Freiburg Automatic 3DS Restaurationsbericht

Hallo Albrecht,

die Kerne tauchen nur partiell ein. Natürlich ist da ein gewisser Spielraum, daher gibt es auch die Justierschraube am Betätigungshebel des Variometers, mit der man den Empfangsbereich grob einstellen kann.

Ich vermute, man hat damals bei Saba ausgiebig geforscht und experimentiert, sowohl berechnet als auch getestet, bis man durch den genauen Durchmesser der einzelnen Kerne und deren genaue Form (= Länge des zylindrischen Abschnitts, Steigung des konischen Teils) die gewünschte Kennlinie realisiert hat, die die Frequenz der einzelnen Kreise als Funktion des Hubweges beschreibt.

Die Dokumentationen darüber haben wir nicht, eine Formel zur Berechnung auch nicht. Wir wissen, dass dickere Kerne und solche mit einem längeren zylindrischen Abschnitt höhere Grenzfrequenzen erlauben, was auch logisch ist und sich bei den 108 MHz Stäben bestätigt.

Christoph hat hier schon eine Menge Informationen zusammengetragen:
http://saba.magnetofon.de/showtopic.php?threadid=3665?

Ob das innen liegende Material "mitspielt" ist nicht geklärt, ich neige beim jetzigen Stand der Erkärung (Kurzschlusswicklung in einem Übertrager im UKW-Bereich) dazu, die Silberschicht als allein beteiligt anzusehen. Daher auch die fatale Wirkung, wenn sie porös wird oder etwa unterbrochen ist - dann bildet sie keine geschlossene Windung mehr.

Das Einfachste ist sicher, sich bei der Rekonstruktion an die mechanischen und elektrischen Daten des Originals zu halten, der Abgleichaufwand ist dann minimal.
Zu starke Abweichungen führen schnell dazu, dass die Skaleneiteilung zwischen den Endpunkten nicht mehr stimmt.

Spätestens nach dem Urlaub will ich die Kerne genau vermessen und auch meinen Galvaniker nach den Möglichkeiten bei der Versilberung fragen.
Laut WIKI sind Metalle, die unelastisch sind, prinzipiell zur Versilberung geeignet, also Eisen, Stahl, Messing, Kupfer, Nickel...

Hans hätte einfach damals für Saba Variometerboxen entwickeln müssen, dann hätte er alle Details noch im Kopf und wir wüssten Bescheid

Hallo Michael,

ein berechtigter Hinweis - ich hatte einfach registriert, dass die Zahl der empfangbaren Sender um 50% angestiegen ist und angenommen, dass die Epfindlichkeit für schwache Sender zugenommen hat. Genauso könnte wohl eine bessere Trennschärfe durch verbesserte Kreisgüten die Ursache sein.
Allerdigngs sind die eigentlichen Komponenten der Kreise selbst (Spulen und Kondesatoren) von den Kernen nicht direkt betroffen.
Man müsste wohl alle Details der Schaltung auseinandernehmen, was ich mir beim besten Willen nicht zutraue

Da werde ich noch genauer testen müssen, welche Sender zusätzlich empfangbar sind und ob sie stärkeren Sendern benachbart sind...

Zur Nichtlinearität der Skaleneinteilung: Kann es sein, dass das damals Absicht war, da sich oberhalb von ca. 98 MHz im UKW Bereich so gut wie nichts abspielte. Da kann ich aber nur aus der eigenen Erfahrung sprechen.

Sogar 1968 war da noch nicht viel:

http://www.dxradio-ffm.de/histo1968FM.htm

Hallo Albrecht,

am liebsten hätte ich zum Testen einen zusätzlichen Stab angefertigt, aber da fehlt der dritte Ferritkern. Übrig ist kein Stab oder Kern - zuerst wil ich aus den vorhandenen Stäben durch Versilbern der gut erhaltenen Kerne einen vollständigen Stab für meinen Freiburg 3DS fertigstellen.
Dann könnte man anhand der Maße neue Metallkerne anfertigen, die versilbern und auf den zweiten Stab montieren, um zu sehen, wie das Ergebnis ist.
Hier ist ein Bild vom Stab mit Längenangaben:



