EL12-375 (EL12N) verzerrt nach ca. 2h Betrieb

Eine EL12-375 in der Bauform einer EL12N verzerrt nach ca. 2 h Betrieb. Die Verzerrung klingt dabei ähnlich wie "Papier im Kavier", also nicht laut und deutlich, sondern eher leise, aber unangenehm.

Die Bauform dieser EL12-375 ist verglichen mit einer EL12N von RFT absolut identisch.

Im Radio (S&H Kammermusik-Schatulle 95W) steckt nun die EL12N von RFT (aus der Schachtel). Auch nach mehreren Stunden Betrieb ist nun keinerlei Verzerrung zu hören. Die EL12N (RFT) hat die "1" im Dreieck aufgedruckt, ist somit 1A Qualität - auch wenn die Garantie mittlerweile wohl abgelaufen ist.

Interessant ist, daß die Hoges EL12-375 bei jedem neuen Einschalten des Radios genau gleichartig zunächst wieder einwandfrei gearbeitet hat, also verzerrungsfrei. Und jedes Mal setzten die Verzerrungen erneut nach ca. 2 h Betrieb wieder ein.

Auf dem Röhrentester "Rundfunkmechanik" (U_a = 200V, U_g2 = 60V) zeigt die EL12-375 allerdings "gute Werte".

• Hat jemand der "Röhren-Spezialisten" eine plausible - möglichst physikalische - Erklärung für das Verhalten der Hoges EL12-375?
• Hat "Hoges" eventuell Ausschuß aufgekauft und vermarktet?

Vielen Dank für jede zielführende Antwort!

MfG DR

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Die Testbedingungen bei U_a = 200V und U_g2 = 60V messen nicht im Datenblatt-Arbeitspunkt bei ca. -7V U_g1, U_a und U_g2 = 250V. Das "unterfordert" die Röhre deutlich was die Verlustleistung betrifft. Thermisch bedingte Fehler wie Gitteremission oder Vakuumfehler äussern sich da kaum.

Das "Rundfunkmechanik" entspricht mit seinen Prüfdaten dem Funke W19, die Prüfkarte 253 nennt einen 100% Anodenstrom von etwa 30mA ohne Gittervorspannung (60% entspricht 18,5mA). Dabei entsteht eine Anodenverlustleistung von ca. 6,2W, verglichen mit 17,5W im Arbeitspunkt des Datenblatts

Im Siemens-Empfänger 95W wird die EL12(N) immerhin noch mit knapp 14W P_a und 1,5W P_g2 beaufschlagt. Das könnte den Arbeitspunkt "weglaufen" lassen, bei den einsetzenden Verzerrungen müsste ein deutlicher Gitterstrom zu erwarten sein. Der sich als Spannungsabfall am 700kΩ Ableitwiderstand bemerkbar machen müsste.

Diese nicht stabil arbeitenden EL12N (umgelabelt als HOGES EL12/375) hatte ich auch schon mit diesen Effekten beobachten können. An sich schade, da die EL12N eigentlich einen guten Ruf hat was die Stabilität betrifft. Gemessen hatte ich mit Funke W20 im Datenblatt-Arbeitspunkt.

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Über diese EL12 habe ich keine spezifische Erfahrung, aber mir ist bekannt, dass Hoges zu irgend einer Zeit begann, satt Hochohm- Widerstände nunmehr Röhren zu vermarkten, die u. A. wegen Mängeln von Marken- Herstellern nicht mehr unter eigenem Namen verkauft wurden.

M. f. G.
J. R.

 

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Aufgrund der beiden Antworten hat sich der Verdacht bestätigt, daß der hinter der "Firma Hoges" stehende Verkäufer anscheinend - vorsichtig formuliert - minderwertige Ware verkauft hat.

Auch Hans Knoll hält das für nicht unmöglich. Seine Vermutung geht dahin, daß die von Hoges vertriebenen Röhren möglicherweise nicht formiert waren. Dafür spricht, daß sie auf dem Röhrentester zwar "gute" Werte haben, jedoch nach einiger Betriebsdauer quasi einen "Erschöpfungszustand" zeigen.

Da sich bisher keine weiteren "Röhren-Spezialisten" zu Wort gemeldet haben, habe ich die Anregung von Hans Knoll aufgegriffen und eine Formierung gestartet.

