Freiburg Automatic 3DS Restaurationsbericht

      Meine Hand leg ich für die vollkommene Unabhängigkeit des Kernmaterials eines versilberten Kerns nicht ins Feuer.

      Allgemein (ohne die HF Geschichten) gilt ja für die Induktivität L einer Spule

      L = µ0 * µr * A * N^2 / l

      Hier ist

      µ0 = magnetische Feldkonstante 1,257 * 10^-7 Vs/Am
      µr = Permeabilität
      A = Querschnitt des magnetischen Feldes
      N = Windungszahl
      l = mittlere Feldlinienlänge

      Wird die Permeabilität zu Null ist die Induktivität Null.
      Eine Permeabilität von Null hat nur ein Supraleiter.
      Silber hat eine Permeabilität von 1 - 10^-6
      Das Vakuum hat eine Permeabilität von 1
      Luft hat ein Permeabilität von 1 + 10^-6
      Eisen kann eine Permeabilität von 300 bis zu 10000 haben

      Die daraus gezogene Konsequenz? Addieren sich verschieden in Schichten gemischte Kernmaterialien irgendwie (incl. frequenzabhängiger Eindringtiefe des Feldes)?
      Keine Ahnung :)

      Gruß Ulrich

      Ich bin mal gespannt, wie Deine Versilberung aussieht, Achim.

      Bei mir hängt es an dieser Beschichtung, weshalb ich mit der Sache bisher auch nicht weitergekommen bin.
      Die Oberfläche wird einfach nicht so wie ich es will.
      Das Galvanisierset was ich habe ist, mal abgesehen, daß es uralt ist, nichts gescheites.
      Die Verkupferung war kein Problem.
      Dann habe ich Gold versucht. War nix stellenweise wurde das Gold nicht angenommen. Also wieder poliert das ganze, wobei dann das meiste Gold sowieso runter ging.
      Dann habe ich Silber probiert, alles wurde sehr fleckig und ich hatte dann auch etwas die Lust verloren. Stellenweise schaut auch noch Kupfer raus.

      So sehen sie jetzt aus:


      Mal sehen vielleicht starte ich demnächst einen neuen Versuch.

      Gruß Christoph
      Made in Western Germany!

      Hallo Ulrich,

      die Permeabilität µr ist ja eine fallende Funktion der Frequenz. Was bei 100 MHz von der Eisenpermeabilität noch übrig ist wäre zu klären.

      Aber ist es überhaupt relevant?
      Ich stelle mir ein ineinandergewickeltes Spulenpaar in der Box wie einen Transformator / Übertrager mit Eisenkernen vor, wobei der Eisenkern vollständig und lückenlos dick mit Silber oder Kupfer ummantelt ist. Da gelten andere Regeln.
      Und gerade deshalb hat eine Unterbrechung oder Schädigung der Silberschicht so fundamentale Auswirkungen auf den Empfang! Dann fängt das Eisen womöglich an mitzuspielen und zwar vermutlich gegenläufig.

      Dieter, ich werde im Laufe der Woche berichten, wie die Kerne gelungen sind. Wenns klappt, schick sie mir her...
      Achim

      Hallo Achim,
      die Frequenzabhängigkeit der Permeabilität gilt eigentlich nur für ferromagnetische Stoffe (>>1) und damit nicht für Silber (diamagnetisch <1 ).
      Bei diamagnetischen Stoffen geht man von einer skalaren frequenzunabhängigen Permeabilität aus.
      Da ist wie du geschrieben hast die Frage was bei 100MHz von der Eisenpermeabilität noch übrigbleibt, sie wird aber immer noch höher (>>1, kann nicht kleiner als 1 werden) sein als die von Silber.

      Je weiter ich in meinem Gedächtnis krame desto mehr Variablen tauchen auf.
      Allerdings gehörte dieser Bereich immer zu meinen Schwächen.
      Da hab ich mich nur durchgemogelt :)

      Gruß Ulrich

      Hallo Ulrich,

      genau das ist aber doch der Punkt - die Permeabilität des Silbers ist vorhanden aber <1 und führt damit bei zunehmendem Eintauchen nicht zu einer Erhöhung des L, was wir ja beim Variometer nicht wollen und nicht haben, wenn Ag, Cu oder Al der Kernwerkstoff sind.

      Bleibt noch die Irrelevanz der (stark positiven) Permeabilität des Eisens zu klären. Hier vermute ich, dass sie gar nicht zum Tragen kommt, da der geschlossene Silbermantel wie eine unendliche Anzahl von Kurzschlusswicklungen an jeder Stelle des Kerns wirkt!

