Die Radiogeräte der METZ Hawaii Modellreihe

Alle Bilder können durch Anklicken vergrößert werden!

Anfang der 1950er Jahre startete METZ eine Modellreihe mit der Bezeichnung HAWAII. Wenige Jahre nach Kriegsende bestand bei einem großen Teil der Klientele noch der Wunsch, die neuesten Nachrichten aus aller Welt zu empfangen - ganz abgesehen von der Sehnsucht nach fremden Ländern und exotischen Paradiesen. Was passte dazu mehr als ein Radio mit dem Modellnamen Hawaii?

Das erste Gerät dieser Hawaii Modellreihe bot dann auch folgerichtig Radioempfang auf fünf gespreizten Kurzwellenbereichen, auf denen der Hörer akustisch in die Ferne schweifen konnte. Wollte man den neu eingeführten UKW - Rundfunk mit seiner besseren Klangwiedergabe geniessen, konnte man das Gerät mit  einem UKW - Einbaumodul nachrüsten.

Bei den Folgemodellen des Hawaii - dann mit dem Namenszusatz "S" - sah man dann von diesem Aufwand ab und zog es vor, die Geräte nur noch mit einem KW - Bereich auszustatten, erleichterte aber die Abstimmung durch den Einbau einer KW - Bandspreizung (KW - Lupe). Auch die 4 Feststationstasten verschwanden. Als Ausgleich dafür verfügten die Geräte nun über einen bereits fest eingebauten UKW - Tuner.

Im folgenden Beitrag werde ich etwas zu der Technik dieser schönen Geräte schreiben.

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Hawaii W ( GS/W1)

 

Das erste Gerät dieser Reihe war der bekannte 7-Röhren - Superhet Hawaii W (GS/W1) dessen herausstechendes optisches Merkmal die 14 unter der großen Skalenscheibe angeordneten  Drucktasten waren.

Der Originalpreis lag bei 495 DM, das monatliche Durchschnittseinkommen 1950 bei 263 DM Brutto!

Wie viele deutsche Radiogeräte dieser Epoche arbeitete auch dieses Gerät mit einer Mischbestückung von Röhren der Rimlock-, Noval-, Stahlröhren- und Außenkontakt - Serien: ECH42, EBF80, EF40, 2 x EL41, EM4, AZ12.

Die Wellenbereiche umfassten: LW (150 - 286 KHz), 2 x MW (515 - 961 KHz und 920 - 1640 KHz) und 5 gespreizte KW - Bänder 19m, 25m, 31m, 41m und 49m.

Abgerundet wurde der technische Luxus durch 4 Feststationstasten, kontinuierlich veränderliche Bandbreite durch Veränderung der induktiven Kopplung im 1. Bandfilter, einen Sprache-/ Musikschalter, Klangblende und gehörrichtige Lautstärkeregelung.

Weiterhin war der Hawaii W für die Aufnahme eines UKW - Zusatzes vorbereitet. Wie in diesem Thread diskutiert, wurden hierfür 2 UKW - Einbaugeräte unterschiedlicher Empfängsgüte angeboten. 

Der Einbausuper UKS, (diskutiert in diesem Beitrag von H.M. Knoll)  und der Pendler UKP für den kleineren Geldbeutel.

Die Schaltung des Hawaii W:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bei diesem generell sehr aufwändig gebauten Gerät fiel auch die ungewöhnliche Schaltung der Gegentakt - Endstufe auf, die ohne Phasenumkehrstufe auskommt. Eine ähnliche Schaltung wurde bereits hier und hier gesprochen. Die Funktionsweise dieser Schaltung wurde hier von H.M. Knoll erläutert.

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Hawaii S (Ausgabe 2)

Das zweite Gerät der Hawaii Serie war das Modell Hawaii S Ausgabe 2. Das Gerät wurde stilistisch total verändert. An die Stelle der Drucktastenreihe trat für die Wellenbereichswahl ein seitlicher Drehschalter. Die Wellenbereiche umfassen nun LW, MW, KW. und zusätzlich zum ersten Modell auch UKW.

Der Originalpreis lag bei 585 DM, also 90 DM über dem Preis des Hawaii W, obwohl das Gerät nun schon deutlich weniger exotisch daherkam. Aber immerhin folgte man den Zeichen der Zeit und bot UKW - Empfang an.

