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ECH42 ohne (sichtbaren) Getter

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Forum » Valves / tubes - Semiconductors » VALVES/TUBES / SEMICONDUCTORS in RADIOMUSEUM » ECH42 ohne (sichtbaren) Getter
           
Dietmar Rudolph
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13.Sep.17 11:25

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Bei Miniatur-Röhren, besonders von Valvo, ist ein Niederschlag vom Getter im oberen Teil der Röhre und zusätzlich eine Verspiegelung durch Getter im unteren Teil der Röhre üblich. (rechts im Bild)

Vereinzelt finden sich jedoch auch Röhren ohne jeden sichtbaren Niederschlag vom Getter.

Links ist eine solche Röhre ohne sichtbaren Getter zu sehen. Wie aus der Kennung "EKRA" hervorgeht, handelt es sich um eine "NOS" ECH42. Es handelt sich um eine frühe Röhre, denn sie hat noch einen geklebten Boden, keinen angeschmolzenen.

Auf der (inneren) Abschirmung ist eine (der beiden) Getter-Pillen zu sehen.

 

In den "Thumbnails" zur ECH42 finden sich noch zwei weitere Röhren ohne Getter. Und eine, bei der nicht genau zu erkennen ist, ob sie tatsächlich auch ohne Getter ist. (rechts)

   

  • Welche Art von Getterung wurde hierbei verwendet?
  • Entspricht das der Getterung, die bei manchen (kleineren) Senderöhren angewendet wird?

MfG DR

Wolfgang Holtmann
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16.Sep.17 13:25

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Hallo Herr Rudolph

Zur Beantwortung Ihrer Fragen:

  • Welche Art von Getterung wurde hierbei verwendet?

Es handelt sich um ein Zirkonium Getter.

  • Entspricht das der Getterung, die bei manchen (kleineren) Senderöhren angewendet wird?

Ja, und auch bei Hochspannungsgleichrichtern zu finden sind.

MfG

 

Andreas Steinmetz
 
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17.Sep.17 22:51

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Diese Art Getter habe ich auch schon bei Valvo EM84 und EM87 gesehen. Zuerst dachte ich an einen Fehler, aber die Röhren arbeiteten einwandfrei.

Dietmar Rudolph
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18.Sep.17 11:43
 
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Nachdem RM.org nun mehrere Tage nicht erreichbar war, war Zeit für eine weitergehende Literatur-Recherche zum Thema Getter (to get: ergreifen, erfassen). Die Gasbindung kann durch Adsorption, Absorption oder chemische Umsetzung erfolgen.

In der einschlägigen Literatur vor Mitte der '60er Jahre kann man dazu eine ganze Menge Informationen finden.

Es gibt zwei Gruppen von Gettern, die gemäß ihren Arten der Aktivierung unterschieden werden:

  • Verdampfungs-Getter
  • Schicht-Getter, Kontakt-Getter

In jeder dieser Gruppen gibt es zahlreiche Unter-Arten, so daß es in summa an die zwei Dutzend verschiedene Getter-Arten gibt.

Verdampfungs-Getter

Die "Getter-Pillen" der Verdampfungs-Getter bestehen meist aus Mischungen verschiedener Metalle: z.B. Barium: Ba, Strontium: Sr, Kalzium: Ca, Magnesium: Mg.
Der Getter muß vor seiner Verdampfung zusammen mit den Röhren-Elektroden ausheizbar sein (300°C - 600°C), wobei dabei nur wenig Getter-Material verdampfen darf. (Bereich II in Abb. 186)

Der Getter wird dann bei höheren Temperaturen (Bereich III) verdampft und schlägt sich dabei meist an der Wand des Röhrenkolbens nieder.

Der "Arbeitsbereich" der Verdampfungs-Getter liegt dann bei Temperaturen bis zu 200°C (Bereich I), also bei Temperaturen, die auch der Glas-Kolben einer Rundfunk-Röhre erreicht.

Durch die Verdampfungs-Getterung  kann die Dauer des Pump-Prozesses bei Radio-Röhren auf ca. 5 Minuten abgekürzt werden, weil das erforderliche Hochvakuum durch die Verdampfung des Getters schnell erreicht wird.