Die Vorgehensweise dafür entspricht der in "Rothe, H.; Kleen, W.: Grundlagen und Kennlinien der Elektronenröhren, Bd. 1, 3.A., VAG, 1948" in Kapitel 38 gezeigten Kennlinie a) für Röhren mit Oxydkathoden.

[35]: Heinze, W.; Wagner, S.: Die Vorgänge bei der Aktivierung von Oxydkathoden, Z. techn. Physik 17 (1936), pp. 645/653.

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Das Kapitel 38 im Rothe-Kleen sollte wohl ursprünglich (wenig geändert) in Bd.3 der "Fortschritte der Hochfrequenztechnik" erscheinen, so eine Fußnote im Rothe-Kleen 3.A., VAG, 1948.
Tatsächlich kam der Bd. 4 der "Fortschritte aber erst 1954 heraus - ohne den angekündigten Beitrag.

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Wie aus dem Schaubild ersichtlich ist, dauert so ein "Einbrenn-Vorgang" bis zu 10 Stunden.

Hier sieht man die EL12-375 auf dem Fassungs-Adapter. Sie wird gemäß der oberen Kurve a) in Fig. 236 nur "rein thermisch" durch Überheizen mit 10V eingebrannt und damit (hoffentlich) formiert.

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Der Stell-Trenn-Trafo (Phywe) hat 2 identische Primärspulen. Original sind diese in Serie geschaltet. Aber, da der primäre Magnetisierungs-Strom so verschwindend gering ist, konnten die beiden Primärspulen parallel geschaltet werden, ohne daß dadurch ein unzulässig hoher Magnetisierungs-Strom entsteht. Dadurch ergibt sich ein Stellbereich von 0 - 20V.

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Da die EL12-375 im "Ausgangszustand" sowieso nicht brauchbar ist, kann sie bestenfalls "gewinnen" durch diese Prozedur. Ob diese Formierung erfolgreich verläuft, wird berichtet.

MfG DR

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Ich hatte mich nicht gemeldet, weil ich mich sicher nicht als "Röhrenspezialist" bezeichnen würde, und weil sich schon sehr kompetente Kollegen geäußert haben. Aber als langjähriger Praktiker hat man natürlich auch so seine Erfahrungen, und die lassen mich im vorgestellten Fall schon aufhorchen. Immer wieder habe ich schon Probleme mit aus wohl nicht immer "namhafter" Herstellung stammenden Röhren zumindest fragwürdiger Stempelung gehabt, so z.B. mit diversen EL34 und auch EL12 der gezeigten Bauform. Oft fallen diese Röhren schon nach kurzer Betriebszeit durch instabile Arbeitspunkte auf, allerdings nicht bei schwacher Belastung wie im W19-Testmodus, sondern in der Nähe der Nennlast, wie z.B. beim W20. Unter der Aufheizung verschlechtert sich meistens die Isolation zwischen G2 und G1 (in aller Regel reversibel), und der Arbeitspunkt wandert in Richtung höherer Anodenströme, was den Effekt wiederum beschleunigt. Die Anodenbleche beginnen rot zu glühen, und am Ende wird die Röhre zerstört.

Aus Ihrer Beschreibung, Herr Rudolf, geht leider nicht hervor, ob das Klirren mit einer Arbeitspunktverschiebung einher gegangen war, und wenn ja, ob sich der Anodenstrom erhöht hatte (wie ich zunächst vermutete), oder ob er sich gar verringert hatte (wie man aus Ihrem aktuellen Beitrag zur Formierung folgern könnte). Vielleicht können Sie dazu ja noch Angaben machen.

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Die Firma HOGES war mir früher als Lieferant preiswerter Röhren bekannt. Die Röhren kamen offensichtlich vor allem aus der DDR, aber auch möglicherweise auch aus Restbeständen oder Produktionen anderer Firmen aus dem Osten, wie Tungsram oder Tesla. Oft erhielt man auch umgesockelte Röhren, oder wenn man eine RES134 bestellte, erhielt man eine offensichliche RE 084, die umgestempelt worden war. Die Firma war da nicht zimperlich. Ich habe nie direkt bei HOGES bestellt, sondern immer über meinen Stammradioladen Heer in Gelsenkirchen, die damals auch Trafos herstellten. Heer ist übrigens auch in der Radio-Chronik von Abele erwähnt, über HOGES findet man leider nur spärliche Informationen. In den 20er Jahren hat HOGES vor allem neben Zubehör für Netzteile und Widerständen (Hochohmgesellschft) Gleichrichterröhren geliefert.

