Imperial 5 (5W) Midget

"He Du, ich habe da was ersteigert. Für Dich. Du bist doch auf Staßfurt Imperial 5W spezialisiert?! Den bekommst Du bestimmt wieder hin!"  Und so kommt man zum dritten Gerät dieses Typs, weil es ein Sammlerfreund gut mit mir meinte.
Klar, das ist der "Dritte im Bunde" (mit Nr. 24640), ein Imperial 5WL, der bereits beim Vergleich der Chassis der anderen Imperial 5W einbezogen war.

Nun war also die Reihe am 5WL mit der Restauration. (Sicher, unter Restauration versteht fast jeder etwas anderes. Für mich ist ein Radio ein Gerät, das Rundfunk-Sender empfängt und deren Programme gemäß dem technischen Stand seines Baujahres wiedergeben kann. Die Schaltung für die Lautsprecher-Röhre wurde daher auch auf die RENS1374d umgebaut - in Ermanglung einer funktionsfähigen RES374.)
Bei diesem Gerät waren folglich (leider) alle Kondensatoren zu ersetzen. Drei Widerstände konnten belassen werden, weil sie ihren Wert nur um weniger als 10% vergrößert hatten. Details dazu weiter unten.

Fehler im Schaltbild

Bei dieser Gelegenheit wurde auch das bisherige ("korrigierte" !) Schaltbild überprüft. Und siehe da, man entdeckt neue Fehler, die sich in allen bekannten Schaltbildsammlungen befinden. (Die haben ja doch alle von einander abgeschrieben, also Plagiate!) 

Den Anstoß gab der rückwärtige Schalter für die "Klangfarbe" beim Gerät Nr. 24640.

Im Schaltbild ist dieser Schalter beim Demodulator (Audion) RENS1204 zu finden. Er ist in diesem Schaltbildausschnitt mit "Klang" bezeichnet. Wird der Schalter geschlossen, so verringert sich die Grenzfrequenz des NF-seiteigen Tiefpasses und der Klang wird dunkler, oder "voller", wie man das früher empfand. 

Dieser Schaltkontakt wurde bei den bisherigen Schaltbildern fälschlicherweise dem Kontakt Nr. 10 des Wellenschalters zugeordnet. Eine Inspektion dieses Kontaktes und der zugehörigen Leitungsführung zeigt, daß dies ein Kontakt ist, der in sämtlichen bisherigen Schaltbildern fehlt! Im folgenden Schaltbildausschnitt ist er nun aber eingezeichnet.

Dieser Kontakt Nr. 10 unterbricht bei "Tonabnehmer-Betrieb" die Anodenspannung der Mischröhre RENS1204. Auf diese Weise wird verhindert, daß bei Schallplattenwiedergabe ein Sender "durchschlägt", also zu hören ist. In den '30er Jahren ist das eine gängige Technik, insbesondere wenn, wie beim Imperial 5W/5WL, das Audion in der ZF auch als NF-Vorverstärker bei Plattenspieler-Betrieb verwendet wird.

Da alle bekannten Imperial 5W "Truhen" an ihrer Rückseite keinen Klangschalter haben, gibt es bei diesen auch keine "Klangblende" wie beim Imperial 5WL mit der Nr. 24640. Der in den bekannten Schaltplänen eingezeichnete Schalter für den "Klang" existiert also bei den bekannten Truhen nicht. Ebenfalls fehlt der zugehörige 500pF Kondensator im Schirmbecher hinter dem Audion mit der RENS1204. (Also auch das ein Fehler in den bekannten Schaltplänen.)
Aber auch nicht alle Imperial 5WL haben diesen Klangschalter, wie das Beispiel bei den Modellen zeigt.

Das Modell mit der Nummer 24640 scheint daher ein spätes Modell zu sein.
(Beim Nachfolge-Modell vom Imperial 5W/WL, dem Imperial 5aW/aWL, gab es als Verbesserung einen Drehkondensator - statt eines geschalteten Kondesators - wodurch sich der Klang kontinuierlich "dunkler" hat stellen lassen. Der 5aW/aWL hat deshalb auch rechts einen "Doppel-Knopf". Auf diesem Bild beim Modell ist das deutlich erkennbar.  Die anderen dort gezeigten Bilder sind m.E. falsch und zeigen das Modell Imperial 5W.)

Für ein spätes Modell bei der Nr. 24640 spricht auch der Text der Rede, die Herr Schulte von der Staßfurter Rundfunkgesellschaft am 15. bzw. 16. August 1932 vor der Händlerschaft bzw. der Presse anläßlich der Vorstellung des Imperial 5 gehalten hat. Aus der GFGF Schriftenreihe zur Funkgeschichte Band 2 von Conrad v. Sengbusch liest man zum Thema "Tonblende":
"Es ist vielfach die Ansicht verbreitet, daß erst die Tonblende eine gute Wiedergabe bringt. Wir haben von diesem Anwendungsmittel niemals Gebrauch gemacht, sondern die Frequenzlage des Lautsprechers veränderlich gestaltet."

Die bisher bekannten Schaltbilder geben also (abgesehen von deren Fehlern) einen späteren Stand wieder, als auch Staßfurt offensichtlich nicht mehr um die "Mode" einer Tonblende herum kam.