Der Verdampfungs-Getter ist also nicht nur für die Aufrechterhaltung des Vakuums erforderlich.

Kontakt-Getter

Diese Getter-Stoffe werden keinem Verdampfungs-Prozeß unterzogen. Sie finden sich als dünne Schichten auf Elektroden (z.B. Anoden-Blech), daher auch Schicht-Getter benannt. Diese Elektroden müssen zuvor bei hohen Temperaturen (abhängig vom Material der Elektroden) entgast werden. Diese Getter wirken dann nur während des Betriebes der Röhre, wobei die Kontakt-Getter entsprechend hohe Temperaturen erreichen müssen. Nach Stillegung der Röhre vermindert sich das Vakuum wieder.

Zu den Kontakt-Gettern gehören: Ta: Tantal, W: Wolfram, Mo: Molybdän, Zr: Zirkonium, Th: Thorium, U: Uran, Fe: Eisen, Ti: Titan, Nb: Niob, Al: Aluminium, Cu: Kupfer.

Beispiel: Zirkonium

Zirkonium als Kontaktgetter muß also 300° bis 500°C haben, damit es Wasserstoff absorbieren kann, jedoch bis zu 1600°C, damit es die restlichen Gase in einer Röhre absorbieren kann. Diese hohe Temperatur von über 1000° wird an der Anode von Senderöhren erreicht, wenn diese schon leicht ins Glühen kommen. Aber man benötigt dann in einer Senderöhre dann auch noch Zirkonium an einer Stelle, die im Betrieb nur zwischen 300° und 500° heiß wird - oder man muß "ein weiteres Getter wie etwa Barium einbauen".

Die ECH42 ohne sichtbaren Getter-Spiegel

Temperaturen, wie diese für ein Zirkonium Schicht-Getter erforderlich sind, werden in einer kleinen Radio-Röhre nicht erreicht. (Auch würde sonst der Glaskolben erweicht werden.) Zirkonium als Gettermaterial scheidet somit hierbei aus. Die anderen Kontakt-Getter Materialien jedoch auch, weil diese ähnlich hohe Betriebstemperaturen erfordern.

Was also bleibt?
In einem Papier von Espe, Knoll, Wilder: Getter Materials for Electron Tubes findet sich ein Hinweis:

  • Bei langsamer Verdampfung des "Verdampfungs-Getters" bildet sich nur ein durchsichtiger Getter-Niederschlag - im Unterschied zu einem (sonst üblichen) schnellen Verdampfen.

Das ist die wahrscheinlichste Lösung des Problems.

Die fragliche ECH42 hat keinen Metall-Kragen mehr, sondern einen Nippel aus Glas. Jedoch ist der Röhrenboden noch "gelötet". Wie mich Wolfgang Bauer per Mail aufmerksam machte, gibt es bei diesen Röhren "auf der Röhre ohne sichtbarem Getter keine  fortlaufende Nummer (für die Garantie) wie auf den anderen ECH42". 

Herr Bauer hat dankenswerter Weise auch noch Bilder von einer bei ihm befindlichen "Miniwatt" ECH42 zur Verfügung gestellt.

Auf der linken Aufnahme ist sehr deutlich die Lasche zu sehen, die die Getter-Pille enthält. Der "gelötete" Boden ist auch hier gut erkennbar.

Links die Röhrenschachtel und rechts die ECH42 auf dem Röhrenmeßgerät.

Es spricht daher einiges dafür, daß es sich bei diesen Röhren ohne sichtbaren Getter-Spiegel um eine Versuchs-Serie handelt, die jedoch anschließend in den Handel gelangt ist, weil sich die Röhren als voll funktionsfähig erwiesen haben.

Lit.

  • Knoll M.; Eichmeier J.: Technische Elektronik, Bd. 1, Springer, 1965
  • Mönch, G.Ch.: Neues und Bewährtes aus der Hochvakuumtechnik, VEB Technik, 1961
  • Espe, W.; Knoll, M.; Wilder, M.P.: Getter Materials for Electron Tubes, Electronics, 1950, pp. 80 - 86

MfG DR

This article was edited 18.Sep.17 17:25 by Dietmar Rudolph .