Auf KW wurde die Feinabstimmung durch eine eingebaute KW - Bandspreizung verbessert, deren Schaltung noch beschrieben wird. Die Bandbreite war nur noch in 2 Stufen umschaltbar.

Wie man im unteren Teil des Schaltbilds erkennt,  enthielt das neue Hawaii Modell einen komplett separat aufgebauten UKW - Empfangsteil mit den Rimlock - Röhren 2 x EF42 und EB41.

Die Röhrenbestückung des AM - Teils sowie die  eigenwillige Schaltung der Gegentaktendstufe wurde vom Modell "Hawaii W" beibehalten. Nur die Gleichrichterröhre AZ12 wurde durch einen zeitgemäßen Selen - Gleichrichter ersetzt.

Die Schaltung des Hawaii S Ausgabe 2:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Da ich ein Gerät dieses Typs kürzlich zur Reparatur erhalten habe, werde ich darauf weiter unten noch näher eingehen.

 

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Hawaii S (Ausgabe 3)

Bei der dritten Version des Hawaii wurde lediglich die Schaltung der Gegentaktendstufe geändert. Anstelle der ursprünglich verwendeten Spezialschaltung mit der EF40 in der Treiberstufe trat nun eine normale Phasenumkehrstufe mit der ECC40 (In der Schaltung rot umrandet).

Im RM ist zwar kein Bild dieses Modells vorhanden, es ist aber davon auszugehen, dass Gehäuse und Chassisaufbau (mit Ausnahme der NF - Endstufe) denen der Version 2 entsprachen.

Die Schaltung des Hawaii S Ausgabe 3:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Hawaii S (Ausgabe 4)

 

Die 4. und letzte Version des Hawaii war nahezu identisch mit der Ausgabe 3, jedoch mit einer wesentlichen Erweiterung: einer mit einer EF42 bestückten Vorverstärkerstufe für den UKW - Teil.

Als Anfang der fünfziger Jahre die ersten Radiogeräte mit UKW - Empfangsteil auf dem Markt erschienen, litten diese an zwei Schwachstellen:

Mangelne Empfindlichkeit und Abstrahlung des UKW - Oszillators über die Antenne. Der erste Punkt führte dazu, dass man für zufriedenstellenden UKW - Empfang genötigt war, Dachantennen aufzustellen, die die Oszillatorabstrahlung in die Umgebung noch unterstützen.

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H.M. Knoll teilte mir dazu mit:

"Mit dem Start des Fernsehens gab es Probleme mit der von den UKW - Radios ausgesandten Störstrahlung. Ab 1953 gab es eine FTZ - Vorschrift mit Daten zu Messung und Grenzen dazu. Fast alle Firmen mussten Nachrüstungen anbieten. Hier 3 Beispiele:

Umbauanleitung von Telefunken für UKW Tuner, Saba W52 Bodensee mit UKW S5, Graetz 156W ausgetauschtes UKW Teil."

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Im äußeren Erscheinungsbild war diese 4. Version des Hawaii immer noch identisch mit der Ausgabe 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vergrößert man das Bild des Innenlebens, so erkennt man, dass die EF42 der UKW-Misch/Oszillatorstufe nun nicht mehr separat neben den Abstimmdrehko auf dem Chassis stand, sondern zusammen mit der Vorverstärkerröhre EF42 inklusive Verdrahtung eine neue Baueinheit bildete, die am Abstimmdrehko befestigt über dem Chassis "schwebte". Die Zuleitungen zum UKW - Drehko konnten so signifikant verkürzt und das Abstrahlverhalten verbessert werden.

        UKW Mischer/Osz Hawaii S Ausg. 2                    UKW Mischer/Osz Hawaii S Ausg. 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Die Schaltung des Hawaii S Ausgabe 4: Die neu hinzugekommene EF42 wurde im Schaltbild rot umrandet.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Hawai S (Ausgabe 2) mit nachgerüsteter UKW Vorstufe

 

Kürzlich erhielt ich einen METZ Hawaii S zur Reparatur, der gegenüber der im RM hinterlegten Schaltung eine überraschende Erweiterung enthält: Eine UKW - Vorstufe mit der EF80. Diese Vorstufe wurde auf einem kleinen Blech in Form eines Flachwinkels aufgebaut, dessen seitliche Lasche auf dem Boden der UKW - Oszillator - Kammer des 4 - fach Drehkos befestigt wurde. Hier einige Bilder des Zusatzes:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Die Ankopplung der Vorverstärkerstufe über den orangefarbenen Hütchenkondensator an den ursprünglichen Gitterkreis wurde im letzten Bild markiert. Sie liegt bei ½ Windung vom kalten Ende von insgesamt 3 Windungen der Gitterspule.

