Das Röhrenmeßgerät Funke W19 - Aufbau und Arbeitsweise

Der Glimmstabilisator

Foto_GR20-1112_800

Ein GR 20-1112 von DGL wie er in den zuletzt gefertigten Geräten des Typs W19S verwendet wurde

In den Geräten W19S wurden Glimmstabilisatoren mit Zündanode verwendet. Ursprünglich war es vermutlich der GR150/DA von DGL. Dieser Glimmstabilisator wurde von DGL später unter anderen Bezeichnungen gefertigt. So z.B. GR20-1112 oder auch GR20-1.

Die zivile Ausführung enthielt mindestens teilweise den Glimmstabilisator GR150/A. Dieser ist funktionsgleich zum GR 150/DA. Der Typ DA verfügt lediglich über eine zusätzliche Zündanode.

Schaltplan_GR150A_300

Ausschnitt aus dem Schaltbild

Fassung_GR150-A_300

Sockel GR 150/A

Fassung_GR150-DA_300

Sockel GR150/DA

Schaut einmal links den Ausschnitt aus dem Schaltbild des W19 (datiert vom 1.12.1951). Dort ist der GR150/A genannt, jedoch die Sockelschaltung des GR150/DA eingezeichnet.

Deutlich zu sehen ist auch die Zündanode, welche der GR150/A gar nicht hat. Diesen Widerspruch konnte ich noch nicht aufklären.

Der GR150/A ist in seinen elektrischen Werten identisch mit dem GR150/DA. Beide können im W19(S) verwendet werden. Der GR 150/A zündet auch ohne die Hilfsanode zuverlässig.

Der innere Aufbau der Glimmstabilisatoren ist in allen Fällen ähnlich. Folgendes Foto soll dies illustrieren. Ich habe das Glas zerbrochen, weil dieser Glimmstabilisator keinen Strom mehr durchließ. Vermutlich war das Edelgas entwichen.
Deutlich zu sehen, dass er drei Anschlüsse hat. Die Kathode ist übrigens der äußere Zylinder. Vertauscht man Kathode und Anode erhält man höhere Brennspannungen.

Foto_GR150-A_820

Ein defekter GR150/A

Stellen wir uns einmal die Frage, wie der Glimmstabilisator in der Schaltung arbeitet. Dazu habe ich das Gleichstromnetzteil einmal herausgezeichnet.

 

Aufgabe des Glimmstabilisators ist es, die Anodenspannung bei der Emissionsprüfung möglichst konstant zu halten.

Schaltbild_Stromzweige_400

Das Gleichstromnetzteil in Schalterstellung 12

Der vom Plus kommende Strom fließt in den Schalterstellungen 12/13/14 über den Widerstand von 1190 Ω (1000 + 95 + 95 Ω) und teilt sich in drei Zweige:
- über den Glimmstabilisator
- über den Spannungsteiler (1880 + 2225 + 1515 + 1010 + 500 Ω) und
- über die zu prüfende Röhre.

Nehmen wir die Spannung an Stift 53 als konstant mit 150 V an. Dann fließt über den Spannungsteiler immer der selbe Strom. Somit sind auch die Teilspannungen (Stifte 49 bis 52) konstant. Der restliche Strom fließt teils über den Glimmstabilisator und teils über die Röhre. Da die zu prüfenden Röhren unterschiedlich viel Anodenstrom ziehen, muss der Glimmstabilisator flexibel reagieren, damit der Strom durch den Widerstand von 1190 Ω und damit die Spannung an Stift 53 konstant bleiben (Querregelung).

Es gilt also die Regel: Je geringer der Anodenstrom durch die Röhre, desto höher muss der Querstrom durch den Glimmstabilisator sein. Im Extremfall zieht die Prüfröhre überhaupt keinen Strom (oder es ist keine Röhre aufgesteckt) und der Glimmstabilisator muss den maximal möglichen Querstrom aufnehmen.

Umgekehrt gilt: Je höher der Anodenstrom durch die Röhre, desto weniger Querstrom darf durch den Glimmstabilisator fließen, damit die Spannung nicht absinkt.

Aus diesem Grund halte ich die Formulierung von KF Müller auf Seite 51 (Band 14) für missverständlich wenn nicht falsch.

Grafik_Band14_Seite51

Der maximal mögliche Querstrom fließt durch den Glimmstabilisator, wenn keine Röhre aufgesteckt ist. Das Verlöschen des Glimmstabilisators entsteht dadurch, dass zu wenig Strom durch ihn fließt.

Wenn das eintritt, sinkt die Spannung am Glimmstabilisator unter 150 V. Das kommt bei Verstärkerröhren mit hohem Anodenstrom vor. Es ist aber für die Messung ohne Bedeutung, weil dieser Effekt in der Skalierung der Prüfkarten eingearbeitet ist.