Jacob Roschy
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18.Sep.17 20:48

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Bei einem Blick rüber zur ECH43, bei der es sich mMn wohl nur um eine selektierte ECH42 handelt, findet man ebenfalls mehrere Valvo- Exemplare ohne sichtbares Getter.

Mein Exemplar hat den Buchstabencode DKNB, unten auf dem Boden ist, wie im Philips- Konzern üblich, ein Produktionscode zu finden mit oben „PC6“ und darunter „+3F2“.

„PC“ kann der ECH42 zugeordnet werden, „+“ für Philips Sittard, Abt. 22851, für die restlichen Hieroglyphen finde ich keine Bedeutung.

M. f. G. J. R.

Wolfgang Holtmann
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19.Sep.17 18:24

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Weil der Produktionskode nach den Niederlanden weist, habe ich diese kniffelige Frage (mit Bildern) auch im NL-Forum über alte Radios gestellt.

Weiterhin nach Informationen zur Getterung im Allgemeinen in der Buchreihe „Röhrenhistorie“ von Wolfgang Scharschmidt gesucht und das zum Thema gefunden:

Selber besitze ich Röhren mit m.E. gleichem Getter (d.h. ohne sichtbaren Niederschlag) wie die gezeigte ECH42 weiter oben:

 

Abbildung A zeigt die Vorderseite und Abb. B die Hinterseite.

Ganz anders ist es bei Typ C! Das sieht nach einem Zirkonium-Getter aus, wie es bei der Poströhre C3g verbaut wurde. Die hat jedoch ein zusätzliches Bariumverdampfungsgetter montiert, die DY86 nicht...

MfG

Steffen Thies
 
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19.Sep.17 21:36

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Post 4 von Herrn Rudolph beantwortet meiner Meinung nach eine andere Frage: Gefahr durch verbrauchten Getter?

Im Artikel von Espe, Knoll, Wilder heißt es: If flashing is done very rapidly, the getter deposits in a rather high vapor pressure and the getter mirror will be discolored due to dispersion of the Ba. Das müssen die merkwürdigen durchscheinenden Spiegel sein.

Grüße,

Steffen Thies
 

Dietmar Rudolph
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20.Sep.17 13:48

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Will man ein physikalisch / chemisches Problem verstehen, ist es allemale besser, hierfür auf Original-Literatur zurück zu greifen. Sowohl Knoll, Eichmeier, Espe, Wilder als auch Mönch haben sich in der Praxis mit Hochvakuum-Technik und der Technik von Röhren befaßt. Man kann daher davon ausgehen, daß die in deren Büchern und Artikeln angegeben Informationen zuverlässig und richtig sind.

Alles, was heute, also in der Nach-Röhren-Zeit veröffentlich wird, ist Sekundär- oder gar Tertiär-Literatur, weil die betreffenden Autoren keine eigene praktische Erfahrung mit der Materie haben. Und, da man i.a. nicht einfach bloß aus der originalen Literatur abschreiben will, wird gerne auch (etwas) umformuliert. Das kann aber dann durchaus mißverständlich bis Sinn-entstellend sein.

Der erste Satz der Kopie aus der "Röhren-Historie" ist ein Beispiel für eine Formulierung, die mißverständlich ist. Hier steht, daß die Kontakt- oder Schicht-Getter "teils bis >1200° eine 'durchgängige' Getterwirkung haben". Das ist eindeutig eine verkürzte Aussage, speziell Zirkonium betreffend.

Hier noch einmal die Aussage von Knoll / Eichmeier, die eindeutig belegt, daß ein solches Kontakt- oder Schicht-Getter eine entsprechend hohe Temperatur benötigt, um wirksam zu sein - und in 2 Temperatur-Bereichen unterschiedliche Getter-Eigenschaften hat.

Betrachtet man darauf hin noch einmal die Fotos der Röhren, bei denen ein Zirkonium-Getter unterstellt wird, so sieht man, daß die betreffenden Getter-Pillen an Stellen angebracht sind, die im Betrieb wohl kaum 100°C erreichen werden - und daher völlig ungeeignet für für ein Zirkonium-Getter sind. 