Die Schaltung der Vorverstärkerstufe wurde noch nicht aufgenommen.

Die Mechanik ist so ordentlich ausgeführt worden, dass man auf den ersten Blick den Eindruck hat als handele es sich um einen industriell gefertigten Nachrüstsatz. Bei näherer Betrachtung fällt dann allerdings auf, dass die Röhrenfassung nicht genietet, sondern mit unterschiedlichen Schrauben am Montageblech befestigt wurde und dass die Bauteile doch deutlich von den anderen in diesem Gerät verwendeten abweichen.

In Unkenntnis der damaligen Umstände kann man nun trotzdem nicht eindeutig sagen, ob es sich hier um eine Einzelanfertigung oder ein als fertige Bauenheit angebotenes Teil handelt.

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Hierzu wieder H.M. Knolls Einschätzung:

"Der Einbau erfolgte wohl nicht durch METZ wegen der FTZ - Bestimmungen von 1953.

Die Vorstufe steht in der Drehkokammer und umgeht kapazitiv die Brücke im Oszillator. Siehe:

H.M. Knoll:  GRUNDIG UKW-Super mit und ohne Vorstufe

Der keramische Hütchenkondensator (orange) von der EF80 zu einer Anzapfung des Vorkreises, sowie die roten SIEMENS - Widerstände sind nicht von Metzt.

Die 3 Besfestigungsschrauben sprechen nicht für kommerzielle Fertigung, der exakt in die Drehkokammer passende Flachwinkel und dessen Massepunkt schon."

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Der Punkt bleibt also ungklärt.

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Die KW - Bandspreizung (KW - Lupe) des Hawaii S

Für die Verwendung der KW - Bandspreizung wurde empfohlen, zunächst den Skalenzeiger der Bandspreizung (Skala ganz unten) mit dem Knopf auf der rechten Seitenwand auf Mittenposition und den Skalenzeiger der Hauptabstimmung auf eine der Dreieckmarkierungen in der Mitte der KW - Rundfunkbänder zu stellen. Danach konnte mit der KW - Bandspreizung das jeweilige Rundfunkband voll überstrichen werden. 

 

 

 

Für diese Feinabstimmung  wurde eine recht ungewöhnliche Konstruktion gewählt, die als Abstimmelement eine Haarnadel - Induktivität mit einem darüber laufenden Kurzschlussbügel verwendete. UKW - Funkamateure denken hier unwillkürlich an eine abstimmbare Lecherleitung.

Hier zwei Bilder zum Aufbau:

Im ersten Bild sieht man eine unterhalb der Skala befestigte Bakelit - Platte, die zwischen den links und rechts eingepressten Hohlnieten mit etwa 1 mm tiefen Längsrillen versehen ist. In diese Rillen sind zwei 1,75 mm Ø CuAg - Drähte eingelegt, die rechts auf der Rückseite der Platte miteinander kurzgeschlossen sind, wodurch sich eine "Haarnadel - Induktivität" ergibt.. Die Drähte haben einen Abstand von 8 mm und eine Länge von 185 mm.

Der Kurzschlussschlitten steht im ersten Bild etwas links von der Mittelstellung, im zweiten Bild am Rechtsanschlag.

 

 

 

 

 

 

 

 

Als Zuleitung fungiert ein vom linken, offenen Ende der Haarnadel zum Wellenschalter und Fußpunkt der LW -Oszillatorspule führendes Koaxialkabel.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bei Betätigung der KW - Bandspreizung wurde nur die Oszillatorfrequenz verändert. Ein Mitziehen der KW - Vorkreisabstimmung war wegen dessen relativ großer Bandbreite im Vergleich zur geringen Variation der Oszillatorfrequenz nicht notwendig.

Zum besseren Verständnis der Funktion der KW - Bandspreizung folgen hier Schaltbildausschnitte des Oszillatiors mit den bei den verschieden Wellenbereichen vorhandenen Verbindungen:

Die Haarnadel - Induktivität der KW - Bandspreizung liegt jeweils im unteren Bildteil. und ist durch zwei parallele Balken mit Querstrich symbolisiert. Die Masseverbindungen sind blau gezeichnet.

