RENS1820

Bei der Durchsicht meiner Sammlung habe ich eine RENS1820 aus ihrer Original-Verpackung geholt, um sie vor einem Verkauf auf Brauchbarkeit zu prüfen.

Wie üblich waren „ihre Hüllen gefallen“ – die Schirmschicht war restlos abgeblättert und lag in Stücken im Karton. Das Verhalten von Schirmschichten aus dieser Zeit ist soweit bekannt. Beim elektrischen Vermessen fand ich einen Schluss zwischen Katode und Steuergitter. Aus der Originalverpackung herausgeholt – völlig ungebraucht – und schon einen Kurzschluss? Beim genauen Hinsehen unter dem Mikroskop sah ich dann die Stelle, wo das Gitter1 mit der Katode kurzgeschlossen ist, siehe Bild 1 und 2.

Bild 1: Schluss zwischen G1 und Katode

Bild 2: andere Perspektive

Merkwürdig ist, dass so ein Röhrenfehler in einer Serienproduktion nicht auffällig wird und die Röhre als Fabrikationsfehler aussortiert wird und somit erst gar nicht zur Auslieferung kommt. Das Fabrikationsdatum ist te = Juni 1931 Trotz des Kurzschlusses konnte ich die Emission messen. Die ist völlig ok – wie neuwertig! Theoretisch kann man die Röhre betreiben, wenn man das Gitter 2 als Steuergitter verwendet. Dann ist das Gitter 1 durch den Kurzschluss als Raumladegitter geschaltet, allerdings mit 0 Volt Raumladegitterspannung. Dies hat man seinerzeit bei den magischen Augen so gemacht um den Anzeigenstrom gleichmäßig über die Anzeige zu verteilen – als Anzeigengitter. Ich habe die RENS1820 aus reiner Neugier mal so betrieben. Das hat auch funktioniert. Wie kann man den Schluss im Innern der Röhre beseitigen? Abbrennen mit hoher Stromdichte kam mir in den Sinn. Ich habe die Stromführung innerhalb der Röhre geprüft. Ja, man kann über die Kurzschluss-Stelle einen Strom führen. Was dann im Stromkreis abbrennt, darauf kann man dann nur hoffen, dass die Berührungsstelle die hochohmigste Stelle im Stromkreis ist und sich dann dort die Energie konzentriert auf das Abbrennen. Als Stromquelle habe ich einen Trafo mit 2 Volt Spannung gewählt. Alles angeschlossen und dann mutig die Netzspannung eingeschaltet. Ein kurzer Blitz innerhalb der Röhre hat gezeigt, dass sich was getan hat. Eine erneute Besichtigung der Stelle hat dann auch einen Erfolg gezeigt. Nicht die Kontaktstelle selber, sondern im direkten Umfeld ist das Gitter 1 an zwei Stellen durchgeschmolzen und damit ist der Kurzschluss beseitigt, siehe dazu das Bild 3.

Bild 3: Kurzschluss beseitigt

Die Reparatur ist gelungen. Die RENS1820 von 1931 funktioniert jetzt wieder mit einwandfreien Daten.

Oder: Wenn die Hüllen fallen...kommt die Wahrheit an's Tageslicht!

Wir kennen alle das alte Leiden einiger Röhren aus den 30er Jahren, die Abschirmschicht hat sich im Laufe der Zeit aufgebläht und blätterd ab. So habe ich heute zwei TELEFUNKEN RENS 1820 "abgekratzt", vorher jedoch die noch gut lesbare Typenbezeichnung festgehalten!

Nun wird -nach über 70 Jahren- der Systemaufbau sichtbar. Mit gebührender Hochachtung schaue ich mir die Innerreien mit der Lupe an und sehe zu meinem Erstaunen: da ist ja noch ein Bremsgitter (g3) eingebaut! Auch das Röhrenfoto im RM (J.Roschy) zeigt den gleichen Sachverhalt.

In allen(!) mir bekannten Röhrenunterlagen wird die RENS 1820 als Schirmgittertetrode geführt und sollte -bis auf die Heizdaten- mit der RENS 1204 äquivalent sein. Letztere hat mit Sicherheit kein Bremsgitter.

Bei der zweiten RENS 1820 konnte ich die gleiche Feststellung machen. Mit der Fertigungskodierung "ln" stammt diese von März 1933, also etwa 1 1/2 Jahr später.

Bleiben ein paar Fragen offen:

-- Hat TELEFUNKEN eine Änderung von einer Tetrode zur Pentode durchgeführt und keine (notwendige) Typenanpassung gemacht?    

-- Oder war die RENS 1820 schon immer eine Pentode?

-- Ist vielleicht der regelbare Schwestertyp RENS 1819 ebenso als Pentode hergestellt worden?

