (8mm) ist so gewählt, dass die festgezogene Mutter gerade mit dem Schraubenende abschließt. Damit ist gewährleistet, dass die anschließend aufgeschraubte schwarze Bakelit-Abdeckplatte nicht mit übermäßig weit überstehenden Schrauben bzw. Muttern kollidiert.
 
Fall Sie sich zu der beschriebenen Restaurierung Ihres Funke Röhrenprüfgeräts entschlossen haben sollten, denken Sie bei aufkommenden Frustperioden daran, dass ich nur der Überbringer der Nachricht, aber nicht der Konstrukteur des Funke Geräts bin. Für Funke Geräte gilt in besonderem Maße der Spruch „Es ist nicht alles Gold was glänzt“ alias „All that Glitter is not Gold“.
 

 

  
rmXorg