      Bei einem zerfressenen Silbermantel aber sind eben nicht mehr überall Kurzschlusswicklungen um den Kern bzw. sie leiten schlecht, da sie (partiell) aus Eisen bestehen.
      Die bei 100MHz möglicherweise noch vorhandene (kleine) Permeabilität des Eisens kann dann auch noch induktivitätserhöhend und damit der gewünschten Funktionsweise des Variometers (L sinkt) entgegen wirken. Daher die massive Verstimmung der betroffenen Kreise - die Feldverdrängung ist durch schlechter fließende Wirbelströme geschwächt während gleichzeitig ggf. die nun freiliegenden Teile des Eisens die Induktivität hochtreiben.

      Mein Verdacht ist, dass man bei Saba diesen fatalen Effekt entweder nicht vorausgesehen hat, sonst hätte man ja eine Lackierung o.ä. aufgebracht oder man ging davon aus, dass die Zersetzung so lange braucht, dass sie erst jenseits der Lebensdauer des Radios zum Tragen kommt.
      Nun ja, beim Zinkdruckguss hat man das wohl auch geglaubt :(
      Achim

      Hallo Achim,
      ich glaub ja selbst nicht an eine große Relevanz, ich Spiel nur das kleine Teufelchen das bei solchen Sachen immer in meinem Kopf auftaucht.
      Ein Teil der magnetischen Energie wird im Silber in Wärme umgewandelt, Silber ist ein guter aber kein idealer Leiter. Der magnetische Kurzschluss ist damit nie Hundertprozentig.
      Die im Silber erzeugten Wirbelströme erzeugen ein Magnetfeld das wiederum in den Kern eindringt.
      Im Endeffekt wird man bei einem kompletten Nachbau , Kern mit Versilberung, einfach empirisch vorgehen müssen.
      Das heißt Versuch macht Klug.

      Gruß Ulrich

      Ich bin erst jetzt wieder dazu gekommen, den Thread zu lesen. Mußte gestern mal ins Bett.

      Dieter, danke für Deinen Test der Kerne, Ferrit scheidet damit mal aus.

      Ich gebe zu, daß Elektrotechnik nicht meine Stärke ist, HF-Technik schon gar nicht. Ich hatte mich ebenfalls an Ulrichs zitierter Formel für Induktivität orientiert, da finde ich nämlich keine Frequenzabhängigkeit.... Ganz genau scheint es hier mit den Kernen aber auch keiner zu wissen.

      Daher wird der pragmatischste Weg der sein:

      uk64 postete
      ... Im Endeffekt wird man bei einem kompletten Nachbau , Kern mit Versilberung, einfach empirisch vorgehen müssen.
      Das heißt Versuch macht Klug.

      Gruß Ulrich
      In diesem Sinne bin ich mal gespannt, was dabei heraus kommt.

      Gruß
      Wolfgang
      geht nicht - gibt's nicht!

      Hallo Ulrich und Mitleser,

      ganz richtig, da läuft so einiges, was teils unbedeutend, teils vielleicht bei meinem "Irrelevanztheorem des Eisenkerns" zu Unrecht unberücksichtigt blieb. Von Wärmeentwicklungen über Elementbildungen Fe/Cu und Cu/Ag bis hin zu Einflüssen von Kunststoffen, Luft und Temperatur womöglich noch der Magnetismus der Lautsprecher usw.
      Die Praxis wird hoffentlich einen weiteren Erkenntnisgewinn ermöglichen.

      Wenn ich die galvanisierten Kerne wieder habe, baue ich einen Stab ein und optimiere die Empfangsleistung vorsichtig mit den mir zur Verfügung stehenden Mitteln.
      In einem zweiten Schritt kommt dann der Vergleich mit Nachbaukernen. Wenn wir etwas relevantes übersehen haben, sollte dieser Stab ein abweichendes Verhalten zeigen.

      Inzwischen beschäftige ich mich mit abschliessenden Arbeiten. So konnte ich heute die Justierung der Transportachse für den 2. UKW-Schieber vornehmen, die festsitzenden Madenschrauben gaben der geballten Kraft eine 11" Gripzange schließlich nach.
      Dann waren Skalenseile und Zeiger, Klangregelzüge, der Transport der Ferritantenne, Skalenscheibe und tausend andere Kleinigkeiten an der Reihe.
      Zwischendrin höre ich mit dem Chassis DLF auf Langwelle (UKW is ja nix).
      Es ist beeindruckend, wie sich Klang, Trennschärfe und Störunterdrückung in den AM-Bereichen mit der Peilantenne und dem MHG Regler optimieren lassen.