                    KW                                  MW                                    LW

Ihre Position innerhalb der Oszillatorschaltung wird deutlicher, wenn man sämtliche inaktiven Bauelemente herauslöscht.

Wie man sieht, liegt die Haarnadel - Induktivität der KW - Bandspreizung unabhängig vom Wellenbereich stets zwischen dem unteren Ende der Oszillatorspulen/Paddingkondensatoren  und der Masseschiene - also stets innerhalb des Oszillatorschwingkreises. Aufgrund ihrer geringen Induktivität hat sie aber nur im KW - Bereich signifikanten Einfluss auf die Oszillatorfrequenz. Dies sieht man deutlich am folgenden Bild der Oszillator - Schwinkreiskomponenten im KW - Bereich.

 

Die Induktivität der Oszillatorspule liegt bei 1,1 µH,

die der Haarnadel je nach Stellung des Kurzschlussschlittens zwischen 0,45 und 0,55 µH.

Da die Magnetfelder der beiden Induktivitäten nicht miteinander verkoppelt sind, gilt für die Summeninduktivität:

L_min = 1,55 µH, L_max =1,65 µH

Der Induktivitätshub zwischen den beiden Extrempositionen der KW - Bandspreizung liegt somit bei ca. 0,1µH, oder 6,25 % der mittleren Kreisinduktivität.

Gemäß Thomsonscher Schwingungsgleichung liegt die damit erzielte Frequenzänderung bei 

Δf = (f_max - f_min) = 1 - √1,0625 ⇒ ca. 3,1 %

 

 

Die Frequenzbereiche der verschieden KW - Rundfunkbänder liegen heute bei:

49 m: f = 5,9 - 6,2 MHz ⇒ Δf = 0,3 MHz ⇒ 4,9 %

41 m: f = 7,2 - 7,45 MHz ⇒ Δf = 0,25 MHz ⇒ 3,4 %

31 m: f = 9,4 - 9,9 MHz ⇒ Δf = 0,5 MHz ⇒ 5,2 %

25 m: f= 11,6 MHz - 12,1 MHz ⇒ Δf = 0,5 MHz ⇒ 4,2 %

19 m: f= 15,1 - 15,8 MHz ⇒ Δf = 0,7 MHz ⇒ 4,5 %

16 m: f= 17,48 - 17,9 MHz ⇒ Δf = 0,42 MHz ⇒ 2,4 %

Die Frequenzabdeckung der heutigen KW - Rundfunkbänder ist größer als im Produktionszeitraum der Hawaii Modellserie (Anfang der 1950er Jahre). Mit Ausnahme des 16 m Bandes erfasst die KW - Bandspreizung der "Hawaii S Geräte" daher bei Einstellung der Hauptabstimmung auf die Orientierungsmarken heute nicht mehr wie ursprünglich vorgesehen die gesamten Breite der Rundfunkbänder.

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Aus diesen Betrachtungen geht auch hervor, dass auf den Wellenbereichen MW und LW aufgrund der im Oszillatorschwingkreis eingesetzten höheren Induktivitäten die Position der KW - Bandspreizung keinen signifikanten Einfluss auf die Senderabstimmung haben kann. Dies erkennt man sofort an folgender Überschlagsrechnung:

Wie man aus den Schwingkreiskomponenten des MW - Oszillators ableiten kann, liegt die Induktivität der MW - Oszillatorspule bei ca. 100 µH

C_{max, Drehko} = 500 pF, C_Padding = 530 pF ⇒  f_{min, osz} = 1/ 2π √100µH x 257 pF ≈ 1 MHz

Wie oben erwähnt, liegt der Induktivitätshub der KW - Bandspreizung bei 0,1 µH, also bei 0,1% der MW - Kreisinduktivität. Der erzielbare Frequenzhub zwischen den Extrempositionen der KW - Bandspreizung ergibt sich zu 

Δf = (f_max - f_min) = 1 - √1,001⇒ ca. 0,05 % ⇒ 500 Hz.

Im LW - Bereich ist die Auswirkung der Position der KW - Bandspreizung natürlich entsprechend der höheren Kreisinduktivität noch geringer.

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Harald Giese

Harald Giese, 21.Mar.22

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