Ich kann nicht sagen, ob es sich in der Neuzeit um B-Ware gehandelt hat oder ganz normale Produktion.

Auf meinem Weg zur Arbeit sah ich in den 80er Jahren in unserem Nachbarort Hofheim am Taunus im Vorbeifahren eine Baracke mit dem Firmenschild "HOGES". Das Gebäude sah nicht sehr geschäftig aus und lange stand ein leerer Kontainer vor der Tür. Ich habe damals nicht geschaltet und habe nicht geklingelt. Die Firma war offensichtlich in Abwicklung.

Ob die neue HOGES in Hofheim etwas mit der alten HOGES aus Berlin zu tun hat oder nur den Markenamen verwendete bzw. Rechte erworben hatte oder ein Außenlager war, weiß ich nicht, aber es würde sich vielleicht lohnen auf dem Gewerbeamt in Hofheim im Archiv zu recherchieren.

 

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Nachdem die EL12/375 (Nr. 809E) 8 Stunden "eingebrannt" wurde, zeigt sie auf dem Röhrentestgerät "Rundfunkmechanik" nun etwas über 30 mA gegenüber ca. 25 mA zuvor. Das Einbrennen hat somit etwas gebracht. (Ob die Störgeräusche nun wegbleiben, muß noch getestet werden.)

Henning Oelkers hat freundlicher Weise einige Messungen mit seinem μ-Tracer gemacht, wofür ich mich herzlich bedanken möchte.

Zunächst also die EL12/375 (Nr. 809E) von "Hoges".

 

Da der Anodenstrom bei der Steuerkennlinie (grüne Kennlinie) über 180mA gekommen wäre, bricht die Kurve da ab.

Dann eine weitere EL12/375 (Nr. 8806E) von "Hoges". Diese (noch originalverpackte) Röhre ist eine Spende von Herrn Eckhard Kull, der mir diese heute zugeschickt hat. Auch hierfür herzlichen Dank!

 

Als dritte Röhre eine EL12N von RFT (mit "1" im Dreieck)

 

Aus den gemessenen Kennlinien sind bei allen diesen Röhren keine "Unregelmäßigkeiten" erkennbar und keine markanten Unterschiede zu entnehmen. Gemäß diesen Messungen sind alle diese Röhren als "gut" zu beurteilen.

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In der Röhrenfertigung gab es zum Einbrennen große Gestelle, auf denen dann viele Röhren gleichzeitig "eingebrannt" (bzw. "ausgebrannt") wurden, linkes Bild. Rechts: Messen der Röhren.

 

Die endgültige Aktivierung geschieht durch das sogenannte Ausbrennen, das darin besteht, daß man den Kathodendraht oder den Heizkörper des Kathodenröhrchens, nachdem die Röhre zugeschmolzen wurde, auf eine höhere Temperatur bringt (etwa 1,5 bis 2 mal die normale Heizspannung des Drahtes oder des Heizkörpers). Zu gleicher Zeit wird die Emission mit Hilfe von Anoden- und Gitterspannungen, die in Bezug auf die Kathode positiv sind, aus dieser letzteren gezogen. Die Kathode emittiert dann Elektronen und die Emission wird während des Aktivierens ständig besser. Nach dem Ausbrennen der Röhre wird diese noch eine bestimmte Zeit bei erhöhter Heizspannung des Kathodenfadens oder des Heizkörpers, jedoch mit verhältnismäßig niedriger Emission (Steuergitterspannung gleich Null) weiter gebrannt (sogenanntes Ruhestrombrennen).

Bilder und Text aus "Deketh, J.: Grundlagen der Röhrentechnik; Philips Bücherreihe über Elektronenröhren, Bd. 1, Philips, 1946"

Die hier geschilderte Methode entspricht der Kurve b) in der Fig. 236 in Post #4.

MfG DR

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Das Ausheizen - und damit Nach-Formieren - der "Hoges" EL12-375 war offensichtlich erfolgreich. Bislang spielt sie im S&H95W seit über 4 Stunden, ohne daß erneut Verzerrungen aufgetreten sind.

Damit scheint ein Weg gefunden zu sein, wie man dem Problem beikommen kann.

Vielen Dank an Hans Knoll für die Idee dazu!