Lges. = 174
V = 13
A1 = 27,3
A2 = 65
A3 = 101,1
L1 = 15,5
L2 = 16
L3 = 15
Ds = 3,9
D1a = 6,2
D1b = 8
D2a = 6,4
D2b = 9
D3 = 6,5
K1 = 3,5
K2 = 3,5

Alle Längen in mm

Hinzu kommt beim ersten und zweiten Kern die Breite des zylindrischen Bereichs (K1, K2), in dem der zweite Kern auf ca. 2,5 mm Breite bündig mit der Aussenkante gerändelt ist.

Hallo Albrecht,

der Stabdurchmesser ist nachgetragen.
Der dritte Kern besteht aus einem Ferritmaterial, über das wir keine Daten haben.
Die Rändelung von Kern 2 (Kordelung ist ja schräg ist direkt auf dem Kern im zylindrischen Bereich. Sie dient nur der Griffigkeit dieses Kerns bei der Justage. Dieser Kern ist auf eine Metallhülse mit Außengewinde aufgeschraubt (Außendurchmesser 6mm), wobei es sich um ein Feingewinde unbekannter Steigung handelt. Hier sieht man es ganz gut:



Bei diesem Kern ist die zentrische Bohrung daher deutlich größer als beim Oszillatorkern und mit einem entsprechenden Innengewinde versehen.
Die Frage ist noch, ob das Gewinde über die gesamte Länge des Kerns durchläuft oder etwa nur bis zur Mitte geht, da es ja fast so dick ist wie das dünne Ende des Kerns. Ich vermute, das Gewinde läuft nicht bis ans Ende, will den Kern aber nicht abschrauben, da das Gewinde mit demselben teuflischen graugrünen Lack gesichert ist, der das Aufschrauben so mancher Schraube in diesen Geräten unmöglich macht!

Hallo Franz,

das wäre natürlich praktisch, dann könnte Albrecht (sofern er Zeit und Lust hat), wenn die Tests mit den Prototypen erfolgreich abgeschlossen sind, einen Schwung Kerne anfertigen, ich lasse sie dann versilbern und vergolden und wir haben für die fraßgeschädigten Freiburg / Bodensee 3DS Besitzer im Forum perfekte neue Variometerkerne! (ggf. passen die Kerne auch für andere Modelle)

Hallo Volker, hast Du den Stab oder die Kerne noch??

Die Kerne sind auf den Stab geklebt, wobei sich dieser Kleber durch Erwärmung erweichen lässt. Zumindest hat Heino das wohl erfolgreich bewerkstelligt.

Der mittlere Kern dürfte sich nach meinen Erfahrungen aber nicht problemlos von der Hülse, die ihn trägt, abschrauben lassen, die ganze Einheit müsste sich aber abnehmen lassen.

Die Bohrung in den Kernen werde ich noch bei einem abgenommenen Kern vermessen. Da noch Kleber dazwischen soll darf sie nicht zu knapp sein - 3,9 hat der Stab - vielleicht hat die Bohrung 4,1 mm?

Alles klar Volker - hätte ja sein können...

Das Beste wird sein, wenn es Albrecht gelingt, die beiden Metallkerne nachzufertigen, wenn ich diese dann versilbern lasse und sie statt der zerfressenen Kerne auf meinen 2. Variometerstab an dieselbe Position setze.
Ist die Empfangsleistung dann minestens so gut wie mit meinem noch gut erhaltenen Stab, sind wir auf dem richtigen Weg.

Zum Grundmaterial der Kerne fiel mir noch ein, dass dessen Temperatur(ausdehnungs)koeffizient wahrscheinlich möglichst klein sein sollte, da in der Box starke Temperaturschwankungen auftreten.
Hier wäre Eisen bzw. Stahl eindeutig dem Messing oder Kupfer vorzuziehen.


