-
Maschine zum Ausmessen der Gitterspannung-Anodenstromcharakteristik
einer Entladungsröhre und zum Prüfen der Isolation und des Vakuums dieser Röhre
Es ist erwünscht, Entladungsröhren, z. B. Radioröhren, die iin großen hergestellt
-werden, nach ihrer Herstellung sämtlich einer Prüfung auf ihre Charakteristiken
und sonstigen Eigenschaften (z. B. Vakuum, Isolierung der Elektroden usw.) zu unterwerfen.
Diese Prüfung muß naturgemäß schnell vor sich gehen, da sie sonst zu kostspielig
würde. Gegenstand der Erfindung ist eine Maschine, mit der diese Prüfung in ebenso
schneller wie einfacher Weise von einem ungeschulten Arbeiter vorgenommen werden
kann.
-
Es sind schon Maschinen zur automatischen Registrierung der Röhrenkennlinien
bekannt geworden. Diese arbeiten mit einer Kassette, in die ein Millimeterblatt
zum Aufzeichnen der Charakteristik eingelegt wird. An der Kassette ist ein Kontakt
befestigt, der an der Wicklung eines Potentiometers hin und her gleitet und die
Gitterspannung einstellt. Der Zeiger eines Drehspulinstruments zeichnet hierbei
die Charakteristik auf.
-
Demgegenüber betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, mit der in einem
einzigen Hinundhergang eines Schlittens nicht nur die Charakteristik der Röhre aufgezeichnet
wird, sondern auch die wichtigsten sonstigen Eigenschaften der Röhre, wie die Güte
der Isolation und die Höhe des Vakuums, geprüft werden können.
-
Die Maschine gemäß der Erfindung besitzt einen Schlitten, der hin
und her bewegt werden kann. Erfindungsgemäß ist ein synchron mit dem Schlitten bewegtes
Kontaktorgan angebracht, das mit Kontakten versehen ist, die während der hin und
her gehenden Bewegung des Schlittens die für die Messung erforderlichen Verbindungen
herstellen.
-
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
-
In Fig. i dieser Zeichnung sind die verschiedenen Maschinenteile schematisch
veranschaulicht. Der Antrieb erfolgt mittels eines nicht dargestellten Gleichstrommotors,
um die Umdrehungszahl auf einfache Weise einstellen zu können. Der Motor ist mit
einem ebenfalls nicht dargestellten Schneckengehäuse mit großer Übersetzung gekuppelt,
dessen Riemenscheibe P die Welle einer Schaltwalze SW mit 5oo bis 6oo Umdrehungen
in der Stunde entsprechend der Geschwindigkeit, mit der gearbeitet werden soll,
antreibt.
Dem Schlitten T, der sich über zwei Stangen verschiebt, wird mittels einer Exzenterscheibe
und einer Treibstange eine Hinundherbewegung erteilt. An diesem Schlitten sitzt
eine Verzahnung H, die dem Arm eines Potentiometers F1 mittels eines Ritzels R eine
Hinundherbewegung erteilt, so daß den zu prüfenden Röhren eine sich allmählich ändernde
(positive und negative) Gitterspannung aufgedrückt wird.
-
Außerdem ist noch ein feststehendes Milliamperemeter 1Y15 vorgesehen,
das mit einem Zeiger N ausgestattet ist, der seinen Drehpunkt in der Achse der zylindrisch
gebogenen oberen Fläche des Schlittens hat. Der Zeiger N kann sich in einer Ebene
senkrecht zur Schlittenbewegung drehen.
-
Auf der hohlen Zylinderfläche des Schlittens T befindet sich ein Papierbogen,
der in Fig. 2 gesondert veranschaulicht ist.
-
Auf diesem Papierbogen sind zwei Röhrencharakteristiken (i und 3)
der zu prüfenden Röhrenart dargestellt. Es sei angenommen, daß eine gute Röhre eine
zwischen diesen beiden Charakteristiken liegende Charakteristik aufweisen soll und
somit z. B. wie Linie 2 verläuft.
-
Man denke sich nun auf dem Bogen eine X- und eine Y-Achse. Der Schlitten
nach Fig. i bewegt sich gemäß der X-Achse, während der Zeiger N des Milliamperemeters
1Y15 sich senkrecht zur X-Achse bewegt. Wird nun der Schlitten angetrieben, ändert
sich gleichzeitig der Ausschlag des Zeigers M, und betrachtet man die Punkte, die
der Zeiger auf dem Bogen anzeigt, so entsprechen die Schlittenverschiebung und der
Zeigerausschlag des Milliamperemeters den Abszissen bzw. den Ordinaten der Punkte
der Röhrencharakteristik in bezug auf das Achsenkreuz XOY.
-
Trägt man nun dafür Sorge, daß die Schlittenverschiebung stets ein
Maß der der Röhre zugeführten Gitterspannung ist, und daß das Milliamperemeter MS
den Anodenstrom mittels des Zeigers N anzeigt, so zeigt der Zeiger auf dem Papierbogen
stets einen Punkt der Charakteristik der zu prüfenden Röhre. Zeigt der Zeiger stets
Punkte an, die zwischen den Linien i und :2 liegen, so ist die Röhre somit gut.