      Die nächsten Schritte sind Montage der Messingleiste vorne, Drehknöpfe restaurieren (Messingplättchen fehlen), Lautsprecherverdrahtung und natürlich das Variometer. Dann kann das Chassis endlich in sein Haus einziehen.
      Achim

      Hallo zusammen,

      dann warte ich mit der Herstellung noch auf den genaues Stangendurchmesser und kann dann Kerne aus Baustahl St37 und dem Edelstahl herstellen. Weiß wer welche Eisensorte sich hinter Weicheisen verbirgt?

      Mein Gedanke war der, eine beliebige UKW Box zu nehmen und einen Versuchsaufbau zu gestalten. Es geht ja erst mal darum Erfahrung zu sammeln. Und da würde ich nicht mit der UKW Box experimentieren, die sehr selten ist.

      Sonst volle Zustimmung zu Ulrichs Vorschlag Versuch macht kluch..

      Grüße
      Geht nicht - gibt's doch!

      Heute hatte ich noch ein Briefing mit dem Galvanotechniker, der für die Edelmetalle zuständig ist.

      Interessanterweise war ihm nicht nur das Versilbern von Leitern für hohe Frequenzen wegen des Skineffekts ein Begriff sondern auch der zusätzliche Auftrag einer hauchdünnen Edelmetallschicht als Anlaufschutz.
      Nach seiner Aussage sind hierfür Goldschichten von 0,2 - 0,4 µ üblich, da sie dünn genug sind um die Leitfähigkeit nicht störend zu beeinflussen aber auch gerade dick genug um einen passablen Korrosionsschutz zu gewährleisten, sofern keine mechanische Beanspruchung besteht, was hier gegeben ist. Perfekt wäre dieser Korrosionsschutz allerdings erst bei wesentlich dickeren geschlossenen Goldschichten, was wiederum elektrisch von Nachteil ist.
      Ich gehe davon aus, dass eine 0,4µ Goldschicht elektrisch weniger stört als die sich anderenfalls sofort bildende Schicht von Silbersulfiden.

      Im Übrigen ist der perfekte Korrosionsschutz für Silber eine Rhodinierung, die aber um ein Vielfaches (> Faktor 8) teurer ist. Zudem ist die elektrische Leitfähigkeit von Rhodium mit 23,4 nur etwa halb so gut wie die von Gold mit 44.

      Morgen Abend sollen die Kerne fertig sein, ich bin ja gespannt - und werde berichten.
      Achim

      Und beim 3DS geht es trotz unerträglicher Hitze in FFM weiter!

      Die Variometerstange ist fertig, sie wurde dünn verkupfert, mit > 25µ versilbert und hauchdünn vergoldet:



      Ich habe sie auch schon eingebaut und grob eingestellt, der Empfang ist wie mit der gut erhaltenen zweiten Stange. Jetzt auf dem Foto fällt mir auf, dass der Ferritkern des Vorkreises immer heller wird. Sollte er etwa nur außen einen Ferritbelag haben, den ich jetzt durch fleissiges Reinigen abgetragen habe? Das muss noch geklärt werden.
      Dann hat die vordere Chassisabschlussleiste, die bei diesem Gerät aus massiv Messing besteht, noch 10µ Gold verpasst bekommen, sie spiegelt und strahlt jetzt dass es eine Freude ist. In Wirklichkeit noch viel schöner als auf den Bildern!





      Nachteil: Einmal mit schwitzigen Händen angefasst - siehe vorne links...
      Achim

      Hallo Achim,

      die vergoldeten Abstimmkerne sehen echt stark aus. Dein Galvaniker scheint ein echter Spezialist zu sein. Es ist auch eine gute Nachricht, dass sich die Empfangsqualität aufgrund der Versilberung wieder in Richtung original verbessert hat. Somit kommen wir der Sache etwas näher, dass nämlich die Beschaffenheit der Oberfläche hier eine entscheidende Rolle spielt.

      Obwohl ich recht intensiv über die Geschichte nachgedacht habe, wage ich mich noch keine Theorie zu äußern. Ich konnte auch keine vernünftigen Informationen zu diesem Thema finden. Nur die Annahme mit dem Kurzschliessen kann ich nicht teilen; dabei würde die Kreisgüte zu geringe Werte annehmen. Es muss hauptsächlcih mit der Permeabiltätskonstante des Materials zusammenhängen. Der Kurzschlusstheorie steht auch entgegen, dass die Magnetlinien längs durch den Kern verlaufen wobei kein geschlossener Stromkreis im Kern auftritt. Ich glaube hier sind noch einige Überlegungen und Experimente notwendig, um eine schlüssige Erklärung zu finden; vielleicht könnten die damaligen Saba Ingenieure etwas dazu sagen, welche mit diesen Problemen befasst waren...