Kommissar Zufall lässt grüßen.

...seit fast zwei Jahren... >>> das wäre also etwa Herbst 1931 ! Nur wurde weder damals noch zwischendurch etwas darüber erwähnt, zumindest habe ich noch nichts darüber gefunden, außer der Vorstellung der RENS1820 als Hochfrequenz-Schirmgitter-Tetrode !

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TETRODEN und PENTODEN
Erst die Erweiterung der Triode durch weitere Gitter oder Elektroden und schliesslich auch die Verbundröhen, die Regelbarkeit und viele technische Verbesserungen inkl. Miniaturisierung brachten die enormen Verbesserungen dieses ersten elektronischen Bauteiles. In "Radios von gestern" hatte ich vor 20 Jahren diese Entwicklung detailliert aufgezeigt. Es scheint noch immer das Standardwerk für die Sammler in deutschsprachigen Ländern zu sein.

Hier im Radiomuseum unterscheiden wir beim Typ aus guten Gründen ganze fünf Arten vom Typ Tetrode:

Schirmgitter-Tetrode,
Raumladegitter-Röhre (Tetrode),
Sekundäremissions-Tetrode,
Doppelsteuer-Röhre und
Wunderlich-Röhre (2 Gitter parallel).

Dazu führen wir noch eine "Tetrode gasgefüllt" - da bin ich mir nicht sicher, ob wir dies brauchen. Es gibt natürlich noch den Hauptbegriff TETRODE, falls jemand beim Anlegen die Feinheiten noch nicht kennt.

Anfänglich hatte ich grosse Mühe, dies bei den Röhrenadmins durchzusetzen, bin aber begeistert, wie gut schliesslich diese Diversifizierung angenommen und umgesetzt wurde. Vor allem Wolfgang Holtmann hat sich den "Nicht-Schirmgitter-Tetroden" angenommen. Wichtig: Die Schirmgitter-Tetroden überwiegen in der Anzahl Typen und in den Anwendungen alle anderen bei weitem.

Aber wo sind die "Beam-Power-Tetroden"?
Da diese Röhren anfänglich so genannt wurden, um sie möglichst klar von der Philips-Erfindung "Pentode" abzugrenzen, in Wirklichkeit aber eine 5-Polröhre, also "Pentode" sind, haben wir diese auch bei den Pentoden eingereiht. Da kann man ruhig geteilter Meinung sein: Ich finde die Wahrheit muss siegen, nicht die Tricks.

Etwas zur Geschichte:
Zuerst kommen die Raumladegitterröhren zum Zug, z.B. auch als Messverstärker:

1913 erfindet A. Langmuir (GE) die Raumladegitterröhre (engl. space charge grid) und 1915 verbessert W. Schottky (S&H) diese. Die Schirmgitterröhre verdrängt sie rasch. Allerdings lebt die Raumladegitterröhre in den 50er Jahren als Spezialröhre für Autoradios (z.B. 12K5) wieder kurz auf. Sie eignet sich für die Anwendung mit niedriger Anodenspannung von 12 Volt.

"G.V. Dowding und K.D. Rogers von "Popular wireless", London, realisieren 1924 eine Schaltung ohne separate Anodenspannung und verwenden insgesamt lediglich 6 Volt. Bower Electric Ltd. konstruiert dazu die Röhre Thorpe K4 [237-36]. In den USA heisst die Schaltung später "Solodyne" mit der "Nutron-Solodyne-Röhre".

Technik:
Aus Seite 325 zur Schirmgitterröhre:
"Das Schirmgitter (g2 oder sg) zwischen Steuergitter (g1) und Anode verhindert die bei der Triode unerwünschte Steuerwirkung der Anode. Damit steigt der Verstärkungsgrad erheblich. Durch die kapazitive Aufteilung entsteht eine Unterdrückung der Schwingneigung. Typisch für eine Tetrode ist die 850mal kleinere Kapazität (z.B. 1,7 pF zu 0,02 pF). Dieser Röhrentyp verstärkt höhere Frequenzen und eine Neutralisation der schädlichen Röhrenkapazität bei mehreren Stufen fällt weg. Zudem arbeitet die Röhre bei kleinen Anodenspannungen.

Die Spannungsverstärkung der Triode beträgt etwa 10-100 bzw. ca. Faktor 3-5 bei Endröhren; der innere Widerstand alter Trioden zwischen 10 und 20 Kiloohm (bei Endröhren um 1-3,5 K). Die ersten Tetroden bringen 0,4-0,8 Megohm inneren Widerstand und eine Verstärkung von etwa 300-900 µ."
Ein Bild erläutert dies im Buch.