Update 28.06.2010:

Heute habe ich die vorhandenen Metallkerne gereinigt. Zuerst mit dem Glasradierer dann mit Sidol Silberpolitur.
So bekamen sogar die stark zerfressenen Areale wieder eine saubere und glatte Oberfläche. Mühsam war es erwartungsgemäß, die Verschraubung des Zwischenkreiskerns zu lösen. Äusserliches Entfernen der Sicherungslackierung, mehrfach aufgetragenes K61 und kräftige Erwärmung führten zum Erfolg.

Der Aufbau der Oberfläche der Kerne wurde dabei auch deutlich:

Aussen liegt eine ziemlich dicke Silberschicht, darunter - wohl um eine Abstufung in der Elektrochemischen Spannungsreihe zu schaffen - eine dünne Kupferschicht und der Kern selbst aus Eisen bzw. Stahl.

Die Kerne sind jetzt beim Galvanikbetrieb mit der Aufgabe, eine 20µ dicke Silberschicht aufzubringen, damit sind Frequenzen bis zu 1 MHz herab in der Silberschicht realisierbar, die UKW Frequenzen ~ 87 - ~111 MHz (100 + 10,7 beim Oszillatorkreis) haben Eindringtiefen von ca. 6 - 10 µ - sollten also alle noch in der Silberschicht laufen.
Darüber kommt eine hauchdünne Vergoldung von ca 0,5µ als Korrosionsschutz.
Viel dicker sollte sie nicht sein, da sich in ihr ja keine nennenswerte HF abspielen soll.
Ich bin mal gespannt wie die Kerne dann aussehen und vor allem, wie sie ihre Funktion erfüllen!

Hallo Albrecht,

heuten beim Abnehmen der Kerne ist mir genau das aufgefallen - sie passen ohne Kleber gerade so über den Stab, da ist nicht viel Luft. Ich hatte mit meiner genauesten Schieblehre bei einem Stab 3,85 beim anderen 3,9 gemessen. Die µMeter-schraube muss ich im Keller suchen, dann kommen genaue Maße.

Was den Kleber angeht, stimme ich voll zu, der muss problemlos wieder lösbar sein.

Mit einer alten Box ist es verdammt schwierig beim 3DS, da sie nur in genau 2 Modellen verbaut wurde. Hans sucht auch noch eine zu Forschungszwecken.

Hallo Wolfgang,

das Silber kommt ja dick genug drauf und mit glatter Oberfläche dazu. Das ist für das HF-technische Verhalten im UKW-Bereich erst einmal entscheidend.

Dieser Kern ist nicht mit Eisenkernen bei niedrigeren Frequenzen zu vergleichen. Er wird nicht mit 100 MHz ummagnetisiert. Vielmehr ist er der Träger für die Silberschicht, in der sich das Geschehen (Wirbelströme) abspielt.
Wie oben gesagt, beträgt die Eindringtiefe der HF-Wechselströme bei diesen Frequenzen ca. 10 µ-Meter.
Die Zusammenhänge hatte ich in Post 396 versucht darzustellen. Man muss sich hier von der Vorstellung freimachen, dass ein permeables magnetisches Material wie Eisen oder "HF-Eisen" (Ferrit) in die Spule eintaucht und die Induktivität vergrößert - hier ist es umgekehrt - die Induktivität sinkt durch den Effekt der Wirbelströme! Leitfähigkeit zählt und nicht magnetische Eigenschaften des Kerns.

Einen Anhaltspunkt für eine wichtige Aktivität des Eisens im Variometer habe ich im Moment nicht, andere Meinungen sind natürlich willkommen.

Ich nehme an, man hat einen Eisenwerkstoff genommen, weil er temperaturstabil, preiswert und als Basis für die Versilberung geeignet ist.

Wenn es mit meinen vorhandenen Kernen gut klappt, haben wir eine Referenz, mit der man eine Teststange aus neuem Material vergleichen kann. Verhält sie sich genau so, sind wir einen Schritt weiter.

Ich denke, das ist eine gute Vorarbeit für den Ersatz von zerstörten Variometerkernen im Allgemeinen.
Ich gehe davon aus, dass viele Saba UKW-Boxen, die zerfressene Kernoberflächen haben, weit unter ihrer möglichen Leistungsfähigkeit arbeiten.