      Habe mich noch ein wenig versucht schlau zu machen: Die Induktivitätsänderung wird wohl durch eine Feldverdrängung bewirkt, bei welcher im UKW-Bereich eine hohe Leitfähigkeit der Kernoberfläche vorteilhaft ist, um vernünftige Gütewerte zu erreichen. Wobei ich mir noch nicht ganz klar darüber bin, was genau unter Feldverdrängung zu verstehen ist und welchen physikalischen Gesetzen diese folgt.

      Bemerkenswert ist hierzu auch noch, dass der Ferritkern (Eingangskreis) einfach zylindrisch geformt ist, während die anderen beiden Kerne (Oszillator und Zwischenkreis) die kompliziertere konische Form aufweisen - kann man daraus schließen, dass der Eingangskreis doch etwas breitbandiger ausgelegt war und deshalb über einen nicht ganz so exakten Gleichlauf verfügen musste?

      Bei den späteren Ausführungen -komplett mit "Silberkernen"- waren dann alle mit dieser konischen Form versehen; hatten diese Geräte dann dadurch eine bessere Vorkreisselektion, ermöglichen die Silberkerne höhere Kreisgüten? Es ergeben sich immer neue Fragen. Man müsste mal einige UKW-Boxen auf ihre Eigenschaften untersuchen... nur wer hat schon soviel Zeit.

      Hattest du die Abstimmkerne zum Galvanisieren vom Glaststab entfernt oder gelang es sie im montierten Zustand zu behandeln.

      Wenn ja, hattest du den Ferritkern auch ab, oder hast du die Kerne in Richtung Halte- und Führungsfeder von der Stange geschoben? Hast du die ürsprüngliche Oberfläche selbst vorher geebnet, oder hat das der Gavanikbetrieb erledigt?

      Welche Kosten muss man für eine solche Massnahme einplanen?

      Grüsse, Peter.
      Freundliche Grüsse, sagnix

      Hallo Peter,

      die Metallkerne hatte ich selbst durch kreuzweises Bürsten mit dem Glasradierer und anschließendes Polieren mit Sidol soweit geglättet. (Absolut glatt ist die Oberfläche original auch nicht, man sieht noch die Rillen vom Drehmeissel.)

      Die Kerne waren während der Galvanisierung alle auf dem Stab in ihrer Position. Den Kontakt kann man beim mittleren Kern gut über die Gewindehülse herstellen, beim Oszillatorkern legt man einen Draht schräg in Längsrichtung, so dass er an den Kanten Kontakt bekommt.

      An einer umfassenden Theorie der elektrischen / elektromagnetischen Vorgänge in den Kernen müssen wir sicher noch eine Weile arbeiten. An irgendeinem Lehrstuhl des Fachbereichs Nachrichtentechnik ist sicher jemand, der hier erschöpfend Auskunft geben könnte.

      Die Bedeutung der Oberfläche ergibt sich schon aus der Tatsache, dass die sparsamen Schwaben sie versilbert haben. Andere Variometer kamen mit Alu oder Kupfer aus.

      Der Ferritkern gibt mir auch Rätsel auf. Ferrite sind normalerweise grau, oder handelt es sich um eine Eisenverbindung?
      Achim

      Hallo Hans,

      dann bin ich ja beruhigt...ich sehe langsam schon Gespenster.
      Beim UKW-s sind sogar beide Kreise mit Ferritkernen abgestimmt.

      Die Änderung der Induktivität des Vorkreises mit dem Ferritkern erfolgt physilkalisch doch auf ganz andere Weise wie in den beiden anderen Kreisen mit den Metallkernen. Es wäre doch denkbar, dass ein Kreis mit zylindrischem Ferritkern eine ähnliche Kennlinie der Frequenz in Abhängikkeit von der Eintauchtiefe ergibt wie ein Kreis mit hochleitendem konischem Metallkern.
      Achim

      Der Eingangskreis ist breitbandig. Wegen des Eingangswertes der ECC.

      Die EF80 mit zwei Kathoden, hat auch nur 3,5Kohm Rinput
      Den der ECC81 (EC92) weis ich grad nicht.

      EDIT: bei 200Mhz Rin= 110us= 9Kohm
      Da muss die Güte hochgesetzt werden. Das hat mit der Rauschanpassung zu tun. Hier rauschen ZWEI Trioden!

      Ausserdem geht der ja andersherum wie die beiden Andern KernSchau mal genau hin, muss so sein. Post 024 hier im Thread
      EDIT:
      Hier ein Text von Valvo zur ECC81 als TV Eingangsröhre

      Das "hohe L/C Verhaeltniss, geht deshalb weil jede Triodenhaelfte am halben Kreis haengt!! Damit wird der wirksame Rin halbiert.
      Daher der ferritkern um das optimal zu loesen.
      hans

      http://saba-forum.dl2jas.com/bildupload/GegentaktECC81.pdf