-
Dies wird erzielt, wenn sich der Arm des Potentiometers P" wie bei
der Bauart nach Fig. i, proportional der Schlittenverschiebung verdreht, so daß
der Zeiger N alsdann tatsächlich Punkte der Charakteristik anzeigt.
-
Fig. 3 zeigt die Schaltungsanordnung. Bevor die Röhrencharakteristik
ausgemessen wird, zeigt die Maschine bei der hier dargestellten Schaltung an, ob
die Röhre etwa Isolierfehler zwischen den Elektroden aufweist, und auch ob das Vakuum
gut ist. Die dafür bestimmten Verbindungen werden mittels der gleichförmig angetriebenen
Schaltwalze SW (siehe auch Fig. i) umgeschaltet.
-
Stellung I der Schaltwalze bestimmt die Isolierung zwischen der Anode
und den anderen Elektroden, und Stellung II bestimmt die Isolierung zwischen dem
Gitter und den anderen Elektroden.
-
Stellung III ist die Vakuüm.ausmessung. Stellung IV ist die Charakteristikausmessung.
-
Zur Schließungs- und Vakuumausmessung dient ein Milliamperemeter M2.
Ein Widerstand WZ dient zur Sicherung dieses Messers. Soll die Röhre sich bewähren,
so darf der Ausschlag des Messers 111, einen bestimmten Wert nicht überschreiten.
-
Die Schließungs- und Vakuumausmessung erfolgt, wenn sich der Schlitten
T (Fig. i) von links nach rechts bewegt. Die rückgängige Bewegung wird größtenteils
für die Charakteristikausmessung benutzt. Kurz vor dem Ende des Ganges ist diese
Messung beendet, und es bleibt noch gerade Zeit dazu übrig, die Röhre durch eine
andere zu ersetzen, bevor die neue Isolierungsmessung einsetzt.
-
Die Anodenspannung, die gleichzeitig zur Schließungs- und Vakuumausmessung
dient, wird an einem Voltmeter V, abgelesen und wird mit Hilfe eines Potentiometers
P3 eingestellt.
-
Die regelmäßig wechselnde Gitterspannung wird dem Potentiometer Pl.
entnommen. Eine feste mittlere Anzapfung dieses Potentiometers ist mit dem Glühdrahtkontakt
der Röhrenfassung verbunden, und die Röhre erhält somit hintereinander eine negative
und eine positive Gitterspannung. Der Verlauf dieser Spannung ist auf einem Voltmeter
mit dem Nullpunkt in # der Mitte der Skala ersichtlich.
-
Die an einem Voltmeter V, ablesbare Heizspannung der Röhre wird mit
Hilfe eines Widerstandes W eingestellt. Das Milliamperemeter MS (siehe auch Fig.
i) zeigt, wie oben erörtert, die Abszissen der Charakteristik an. Zur Überwachung
ist noch ein gewöhnliches Miniamperemeter M,. in Reihe mit MS gelegt.
-
Eine 2-Volt-Batterie B dient nur zur Ausmessung des Vakuums. L ist
eine Widerstandslampe zur Sicherung der Milliamperemeter M, und M5.
-
Der Ausmessung von Röhren mit mittelbar geheizter Kathode stellt sich
die große Schwierigkeit entgegen, daß zur Heizung der Kathoden etwa 35 Sekunden
erforderlich sind.
-
Die vorherbeschriebene Maschine ist deshalb
nicht
ohne weiteres für Röhren dieser Art verwendbar.
-
Damit auch für diese Röhren ein ununterbrochener Betrieb ermöglicht
wird, ist die Einrichtung gemäß der Erfindung wie fölgt abgeändert.
-
Es werden an Stelle einer einzigen Röhrenfassung mehrere, etwa sechs,
vorgesehen, deren Heizstromkontakte fortwährend sämtlich unter Spannung stehen.
-
Durch die Anordnung einer Verteilungswalze wird hintereinander immer
eine der Röhren an die Schaltwalze angeschlossen, um ausgemessen zu werden. Währenddessen
werden auch die Kathoden der anderen Lampen geheizt. Vorzugsweise treibt man diese
Verteilungswalze um ein der Zahl der Röhrenfassungen entsprechendes Mehrfaches langsamer
gegenüber der erwähnten Schaltwalze an.
-
Es kann ein Zeiger vorgesehen werden, der die Röhre anzeigt, die in
einem gewissen Augenblick ausgemessen wird. Ist die Ausinessung beendet, so entfernt
man die betreffende Röhre und ersetzt sie durch eine neue. Die Verteilungswalze
bringt mittlerweile die nächste Röhre in die Meßstellung, und diese Röhre wird nach
der Ausmessung in gleicher Weise durch eine andere ersetzt.
-
Ist die Geschwindigkeit der Maschine auf 5oo Röhren in der Stunde
bemessen, so ist für jede Röhre
Sekunden nötig.
-
Bei der Vereinigung von sechs Röhren stehen für die Heizung der Kathoden
5 # 7,2 - 36 Sekunden zur Verfügung, was gerade ausreicht.