Glimmstabilisatoren können ihre Aufgabe nicht vollkommen erfüllen. Die Brennspannung bewegt sich günstigenfalls in der Nähe der 150 V. Die Abweichungen sind bisweilen erheblich. Das Problem sind die Fertigungstoleranzen. Die Hersteller geben Varianzen bei der Brennspannung von 5 bis 10 V an. Max hat das erkannt und schreibt dazu in seiner Bedienungsanweisung:

Seite03_Glimmstabilisator

Max hat mit seinen Aussagen absolut recht. Leider erfüllten seine Geräte diesen hohen Anspruch nicht. Das kann ich zumindest für die W19S-Geräte mit den hohen Produktionsnummern ab ca. 30.000 sagen. Die von mir in diesen Geräten vorgefundenen Glimmstabilisatoren GR20-1112 brennen im Leerlauf alle bei ca. 145 V. Während der Prüfung sinkt dann die Brennspannung noch weiter ab. Bei circa 135 V verlöschen sie.

Ob Max irgendwann keine ausgewählten Exemplare mehr verwendet hat oder ob DGL in der Produktion weniger genau gearbeitet hat, so dass Max keine Exemplare mit genau 150 V mehr gefunden hat, bleibt eine offene Frage. Aus meinen Messreihen kann ich nur sagen, dass es sehr schwer ist, ein Exemplar mit genau 150 V zu finden.

Wenn die Anodenspannung nicht konstant ist, werden auch die Messergebnisse verfälscht. Ich frage mich, welchen Glimmstabilisator Max in den Geräten verwendet hat, auf denen er die Prüfkarten entwickelt hat. Ich kann nur unterstellen, dass er sich aus vielen Exemplaren einen passenden herausgesucht hat. Wenn wir also in unserem W19 ein Exemplar mit genau 150 V verwenden, sollten wir korrekte Messergebnisse erhalten.

Zum Verhalten des Glimmstabilisators im Betrieb habe ich folgende Messreihen aufgenommen.

Der Albtraum aller W19-Anwender ist der Ausfall des Glimmstabilisators. In der Tat kann man auf dem W19 ohne einen solchen keine Verstärkerröhren prüfen, die eine Prüfspannung von 10, 30, 60, 100 oder 150 V= benötigen.

Bei Internetauktionen beobachte ich, dass für den GR150/DA und ähnliche Typen wahrhaft horrende Preise gezahlt werden. Dabei habe ich noch bei keinem einzigen Angebot einen Hinweis auf die tatsächliche Brennspannung gefunden. Den Käufern scheint das völlig egal zu sein, obwohl die Brennspannung der entscheidende Faktor ist. Der Hinweis, dass der Glimmstabilisator “neu” ist wirkt sich auf den Preis viel mehr aus.

Foto_Angebot_Ebay_400

So zum Beispiel im nebenstehenden Angebot einer Internetauktion.

Das ist alles was der Anbieter zu sagen weiß. Aber das Meistgebot von 72,00 € spricht auch nicht für den Käufer.

 

Interessant in diesem Zusammenhang der Hinweis “tested”, allerdings ohne Angabe des Ergebnisses der Prüfung!?

Wer für wenig Geld eine gute Stabilisierung haben möchte schaut sich einmal folgende Übersichten an:

Ich habe einige Versuche gemacht, die Brennspannung von weit tolerierten Exemplaren zu korrigieren. Hier die Ergebnisse:

Hier ein Foto meines W19S. Es zeigt den Selbsttest mit statischer Prüfung der Brennspannung im Leerlauf. Ich verwende einen Glimmstabilisator des Typs SG13P mit einer grünen LED in Serie. Schaut euch einmal die Brennspannung an! Ihr findet die Prüfkarte im Downloadbereich.

Foto_Selbsttest_statisch_820

Wer sich für den Ersatz des Glimmstabilisators durch eine Halbleiterschaltung interessiert schaut einmal in den folgenden Link.

Die Glimmstabilisatoren haben zwei Gründe warum sie versagen. Da ist zum einen der Gasverlust, welcher optisch nicht erkennbar ist. Er äußert dadurch, dass der Glimmstabilisator nicht (mehr) zündet und dunkel bleibt.

Daneben habe ich schon mehrmals beobachtet, dass die Kathode vom Glasträger abbricht.

Foto_GR150DA_defekt_810

Auf dem Foto sieht man deutlich, dass der äußere Korb abgebrochen ist und lose im Inneren herumfällt.

 

Beide Fehler sind nicht von außen beeinflusst. Sie treten vermutlich unvermittelt auf.