"Die ersten Schirmgitterröhren verlangen eine mindestens um 30 Volt geringere positive Spannung als die Anode. Ein Spannungsteiler, dessen Querstrom ungefähr dem doppelten Wert des Schirmgitterstroms entspricht, erzielt diese Einstellung. Das Schirmgitter der "modernen" Endröhre arbeitet mit der vollen Anodenspannung."

Ein Bild zeigt den Unterschied zwischen Tetrode und Pentode. Vor allem den "Einknick" genannt "Kink" bei der Tetrode.

Warum gibt es bei der (Schirmgitter-)Tetrode einen Kink?
In gewissen Momenten fängt das zusätzliche Gitter der Tetrode mehr Elektronen auf als die Anode. Es kommt zu einer negativen Steilheit (Bereich B-C auf dem Bild). Die Pentode bzw. Fünfpolröhre führt darum zwischen Schirmgitter und Anode ein Bremsgitter, englisch "Suppressor-Grid" genannt. Dieses wurde anfänglich fälschlicherweise Fanggitter genannt. Mit dem Bremsgitter erreicht man zusätzlich die grösste Spannungsverstärkung (1000-5000 µ).

"Sowohl im HF-, ZF- als auch im NF-Teil kommt dieser Typ noch in den letzten Röhrengeräten zur Anwendung. Das Bremsgitter ist meist intern mit der Kathode verbunden.
Der innere Widerstand beträgt 1,5-2,5 Megohm und bei Regelpentoden und Systemen mit mehr als 3 Gittern 2-10 Megohm. Die schädliche Gitter-Anodenkapazität weist nur 0,002 pF auf. Die Verstärkung dieser Mehrgitterröhren erreicht das 100-140fache der Steuerleistung. Das Rauschen der Pentode ist stärker als das der Triode, darum kommen z.B. für UKW-Eingangskreise wiederum spezielle Doppel-Trioden zum Zug."

Regelröhren
Durch eine ungleiche Steigung von Steuergitterwendeln entstehen die Regelröhren. Die Steigung des Steuergitterwendels ist in der Mitte grösser und zu den Enden hin enger. Damit lässt sich der Verstärkungsgrad während des Betriebes regeln und z.B. automatischer Schwundausgleich (AVC) realisieren. Diese Regel-Tetroden und -Pentoden besitzen eine Ia/Ug-Kennlinie in Form einer Exponentialkurve. Durch Änderung der Gittervorspannung Ug verschiebt sich der Arbeitspunkt. Damit verlegt man mit grösser werdenden Ug die Arbeit in den flacheren Teil der Kennlinie. Der Regelbereich ist je nach Röhrentyp sehr unterschiedlich. Er beträgt etwa 1:100-1:1800. Röhren mit grossem Regelbereich sind am Eingang des Empfängers zu finden.

Zu präzisieren ist, dass im gekrümmten Teil der Röhrenkennlinie (und bei Arbeit im Gitterstromgebiet) immer nichtlineare Verzerrungen auftreten bzw. die Sinusform der Frequenz verändert wird; es treten Oberwellen hinzu. Von linearen Verzerrungen spricht man andererseits, wenn einzelne Frequenzen zwar formgetreu wiedergegeben sind, aber verschieden zur Verstärkung kommen. Dies verursachen frequenzabhängige Bauteile (Kondensatoren, Drosseln, Transformatoren, Resonanzen bei Tonwandlern wie Mikrofone, Lautsprecher etc.).

Gleitende Schirmgitterspannung
"Den nächsten Schritt bildet die gleitende Schirmgitterspannung. Bei gleitender Schirmgitterspannung hat die resultierende Kennlinie annähernd Exponentialcharakter. Die Regel heisst: "Je kleiner die Schirmgitterspannung, desto grösser die Steilheit". Mit zunehmender Regelspannung erhält die Kennlinie eine flachere Lage, der gradlinige Teil bleibt in seiner Grösse unverändert. Die Regelpentoden arbeiten gewöhnlich mit gleitenden Schirmgitterspannungen, deren Usg in heruntergeregeltem Zustand bis auf 200 V und mehr hinaufgleiten. Ein einfacher Vorwiderstand Rsg zwischen Uab und Schirmgitter bewirkt dies an Stelle eines Spannungsteilers."

Eine Schaltung ist im Buch abgebildet - sie finden sie aber ähnlich auch im RMorg bei der EF13.

