Aufbau einer TBL2/300 Sendetriode


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Februar 2019


Für 8.89 Euro habe ich in der Bucht eine kleine Sendetriode ergattern können. Stolz wie Oskar, an dem Tag an dem sie mit der DHL ankam, wollte ich wissen was geht. Also gings auch wie ein Kugelblitz wie wild auf meinen 4 Quadratmetern hin und her, um alles brauchbare für eine erste Inbetriebnahme aufzutreiben. Doch, ... doch es sollte anders kommen !
Ich wünsche viel Spaß beim schmökern.

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Fangen wir mal gaaaaanz von vorne an. Eine beheizte Elekronenröhre nennt man im allereinfachsten Fall eine Diode. Doch fügt man nun ein Steuergitter ein, wird daraus eine Triode. Auf dieser Skizze, sieht man einmal den prinziptiellen Aufbau. Die hier gezeigte Triode ist eine direkt geheizte Elektronenröhre, bei der die Heizung auch gleichzeitig die Katode darstellt. Dazu später mehr.


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Aus einer Puplikation zu der TBL2/300 Sendetriode habe ich einmal den Aufbau herauskopiert und die einzelnen Teile benannt. Grundsätzlich fällt einem sofort der umfangreiche und koaxiale Aufbau auf. Dieser Aufbau hat viele Vorteile, die mit der hohen Betriebsspannung und der Betriebsfrequenz zusammenhängen. Diese Röhre wurde für eine Frequenz um die 600 bis 900 Megahertz gebaut. Praktische Anwendungen waren weniger Sendeanlagen, als mehr Schweißgeräte für Kunststoff oder Induktionsheizgeräte. Als NF-Triode ist diese Röhre warscheinlich eher weniger zu gebrauchen, da sie von Hause aus auf die Röhre abgestimmte Kapazitäten mitbringt, welche durchaus eine Schwingneigung im Niederfrequenten Bereich ausmachen könnten.


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Die Röhre liegt gut in der Hand mit ihren 225 Gramm. An der Seite sieht man deutiche Marker, welche beim herausdrehen aus ihrer Fassung entstehen. Auf Grund der schwärzung dieser Riefen, tippe ich auf einen verfrühten Ausfall der Röhre durch einen Ausfall der Kühlung oder eine längere Lagerzeit nach einem Ausfall.


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Auch ist eine kleine Beule zu erkennen, welche darauf hinweist, das diese Röhre irgendwann mal mechanisch überstrapaziert wurde. Möglicherweise wurde sie trotzdem verbaut und fiel dennoch verfrüht aus. Elektronenröhren sind generell vorsichtig zu händeln.


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Die Heizung der Röhre geschieht mit entspannten 3,4 Volt bei 19 Ampere. Das macht dann mal eben rund 65 Watt. Doch woher auf die schnelle diese niedrige Spannung bekommen, welche auch noch diesen Strom liefern kann?? Naja,...ein Computerprozessor, ob Intel oder AMD arbeitet mit einer primären Spannung von 3,3 Volt auf endlichen Amperes. Also gesucht ...und gefunden. Gut, das Netzteil liefert nur 18 Ampere, jedoch sollte das für den Anfang genügen.


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Also zu gleichen Teilen alle 3,3V Adern und Masse-Adern von den Steckern geschnitten, und verbunden. In einer Messinghülse verlötet auf 25mm² verlängert und an einem Hochstrombüschelstecker endend, sollte die Heizung locker heizen können. Tja, .. sollte.


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Mit Schrumpfschlauch, sieht das alles schon schöner aus. Die 19 Ampere müssten hier ohne viel Erwärmung durchpassen. Zwei dicke Polklemmen von Hirschmann hätten die Röhre provisorisch kontaktieren können. Doch nach einem ersten Versuch, zeigte sich kein Stromfluss. Eine entsprechende Widerstandsmessung der Triode zeigte ebenfalls schnell den Ausfall der Röhre. Die Heizung ist hochohmig geworden. Also... Schrott!!
Oder??? Nix da! Aufmachen und schauen, wie das alles da drinnen aussieht und wie es aufgebaut ist. Technik erLEBEN ist hier die Devise.