Zudem haben "normale" Rundfunk-Röhren Röhrenkolben aus Weichglas, das bei wenigen 100°C weich und vom Luftdruck eingedrückt wird. Auch das spricht gegen die Anwendung von Zirkonium-Getter.

Andererseits haben Sende-Röhren (und Spezial-Röhren) mit Zirkon-Getterung immer Kolben aus Hart-Glas, das einen viel höheren Schmelzpunkt hat.  Und bei Temperaturen >1200° glüht dann die Anode schon. Daher wird Zirkonium hier auf die Anode aufgesintert, damit es in seinen "aktiven" Temperatur-Bereich kommt. Aber, man braucht dann zusätzlich Zirkonium an einer Stelle in der Röhre, die im Betrieb auf 300° bis 500° kommt.

MfG DR

Wolfgang Holtmann
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24.Sep.17 20:23

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Die Grundlagen in der Literatur von Espe & Co stammen aus den 60er Jahren!

Einige Jahre später wurde bei SIEMENS eine Zirkonium -Kohle Verbindung entwickelt, die ein nichtverdampfendes Getter bei niedrigen Temperaturen ermöglicht und wurde zum Patent angemeldet unter der Nr. DE2062992 mit Priorität von 1970.
Ebenfalls in den USA unter Nr. US3820919A

In Asien wird eine Zirkonium - Vanadium - Eisen Verbindung hergestellt, mit ebenfalls guten Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen.

MfG

This article was edited 24.Sep.17 20:27 by Wolfgang Holtmann .

Dietmar Rudolph
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25.Sep.17 10:13

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Das ist ein interessantes Ergebnis und scheint tatsächlich die Lösung des Problems des unsichtbaren Getter-Niederschlags zu sein. Auch korrespondiert es mit der bekannten Tatsache, daß gewisse Metall-Legierungen einen niedrigeren Schmelzpunkt haben als die an der Legierung beteiligten Metalle selbst.

Allerdings war zuvor im Thread nur von Zirkonium (als Metall) die Rede und nicht von einer Legierung, an der Zirkonium beteiligt ist - und das war der Stand der Technik bis Mitte der '60er Jahre.

In so fern ist es fast verwunderlich, daß in den '70er Jahren, also praktisch zum Ende der Ära der Röhrentechnik noch diese Getter-Art entwicklt wurde.

Die Getter-Pille der mittleren DY86 (B) und die auf dem Getter-Blech der rechten DY86 (C) Substanz (in Post #6) könnte von der Farbe her tatsächlich ein gesintertes Graphit-Zirkonium Gemisch sein.

Obwohl die Siemens Patentschrift aus 1970 stammt, hat es diese Information nicht bis in das Buch "Bretting, J.: Technische Röhren, Grundlagen, Funktionen, Anwendungen, Hüthig, 1991" geschafft. Dort wird in § 2.5 Vakuumtechnologie (Verfasser: Herbert Ruf) bei den Getter-Materialien das Zirkon nur als Metall einschließlich der dafür notwendigen hohen Temperaturen erwähnt. Also hier noch Stand der '60er Jahre.

Jedenfalls hat die Fragestellung nun dankenswerter Weise einen zufriedenstellenden Abschluß gefunden, zumindest für die DY86.

Bleibt zum Schluß doch noch eine Frage offen bezüglich der ECH42.

Die ECH42 kam 1948 auf den Markt, damals mit Metallkragen. Die ECH42 ohne Metallkragen dann vermutlich um 1950. Der Boden der ECH42 ist hier noch geklebt bzw. gelötet und nicht angeschmolzen, wie es später üblich war.
Wenn wir unterstellen, daß hier die Getterung ohne sichtbaren Getterspiegel mit Hilfe einer 1970 patentierten Graphit-Zirkonium Getterung zustande gekommen sei, wie kann es dann sein, daß 1970 ein Patent auf ein Verfahren erteilt wird, das in diesem Fall dann den "Stand der Technik" darstellen würde?
"Stand der Technik" ist ein klassisches Gegenargument gegen die Erteilung eines Patents.

