Das Röhrenmeßgerät Funke W19 - Aufbau und Arbeitsweise

Softstarteinrichtung

Die Heizspannung wird konzeptionell ab Schalterstellung 3 sofort in voller Höhe zugeschaltet. Der Netztransformator ist recht leistungsfähig und treibt den vollen Heizstrom durch den Faden. Dieser ist noch kalt und hat dementsprechend einen geringen Widerstand.

Bei manchen Röhren beobachtet man in Schalterstellung 3 ein helles Leuchten. Insbesondere sind es die Doppeltrioden ECC 8x. Am meisten gefährdet sind die Röhren mit hohen Heizspannungen; allen voran die V-Röhren. Sind die Röhren metallisiert sieht man das Aufglühen nicht.

 

Rechts glüht eine EF 85.

Glühen_400

Wie kommt das Glühen zustande?
Nehmen wir an, die Röhre sei kalt. Der Faden hat einen recht geringen Widerstand. Legt man nun die volle Heizspannung an, fließt ein wesentlich höherer Strom als im Normalbetrieb. Dieser heizt den Faden auf. Bei indirekt geheizten Röhren ist der Faden innerhalb des Kathodenröhrchens in eine Keramikmasse eingebunden, welche die Wärme erst einmal ableitet. Die Fadentemperatur steigt in diesem Bereich nur langsam und damit auch der Widerstand.

Die Fadenenden liegen jedoch frei. Dort kann die entstehende Wärme nicht abgegeben werden. Die Fadenenden erreichen schnell eine hohe Temperatur und damit einen hohen Widerstand. Ein hoher Widerstand ist gleichbedeutend mit einem hohen Spannungsabfall und dieser mit einer hohen Leistung. Folge ist, dass sich die Fadenenden bis zur Weißglut erwärmen können.

Ich habe mir einmal Gedanken darüber gemacht, wie man das auf einfache Weise abmildern kann. Manche Anwender benutzen einen Regeltransformator und erhöhen damit die Betriebsspannung langsam. Freilich ein gute Methode, aber etwas umständlich.

Man kann die Heizleistung auf einfache Weise reduzieren, wenn man in den Heizkreis eine Diode schaltet. Diese schneidet eine Halbwelle ab, wodurch sich die Heizleistung halbiert. Nun muss man noch dafür sorgen, dass diese Diode während der Emissionsmessung mit einem Schalter überbrückt wird, damit die volle Heizleistung wirksam ist. Das folgende Schaltbild zeigt die Anordnung der Diode und des Schalters.

Schaltplan_820
Prüfschalter_m_400

Foto des Prüfschalters

Kontaktschema_400

Das Schaltschema für den zusätzlichen Schalter

Trägerplatte_26_400

Die fertige Anordnung

Das oberen Foto zeigt die fertige Anordnung in Prüfschalterstellung 1. Eine Pertinaxplatte trägt den Microschalter mit der Diode. Befestigt ist die Platte an den beiden Hülsen links und rechts der Nockenwelle.

Wer die Trägerplatte nachbauen will klickt auf die Grafik. Es öffnet sich ein PDF. Druckt das Bild aus und prüft die Außenmaße. Sie müssen 80 mm x 50 mm betragen. Ansonsten müsst Ihr den Druck etwas skalieren. Den Ausdruck klebt ihr auf eine Pertinax- oder Hartgewebeplatte. Sperrholz geht auch, splittert aber gern. Die Platte sollte 12 bis 16 mm dick sein, sonst kippt sie auf dem Schalter. Das Foto rechts zeigt eine Pertinaxplatte mit der aufgeklebten Zeichnung.

Trägerplatte_30_400

Vorbereitung einer Sperrholzplatte

Trägerplatte_20_400

Die Montage des Microschalters

Trägerplatte_15_400

Eine dünne Trägerplatte mit breiter Halterung

Die Heizleitung wird am Schalter “m” unterbrochen und eine Diode eingefügt. Diese sollte eine Sperrspannung von 150 V haben und 5 A vertragen.

Links ein Foto des Prüfschalters im Originalzustand. Die beiden braunen Drähte am Schalter “m” müssen abgelötet werden. Hier wird die Diode eingefügt.

Nun bleibt noch das Problem, die Diode bei der Emissionsprüfung zu überbrücken. Dazu habe ich einen Microschalter über dem Prüfschalter angebracht, der die Nocke des Schalters “g” abtastet. Diese Nocke eignet sich zufälligerweise recht gut, da sie in den Prüfschalterstellungen 2 bis 8 vorsteht.

Das nebenstehende Kontaktschema habe ich um den Kontakt “Mi” (für Microschalter) erweitert. Bei geöffnetem Kontakt ist die Diode wirksam, halbiert also die Heizleistung.

Die roten Punkte zeigen die Prüfschalterstellungen, in denen der Microschalter geschlossen ist. Damit das gelingt, muss man am Microschalter den Öffnerkontakt belegen.

Das Anbringen des Microschalters ist leider etwas kompliziert, aber mit etwas Geschick möglich. Man benötigt eine Trägerplatte, die am Prüfschalter befestigt wird.

Unten seht ihr eine Zeichnung der Trägerplatte. Sie ist maßstäblich und kann genau so verwendet werden.

Trägerplatte_0_400

Klick auf die Grafik öffnet eine PDF-Datei

Trägerplatte_1_400

Vorlage für den Zuschnitt

Bohrt zunächst die beiden 5 mm Löcher und schneidet dann mit der Laubsäge entlang den durchgezogenen Linien.

Das Foto links zeigt zwei Sperrholzplatten mit der aufgeklebten Zeichnung. Ihr seht, das ist eine recht grobe Geschichte.

Von oben und von links bohrt Ihr stirnseitig je ein Loch von 3,5 mm Durchmesser und schneidet 4 mm Gewinde für zwei Schrauben, welche die Platte auf den Hülsen festziehen.

Jetzt muss nur noch der Microschalter auf der Trägerplatte angebracht werden. Die Grafik enthält keine Angaben darüber, weil die Bohrungen dem jeweiligen Schalter angepasst sein müssen. Verwendet bitte einen Microschalter mit Rollenhebel. Die anderen neigen dazu, sich zu verhaken.

Das Foto links zeigt die Vorgehensweise. Man bringt den Prüfschalter in Stellung 1 und klemmt den Microschalter provisorisch an die Platte. Dabei liegt die Rolle an der Flanke der Nocke des Schalters “g”, so dass der Microschalter nicht betätigt ist. Dreht man den Prüfschalter in Stellung 2 muss der Microschalter ansprechen (Klick).

In dieser Position wird der Microschalter befestigt.

Links seht Ihr eine Trägerplatte aus 3 mm Pertinax.

Da ich keine dicke Pertinaxplatte zur Hand hatte, habe ich eine dünne Platte verwendet und sie am rechten Ende mit einem massiven Block versehen, der auf der Hülse des Prüfschalters aufsitzt und Wackeln verhindert.

Der Block enthält auch die Feststellschraube. (Auf dem Foto nicht sichtbar)

Meine erste Konstruktion basierte auf einer 16 mm dicken Sperrholzplatte, was sich aber nicht bewährt hat. Diese Platten werden instabil, wenn man schmale Streifen schneiden muss. Das linke Ende der Trägerplatte löste sich meist von selbst auf.

Die gesamte Anordnung ist so, dass man sein W19 bei Bedarf wieder in den Originalzustand versetzen kann, also keine irreversiblen Veränderungen vorgenommen werden müssen. Alle Arbeiten können von unten durch die Öffnung in der Bodenplatte des W19 ausgeführt werden.