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Um noch einmal auf das Thema der direkten oder indirekten Heizung zurückzukommen, habe ich mir diese Grafik aus dem Wekipedia Netzwerk entliehen. Sie zeigt sehr deutlich die Unterschiede. Bei einer indirekt geheizten Röhre, wird der Heizfaden auf kein anderes Potential gelegt. Hingegen bei einer direkt geheizten, ist ein Anschluss der Heizung zugleich auch die Katode. Oft ist die Seite der Heizung, welche die Katode bildet vorgegeben. Bei der TBL2/300 ist diese Vorgabe bindend. Nicht der Fußkontakt, sondern der darüber liegende Ring bildet die Katode.


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Neben vielen konstruktiven Eigenheiten des gesamten Aufbaus der Schaltung, muss die sehr defizile Kühlung der Röhre ein besonderes Augenmerk bekommen. Eine Kühlung mit Flüssigkeiten sollte wohl nicht praktikabel sein. Ausgelegt ist diese Röhre so oder auf eine Ableitung der Wärmeenergie durch gezielte Luftströme. Fällt diese aus, kann die Röhre innerhalb weniger Sekunden überhitzen.Zwar ist der Aufwand für so eine Schaltung auf mechanischer Ebene sehr hoch, jedoch ist der Bauteileaufwand, welcher aktive Komponenten beherbergt im gegensatz zu heutigen gleichwertigen Geräten deutlich geringer.
Dieser Punkt spricht auch noch in 40 Jahren für Elektronenröhren. Die generelle Ausfallsicherheit und die schnelle erneute Inbetriebnahme der ausgefallnenen Komponenten steht wohl dem energetischen Aspekt kaum noch sinnig gegenüber. Anders kann ich mir die wahnwitzige Häufung von Halbleitern in allen Teilen der Technik kaum noch erklären. Naja,...aber so ein Transistor will auch gekühlt werden.


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Ein weiterer mechanischer Aufbau der Kühlung.


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Eine grundsätzliche Schalungsvariante für die beschriebene Röhre sieht man auf diesem Bild. Würde man diese Schaltung mit Halbleitern aufbauen wollen und gleichermaßen Leistungsreserven und Störsicherheiten haben wollen, wäre der Aufwand kaum abzusehen und nur noch durch billige Arbeitskräfte aus Fernost zu stemmen. Super gemacht !


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Dieses Schwarz / Weiß Bild mag ich sehr. Es zeigt hier noch viel genauer mit wie vielen Komponenten diese Röhre konstruiert wird. Anzunehmen, das der Kühlschirm mit der eigentlichen Röhre ein einziges Bauteil bildet, ist falsch. Geklebt wird hier mit einer art Beton oder ähnlichem hochtemperaturfesten, alterungsbeständigem Klebstoff, welcher einen extrem niedrigen Ausdehnungskoeffizienten besitzt. Weitere Verbindungen zwischen verschiedenen Werkstoffen ist hier das Hartlöten und das einschmelzen. Die Nummer 10 ist auf keinem Bild zu sehen, welches ich geschossen habe...jedoch ist es mir später in die Hände gefallen. Es muss wohl auf den Boden gefallen sein.


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Die durch Zufall so zerbrochene Röhre zeigt jene Teile, welche mir entgegenkamen. ( der gerade genannte Federring fehlt )


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Der praktische Aufbau, der weiter oben schon in den Skizzen beschrieben wurde.


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Man sieht im innern die Bruchkante der Kupferanodenröhre, welche mit Kleber in dem Kühlrippenschirm verklebt wurde.


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Sehr schwach erkennt man noch die ursprüngliche Beschriftung der Röhre. VALVO TBL2/300


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Eine laufende Seriennummer 6460 zeit womöglich auf, das meine Röhre die 6460igste Röhre der laufenden Produktion ist. Was aber laut meinem Freund Thomas eher warscheinlich ist, wäre eine Kennung der Röhre. So das diese Kennnummer den Röhrentyp abbildet.


