INFO zu LAMPE und HEIZWENDEL brennt durch

Sehr geehrtes Forum,
anbei möchte ich meinen Erfahrungs-Beitrag mit Ihnen teilen.

Es ist die Erfahrung über das durchgebrannte Skalenlämpchen, das sich aus einer Anzapfung der Röhrenheizung der Einweg-Gleichrichterröhre 35Z5-CT speist und sehr gerne „durchbrennt“ bzw durchbrennen muss… - und wohl nur durch ein Originalbirnchen ersetzt werden kann. Jedenfalls meine Versuche, es im RADIO BENDIX  112 durch ein Birnchen aus meinem Sammmelvorrat zu ersetzen scheiteren kläglich…
Leider findet sich im Netz bzw zur Röhre selbst keine technischen Daten zum Lämpchen selbst, nur der Typ „Lamp Number 40 oder 47“ ist angegeben. Egal was ich einbaute, entweder mein Lämpchen brannte beim Einschalten gleich durch oder es glimmte nur bzw belastete den Heizstrom mit mehr als 0.15 A.
Im Netz habe ich lange gesucht, bis ich dann auf die Erklärung dieser trickreich verheirateten Beschaltung zwischen Lämpchen und Röhrenheizung  stieß und warum es selbst und seine speisende Heizung so gerne durchbrennt, und zwar im Portal philcorepairbench  unter dem Titel „Blown Pilot Lamps and 35Z5 Open Filament“ (Google), di eine Wiedergabe des Originalartikels von 1943: The Mystery of the Type 35Z5 Open FilamentRe-printed from Radio Circuit Hints, Volume One, pp. 56-60, Compiled and published by Sylvania Electric Products Inc.,Copyright 1943, First Edition.

Im folgenden möchte ich die Erklärungen mit daran angelehnten eigenen Worten mit Ihnen teilen:

Der u.g. Auszug aus dem Schaltplan zum US-Radio BENDIX 112von RMOrg zeigt die Gleichrichterröhre 35Z5 und das Skalenbirnchen (3), welches parallel zu einer Anzapfung der Röhrenheizung (Pin 2 zu Pin7) liegt, nämlich von Pin 2 zu Pin 3.  Erst dachte ich, das wäre eine Mittelanzapfung, ist es aber nicht, weil der Kaltwiderstand zwischen 3 und 7 beträgt bei mir 30 Ohm.  Die Anzapfung 2 und 3 ist bei meiner Röhre durchgebrannt (das Birnchen ebenso, bzw fehlt). Aus der Tabelle (Voltage readings) im Schaltplan liegt zwischen Pin 2 und 3  5V und zwischen Pin 2 und 7  32V. Bei den 0.15 A Serienheizung ist der Heißwiderstand zwischen 2 und 3 also 33 Ohm und zwischen Pin 2 und 7 also 213 Ohm. Ich habe dann die durchgebrannte Anzapfung (Pin 2 zu 3) bzw das parallelgeschaltete Birnchen durch einen 30 Ohm-Widerstand (1Watt) ersetzt. Das Radio lief wieder, aber ohne Skalenlampe.

Jetzt aber die Erklärungen:
Wenn mal die Skalenlampe durchbrennt, brennt auch alsbald die Heizung der Röhre (Pin 2 zu 3) durch. Warum? Das Birnchen liegt parallel zur Anzapfung (soll nominell 7.5 Volt betragen bei 0.15 A Heizstrom), weil man sich einen separaten Vorwiderstand sparen wollte. Um die Leuchtkraft (brillancy) zu steigern ließ man schaltungstechnisch durch das Birnchen auch den gesamten Betriebsstrom (Anoden-/ Schirmgitterstrom fließen und zwar vom Netz über das Lämpchen zur Gleichrichteranode, dann zur Kathode und über die Chassismasse als Rückstrom zurück zum Netz  Der Heizstrom fließt vom Netz aus gesehen über Pin 2 über Pin 3 (Anzapfung Betriebsspannung ca 7 Volt für das Birnchen) hinweg zu Pin 7 und von dort über die restlichen Röhren zurück zum Netz. Beim Einschalten des Radios fließt zunächst ein sehr hoher Strom durch die Serienheizung, weil die Heizwendel der Röhren noch alle kalt sind (Stromstoß). Das Birnchen erhält damit auch eine Überspannung, die es über die Zeit hinweg durchbrennen lässt. Während des Anheizens der Röhren fällt die Spannung über dem Birnchen ab bis die erwärmten Röhren beginnen, ihren Betriebsstrom (Anoden und Schirmgitter) zu ziehen. Das Birnchen leuchtet jetzt wieder heller, dh normal hell (normal brillancy). Aber was passiert, wenn ein kaputtes Lämpchen nicht gleich ersetzt wird? Das Lämpchen wirkt wie ein Shunt zur angezapften Heizung, der aber jetzt nicht mehr da ist (wie hier im BENDIX Radio 112). Der gesamte Heizstrom und der gesamte Betriebsstrom fließt jetzt durch den angezapften Teil der Heizwendel (Pin2 zu 3 und ohne die Stromverzweigung durch die Shunt-Wirkung des Lämpchens) direkt weiter zu Pin 5, der Anode. In der og Quelle werden für den Betriebsstrom 50 mA angenommen und der Heizstrom beträgt 150 mA. Wenn jetzt gerade bei kaputtgegangenem Birnchen der Radio „reflexhaft“ ausgeschaltet wird, um ihn (gleich) wieder einzuschalten, die Röhren bzw deren Heizungen aber noch Betriebstemperatur haben, wird die angezapfte Heizwendel (Pin 2 zu3) überbeansprucht und brennt durch (sog. On-and-Off Cycling Effekt). Aber warum das? Die eigentliche Ursache wird nämlich durch die Größe der Kapazität des Sieb-Elkos bestimmt, weil beim Wiedereinschalten bzw Wiederaufladen des Sieb-Elkos schlagartig einen Stromstoß durch ihn hindurch verursacht, bis er dann exponentiell auf die Betriebsgleichspannung aufgeladen ist. Dieser Stromstoß ist um so größer, je größer die Kapazität ist. Darum wird z.B. in Röhrenhandbüchern zu den Gleichrichterschaltungen zumeist auch die maximal „erlaubte“ Kapazität des Siebelkos angeben, weil wie die og Quelle ausführt, solch ein Stromstoß auch zur „Verschmelzung“ von der Heizwendel im Kathodenröhren führen kann, was dann wiederum zu einem Wechselstromstoß in den Kondensator führt, der dadurch defekt werden kann. Daher empfiehlt die og Quelle auch einen Parallelwiderstand (shunt) zum Birnchen, der die Überspannung beim Einschalten der kalten Radios zum Schutz der Birnchens abfangen soll, bzw ebenso als Schutz für die angezapfte Heizwendel (für den Betrieb des Birnchens) und auch um den Stromstoß durch den siebenden Ladeelko zu dämpfen.

Die Quelle empfiehlt einen Shunt-Widerstandswert von 300 Ohm / 5 Watt, wenn ein Birnchen #40  oder #47 benutzt wird. Ohne Lämpchen werden 800 Ohm / 10 Watt parallel zur angezapften Heizung (Pin 2 zu 3) empfohlen.

Mit freundlichen Grüßen

 

Für diesen Post bedanken, weil hilfreich und/oder fachlich fundiert.