 

 

 

Veröffentlichungsnummer US3820919 A
Publikationstyp Erteilung
Veröffentlichungsdatum 28. Juni 1974
Eingetragen 13. Dez. 1971
Prioritätsdatum 21. Dez. 1970
Auch veröffentlicht unter CA942372A, CA942372A1, DE2062992A1
Erfinder Katz H
Ursprünglich Bevollmächtigter Siemens Ag

 

 

 

 

 

 

 

 

MfG DR

This article was edited 25.Sep.17 13:50 by Dietmar Rudolph .

Wolfgang Holtmann
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25.Sep.17 15:25

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Hallo Herr Rudolph

In Ihrem Post#4 schrieben Sie:

"Es spricht daher einiges dafür, daß es sich bei diesen Röhren ohne sichtbaren Getter-Spiegel um eine Versuchs-Serie handelt, die jedoch anschließend in den Handel gelangt ist, weil sich die Röhren als voll funktionsfähig erwiesen haben."

Dieser Meinung bin ich auch, weil zeitlich danach ECH42's produziert wurden, die ein normales Barium-Getter trugen. Hier ein Beispiel: FENA

Die Kodierung unterhalb lautet: PC7 +4K5

@ Wolfgang Bauer:   Irgendwann hatte man bei VALVO die Durchnummerierung mit drei Ziffern aufgegeben und allgemein dafür vier Buchstaben gesetzt.

MfG

Wolfgang Holtmann
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26.Sep.17 11:13

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Wie schon erwähnt, habe ich diese Diskussion auch im NL-Radioforum gestellt in der Hoffnung, dass unter den Lesern dort jemand eine Antwort aus erster Hand geben kann. Gemeint ist ein Mitarbeiter der Fa. Philips Sittard (NL), der als junger Mann an der Herstellung dieser besonderen Röhre beteiligt war. Leider bis jetzt keine Reaktion.

Wenn man nun den Gedanken einer Versuchsserie weiter verfolgt, dann stellt sich die Frage: Warum Anfang der 70er Jahre das bei einer ECH42 gemacht wurde und nicht bei der moderneren ECH81? Bekanntlich wurden die Rimlockröhren schon nach wenigen Jahren aus der Produktion genommen und durch Novalröhren ersetzt.

Könnte das vielleicht die Antwort sein?
Dazu versetze ich mich in die Lage des Leiters der Röhrenentwicklung bei SIEMENS.
Die Erfindung der neuen Getter-Legierung muss nach den erfolgreichen Labortests auch bei größeren Stückzahlen erprobt werden. Hätte man dazu die ECH81 gewählt und an die Radiohersteller zur Erstbestückung geliefert, dann wäre die Gefahr groß, dass eventuelle Kinderkrankheiten zu Reklamationen führen, was wiederum den Ruf des Radioherstellers schadet ...

Also hatte man die ECH42 zu Ersatzzwecken in einer kleinen Serie produzieren lassen und an selektierte Reparaturwerkstätten geliefert mit der Bitte um Rückmeldung bei irgendwelchen Problemen.

 MfG

This article was edited 26.Sep.17 11:21 by Wolfgang Holtmann .

Dietmar Rudolph
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26.Sep.17 14:45

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"Warum Anfang der 70er Jahre das bei einer ECH42 gemacht wurde und nicht bei der moderneren ECH81?"

Daß die ECH42 aus dem Anfang der '70er Jahre stammen soll, ist, ohne Belege dafür, reine Spekulation. Dagegen spricht auch die Tatsache, daß der Fuß der Röhre an-gelötet und nicht an-geschmolzen ist. Röhren mit an-gelötetem Fuß gibt es nur aus der Anfangszeit der "Miniatur-Röhren", also aus Ende '40er bis Anfang '50er Jahre. (Wobei die Miniatur-Röhren aus USA damals bereits an-geschmolzene Füße hatten.)

Die "Versuchs-Serie" der ECH42 dürfte eher mit der damals neuen (und vereinfachten) Art des Röhrenfußes ohne Metall-Kragen zu tun haben. Schließlich mußte getestet werden, ob die Führungs-Nase aus Glas der Rimlock-Röhre in Verbindung mit dem (noch) gelöteten Fuß mechanisch so stabil waren, daß beim Ein- und Aus-Stecken der Röhre kein Leck entsteht, wodurch die Röhre dann "Luft ziehen" würde.