MfG DR

Ergänzung: Nach mittlerweile ca. 8 1/2 Stunden Dauerbetrieb haben sich noch immer keine neuen Verzerrungen ergeben. Die "Operation" ist augenscheinlich geglückt!

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Hans Knoll hat mir nun noch berichtet, wie er auf die Idee gekommen ist, daß die Röhre nicht oder nicht richtig formiert sein könnte. Diese Geschichte, die hier berichtet werden darf, trug sich in den '80er Jahren zu.

Es sollte ein Graetz Röhren-Radio, das für AM-Empfang keine Vorstufe hatte, sondern eine ECH81 gleich als Mischer hinter den Eingangs-Kreisen insbesondere für KW-Empfang empfindlicher gemacht werden. (Ein privates Bastelprojekt zu Hause.)

Eine "minimal invasive Methode" zu diesem Zweck ist, eine HF-Vorröhre aperiodisch zwischen die Vorselektion und dem Mischer einzufügen. Man findet eine solche Schaltung oft bei Amerikanischen Geräten, wie z.B. beim Crosley 66TC. Das hat folgende Vorteile .

• Durch die Verstärkung durch eine rauscharme HF-Röhre, wirkt sich das (verhältnismäßig große) Mischer-Rauschen der Mischer-Röhre weniger stark auf das demodulierte Signal aus.
• Wird für die HF-Vorröhre eine Regelpenthode verwendet, kann die Mischröhre nun ungeregelt arbeiten, wodurch Frequenzverwerfungen infolge der Rückwirkung der Regelspannung auf die Röhrenkpazitäten stark verringert werden. (Speziell bei KW-Empfang wichtig - und bei Mischhexoden bzw. -Heptoden.)

So weit zunächst die Theorie. Praktisch zeigte sich damals aber, daß nach dem Umbau das Rauschen und Störgeräusch im demodulierten Signal nicht ab- sondern sogar zugenommen hatte. Nanu?? Was ist hier los??

Als regelbare HF-Röhre wurde eine EF93 (6BA6) eingesetzt. Nun gab es diese Miniatur- oder Pico-Röhren in Deutschland original nur von SEL, oder aber als "Noname" Röhre mit Phantasienamen von diversen Händlern zu kaufen. Die verwendete EF93 war so ein "Wunder-Exemplar".

Da sich das umgebaute Radio genau entgegen zur Theorie verhielt, lag der Verdacht nahe, daß mit dieser EF93 "irgend etwas nicht stimmen konnte".

• Das exzessive Rauschen konnte nur von einer "funkelnden" Kathode herrühren. Und eine ungleichmäßig emittierende Kathode haben Röhren eben, wenn sie nicht (oder nicht ausreichend) formiert wurden!

Ein Formieren der EF93 brachte dann den gewünschten Erfolg - und die Praxis stimmte wieder mit der Theorie überein.

Das ist ein erneutes Beispiel für den großen Schatz an Erfahrungen, die Hans Knoll hat. Ich darf mich hier noch einmal herzlich bei ihm bedanken!

MfG DR

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Das "Einbrennen" der EL12N war ganz offensichtlich erfolgreich. Auch nach ca. 3 Monaten mit häufigem Betrieb der Siemens Kammermusik-Schatulle 95W gibt es keine Verzerrungen, wie sie anfänglich aufgetreten sind.

MfG DR

 

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Nicht so häufig hört bzw. liest man etwas über das Formieren von Röhren. Deshalb bin ich dankbar für obigen Beitrag und möchte noch etwas hinzufügen:

Während meiner Ausbildung in einem Stahlwerk hatte ich immer wieder Kontakt zur "Elektronikabteilung". Die Leute dort hatten auch Anfang der 80er Jahre noch Industriesteuerungen mit Röhren zu betreuen. Und so erfuhr ich aus sicherer Quelle, dass selbst professionelle Röhren wie die F2a vor ihrem Einsatz nachformiert wurden. Das wurde sowohl bei nagelneuen als auch bei gebrauchten Röhren gemacht, denn es hatte ich gezeigt, dass selbst diese Röhren nach längerer Lagerzeit z.T. erheblich an Emission verloren (der Erinnerung nach bis zu 50%!). Dabei reichte es aber, die Röhren bei mäßiger Überheizung ansonsten stromlos zu betreiben, um nach einigen Stunden wieder die volle Emission bei voller Stabilität der Arbeitspunkte zu bekommen.

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