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Ganz im innern, erkennt man etwas den Pumpstutzen, welcher in Kupfer ausgeführt ist. Die eben beschriebene Seriennummer verdeckt den Pumpstuzen. Aus dekorativen Zwecken, werde ich die Seriennummer mal drauf lassen.


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Was für ein herrliches Bild des Röhrensystems. Das schwarze und außen liegende Körbchen ist das Gitter, welches zwischen der Katode und der mit den Kühlrippen entfernten Anode liegt.


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Das Gitter zeigt sehr starke Ablagerungen und ist strukturell äußerst instabil. Ehe es sich verbiegt, bricht es sofort. Man kann es zwischen den Fingern zerdrücken und zerbröseln. Aus welchem Material dieses Gitter besteht, ist mir schleierhaft. Auch woher die Ablagerungen kommen, muss ich noch herausfinden. Diese Ablagerungen werden wir auch auf der heizung wiederfinden. Möglicherweise sind es Rückstände der Heizung.


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Das sind echt die besten Bilder dieser Röhre. Da macht sich ein USB-Mikroskop bezahlt. Wunderbar sieht man den Grund des Ausfalls der Röhre. Der Heizdraht hat sich sehr warscheinlich in der ersten Windung verjüngt, abgetragen und ist dann geschmolzen. Durch den wegfall von nun gut 8 Ampere am Heiztrafo ist die Heizspannung sprunghaft angestiegen, was die Frequenz und die Leistung der Röhre massiv in den Keller trieb und die zweite Heizwindung quasi leicht überlastete. Da diese gleichermaßen abgenutzt war, dauerte der komplette Ausfall wohl nur Minuten. Dieses abtragen der Heizwicklung, erklärt womöglich auch die Ablagerungen. Oder reden wir hier sogar von einer geplanten Obsoleszenz an den Heizwendeln??
Wenn man es mal rein praktisch sieht, dann ist JEDE Material oder Legierungsveränderung auch gleichzusetzen mit einem von der Norm abwechenden Materialkoeffizienten. Wenn diese Abweichung nun z.B. alle 20mm bewusst eingebracht wird, ist ein durchbrennen der Heizungen abzusehen. Es würde auch ein Mikroskopisch feiner Schlag ausreichen, der eine herbeigeführte Verjüngung des Matrals und einer Erhöhung des Widerstandes an dieser Stelle nach sich ziehen würde.

Wenn man genauer hinsieht, erkennt man unter den Heizwindungen eine zusätzliche Windung, welche um den zentralen Stab gewickelt ist. Diese Wicklung, oder Windung beschreibt das Zirkonium Getter, welches immer gut erhitzt war und so dauerhaft Fremdatome binden konnte.



Und als kleines Augenschmäußchen, zeigte ich hier einmal den letzten Herzschlag der Röhre. Bei 12 Volt und einem Schraubendreher, werde ich die Heizung ein letztes mal brücken und aufleuchten lassen. Ab 01:20 gehts in Slow Motion los. Sieht schon echt mega aus !!!!



Wie man leicht erkennen kann, ist eine Elektronenröhre ein kleines Meisterwerk der Elektrotechnik. Zwar bedeutet ein Teilausfall der Heizung vorerst zwar eine stark verminderte Leistungsabgabe und eine starke Veränderung der Frequenz, jedoch kann so ohne viel TamTam auf ein möglicherweise vor Ort anwesendes Redundantes System umgeschaltet werden. Die Ausfallzeiten wären aber auch ohne solch ein System gering. Die Instandsetzungskosten beschränken sich hier nur auf die neue Röhre und die Zeit. Das soll mal ein moderner Halbleiterverstärker nachmachen!!!

PDF Datenblatt TBL2/300 von Philips

Alternatives PDF Datenblatt der TBL2/300

Technische Details der TBL2/300 als PDF SEHR INTERESSANT!!!!

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