Genau so spekulativ ist die Vermutung, daß Philips seit den '40er Jahren ein Getter-Verfahren benutzt haben soll, das dann 1970 von Siemens zum Patent angemeldet werden konnte. Wie hätte ein solches Verfahren 40 Jahre lang geheim bleiben können? Da Siemens und Philips 1970 Konkurrenten waren, müßte die Patentabteilung von Philips im Tiefschlaf gewesen sein, wenn (unterstellt) die Konkurrenz ein dann ja "geklautes" Verfahren für sich zum Patent anmeldet.
(Jeder, der schon einmal ein Patent angemeldet hat, weiß übrigens, daß ein Verfahren, das als "Stand der Technik" gilt, nicht patentfähig ist.)

Und weshalb sollten die Hersteller der Röhren wieder zum Verdampfungs-Getter für praktisch alle Rundfunk-Röhren "zurückgekehrt" sein, wenn es quasi ein "eleganteres" Verfahren gegeben hätte, das ohne eine Getter-Spiegel auskommt, der bekanntlich innerhalb einer Röhre auch zu Fehlströmen führen kann, wenn er zu Kurzschluß-Brücken führt?

Die einzig logische Schlußfolgerung für den (anscheinend) nicht vorhandenen Getter-Spiegel bleibt damit die von Espe et. al. von 1950 bereits im ersten Post zitierten Grund, nämlich ein Verdampfungs-Getter mit sehr langsamer Verdampfungs-Geschwindigkeit, wodurch ein "shining mirror" entsteht.

 

Andererseits ist es für die praktische Anwendung mehr oder weniger belanglos, auf welche Weise ein "unsichtbarer" Getter-Spiegel entsteht.

Wichtig ist für einen Radio-Sammler dagegen die Erkenntnis, daß eine Röhre ohne sichtbaren Getter-Spiegel nicht defekt sein muß!

 

Da die Diskussion im weiteren Verlauf den Boden der Tatsachen zu verlassen droht, werde ich mich nicht weiter daran beteiligen.

MfG DR

Henning Oelkers
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26.Sep.17 17:11

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Hallo, Herr Holtmann,

Ihre Annahme aus POST12, die ECH42 könnte in den 70er Jahren zu Testzwecken an ausgewählte Werkstätten verteilt worden sein, teile ich absolut nicht.

Begründung: Die Geräte, in denen das hätte getestet werden können, wären längst aus einer wirtschaftlichen Nutzung heraus gewesen, die letzten Geräte ( von Exoten abgesehen ) stammen aus ca 1954. 

Nimmt man nun an, das die "Erprobung beim Endkunden" einige Jahre laufen soll, so wären die Geräte bei auftreten eines Problems > 20 Jahre alt. Kaum jemand hat in dieser Zeit noch Röhrenradios reparieren lassen, ( die nichtmal 3-D Klang, Stereo, und weitere Modernitäten hatten ). 

Ich selbst habe mehrer Jahre in einer Werkstatt gearbeitet, die Anzahl der reparierten Röhrenradios lag bei <5 pro Jahr, und repariert wurde nur, wenn es (fast) nichts kostet. 

Eine erneute Reparatur ( bei einem Ausfall der eingesetzten ECH42 ), mit möglicherweise komplexer Fehlersuche, und ggf. notwendigem Neuabgleich nach Röhrentausch hätte kein Kunde mehr bezahlt.

Wir hatten lediglich einen einzigen Kunden, der sich einen Spitzensuper ( Stereo, Gegentaktendstufen, Klangregister, üppige Lautsprecherausstattung, Kabelfernbedienung ) hat überholen lassen. ( Alle Röhren wurden erneuert, kompletter Abgleich, Austausch vieler Kondensatoren etc. ). Das war jedoch ein Gerät aus einer Zeit, als die ECH42 schon längst aus den Geräten verschwunden war.

mit freundlichen Grüßen,

Henning Oelkers

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