"Um eine leichtere Regelbarkeit zu erzielen, erhalten schliesslich Tetroden und Pentoden ein besonderes Regelgitter (g3) zwischen Schirmgitter und Anode bzw. zwischen Schirmgitter und Bremsgitter. Dieses Regelgitter ist wieder mit einem zweiten Schirmgitter (g4) vor dem direkten Zugriff der Anode zu bewahren. Es liegt zwischen Regelgitter und Anode bzw. zwischen Regelgitter und Bremsgitter. Damit entsteht die Hexode (Sechspolröhre) bzw. die Heptode. Diese Röhrentypen kommen nur einige Jahre zum Einsatz."
Für die spezielle Gitterstruktur für gleitende Schirmgitterspannung hielt die Firma Bontoon Research Corp. die Patente und mit der 551 bringen Arcturus, Majestic und Raytheon im Mai 1931 die erste Regelröhre, eine Tetrode, in Verkauf. RCA bietet kurz danach eine ähnliche Röhre als 35 an und 1935 endet die Produktion der 551 zugunsten der 35/51. Ebenfalls 1931 bringen Philips (E445) und Cossor (220VSG) ihre ersten Regelröhren. Mit Sharp-cutoff-pentode bezeichnet man HF-Pentoden ohne Regelcharakteristik [219]. High-mu bedeutet grosse Steilheit."

Beam-power-Tetroden sind anfänglich eine US-Spezialität und in Grossbritannien z.B. als KT32, KT63 und KT66 vorhanden (US-Typen siehe unter RCA). Sie heissen dort "kinkless tetrode". Auf dem europäischen Kontinent kommen anfänglich lediglich kombinierte End-Tetroden wie die VEL11 von 1947, die VCL11, ECL11 und UCL11 von 1939 mit Ablenkelektroden vor.

Den Elektronenstrom bündeln bei den "beam tubes" zwei kleine Leitplatten mit Kathodenpotential, Gitter und Schirmgitter sind gegeneinander ausgerichtet. Zur Vermeidung von Sekundäremission hält man eine kritische Distanz zwischen Anode und Schirmgitter ein. Die Haltestege liegen ausserhalb des Elektronenstroms, damit durch kleinen Abstand zwischen Gitter und Kathode grosse Steilheit auftritt. Wie bei Trioden bringen diese Röhren fast keine Verzerrungen der dritten Harmonischen, der Schirmgitterstrom bleibt klein und die Charakteristik ist die einer Pentode [219].

Zuerst ist auf:
S. 172 : H4111D = E452T

Aber dann ist auf:
S. 203 : RENS1264 = E462 = H4111D

Zunächst: beide Typen sind in den Datenbüchern gelistet, wobei der Unterschied nur im Ig2 festzustellen ist. E452T = 0,7mA, E462 = keine Angabe.

In der Röhrenbestückungs-Tabelle für Philips-Empfänger (von 1931 bis 1934), welche für den Absatz in NL gebaut wurden, finde ich nur die E462 zu den Geräten vermeldet. Diese Röhre wird als Nachfolger der E452T bezeichnet.

Die E452T ist wohl häufig in Radios der Hersteller in Österreich und der Schweiz (1. Hälfte der 30er Jahre) anzutreffen. Siehe: "Suche: Antike Radios aufgrund der Röhrenbestückung"

In der 5. Auflage des Werkes Rundfunkröhren, Eigenschaften und Anwendung, I. Teil, 1942 von Ludwig Ratheiser, Union deutsche Verlgasgesellschaft, beginnt auf Seite 10 eine Tabelle, die die maßgeblichen Entwicklungsstufen der Empfängerröhren (aus Sicht Telefunken) darstellt. Hier ist interessant zu sehen, dass die erste bei Telefunken erschienene Pentode nicht die RES 164 (hier auf 1930 datiert), sondern die RENS1820 (hier aus 1929) war. Sollte die RENS1820 auch tatsächlich vor der RES164 am deutschen Markt erschienen sein, so hätte das Publikum mit dem Begriff Pentode ja noch nichts angefangen können. Wahrscheinlich war es einfacher die RENS1820 als Schirmgitterröhre zu führen. Zu Beginn wurde die Pentode ja lediglich als effektive Endröhre vermarktet...

Grüße

Thomas Lebeth

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• Tabelle - Entwicklungsdaten (184 KB)

Die Datierung der angeblich ersten bei Telefunken erschienene Pentode RENS1820 auf 1929, wie in der Tabelle der "Entwicklungdaten der Rundfunkempfängerröhren 1923 - 1940" gezeigt, (wie sie Herr Lebeth im vorherigen Post erwähnt), kann nur falsch sein !

Die RENS1820 gehört jedoch zu den ersten indirekt geheizten Röhren mit Serienheizung zum Betrieb an Gleichstrom, die erst 1931 erschienen !

Die Einführung dieser indirekt geheizten Gleichstrom- Röhren wird komplett unterschlagen, es werden nur die direkt geheizten Röhren für Serienheizung für 1930 erwähnt.

M. f. G. J. R.