Ersetzen sämtlicher Kondensatoren

Auch bei diesem Gerät waren alle Kondensatoren zu ersetzen. Die Elkos waren zwar bereits nicht mehr original, ließen sich jedoch nicht mehr formieren. Die Wickel in den Bechern waren alle aufgequollen. Eine Messung z.B. des 4µF Blocks ergab ca. 50 mA Leckstrom bei 250V! Ähnlich schlimm sah es bei allen Kondensatoren in den Bechern aus. Die beiden 0,1µF Wickel der Kondensatoren bei der Gleichrichterröhre RGN1064 wurden durch 10nF/2000V Kondensatoren ersetzt. Der Glättungs-Elko wurde durch einen Doppelelko mit 50 + 100µF ersetzt und dazwischen ein 12kΩ Siebwiederstand für die Empfangsschaltung geschaltet, womit der "Netzton" (Netzbrummen) besser reduziert werden kann. (Das Gerät soll ja wieder benutzt werden.)

Die Rollkondensatoren waren alle gequollen, was sich so äußerte, daß die Verschlußmasse zu beiden Seiten über das Röhrchen hinausragte. Sie wurden durch "neuere" Kondensatoren ersetzt, die alle (gemessene) Verlustwiderstände größer als 1GΩ haben.

Beim Funktionstest zeigte sich dann, daß auch der Padding-Kondensator für Mittelwelle defekt war. Er hatte Kurzschluß. Obwohl der Becher für die Oszillatorspule bei diesem Gerät etwas höher ist als bei den anderen Geräten, war die Oszillatorspule doch identisch mit der vom Gerät Nr. 02804. Siehe hierzu den Bericht zur "Kondensator-Kur" beim Imperial 5W.

Der MW-Padding-Kondensator ist links zu sehen und besteht aus einem Messingröhrchen, auf das (isolieret) eine Drahtwicklung als Gegenelektrode aufgebracht ist. Als Ersatz wurden Styroflex-Kondensatoren eingebaut.

HF und ZF Filter

Das eingangsseitige Bandfilter und der Einzelkreis hinter der HF-Stufe mit der RENS1264 ließen sich mit Hilfe der Trimmer auf dem 4-fach Drehko gut abgleichen, so daß sich im gesamten MW Bereich eine Durchlaßkurve ohne Welligkeit ergab, die (aus physikalischen Gründen) bei 500kHz eine geringere Bandbreite hat als bei 1400kHz.

Die ZF-Filter zeigten die bei den anderen Geräten gemessene Form, sind also in Ordnung. Die Mittenfrequenz liegt aber nicht bei 124 kHz wie im Schaltbild angegeben, sondern bei 122 kHz. Typische gemessene ZF-Durchlaßkurven finden sich hier.

Probleme mit dem Mischer

Der Mischer mit der RENS1204 ist ein selbstschwingender Katoden-Mischer (mit den bei Pitsch geschilderten Problemen). Mit der vorhandenen (nicht mehr ganz taufrischen) RENS1204 setzte die Schwingung unterhalb von ca. 1MHz aus. Darüber schwang sie ausreichend gut.

Im ersten Versuch wurde die RENS1204 (Tetrode) durch eine RENS1264 (Pentode) ersetzt. Die schwang dann zwar, zeigte sich aber "völlig unbeeindruckt" von der Stellung des Drehkondensators. (Pitsch: Störwellen-Erregung)

Ein weiterer Versuch war, vom Steuergitter ca. 60pF direkt nach Masse zu schalten (parallel zum 100kΩ Widerstand, siehe den 2. Schaltbildausschnitt). Damit konnte auch bis 520 kHz herunter die Oszillatorschwingung sicher gestellt werden.
Das war aber keine brauchbare Lösung, weil nun die Serienschaltung von den 100pF (am Steuerguitter der RENS1204) und des 60pF gegen Masse den 3. Schwingkreis "belasteten", so daß der Abgleich für das eingangsseitige HF-Bandfilter darunter litt und die gesamte Durchlaßkurve dieses Filters unbrauchbar wurde.

Da die RENS1264 (die eine höhere Stelheit hat als die RENS1204) beim 1. Versuch geschwungen hat, wurde nun im 3. Versuch die RENS1204 mit höherer Steilheit betrieben. Da deren Steiheit vom Arbeitspunkt abhängt, mußte folglich der Schirmgitter-Vorwiderstand entsprechend verkleinert werden. 

Dieses Problem war augenscheinlich (im Laufe der Zeit) auch bei Staßfurt aufgefallen. Im obigen 2. Schaltplanausschnitt ist dieser Widerstand nämlich mit "1 MΩ (0,4 MΩ)" angegeben. 400kΩ brachten aber noch keine Lösung. Vielmehr mußte der Widerstand schließlich auf 200kΩ verkleinert werden, damit auch mit einer 80jährigen RENS1204 die Schwingung nicht mehr aussetzte.

Widerstände fast alle viel zu groß

Fast alle Widerstände hatten mittlerweile sehr viel größere Werte als ihrem aufgedruckten Wert entsprach. Sie mußten deshalb durch passende Widerstände (älteren Typs mit aufgedrucktem Wert, keine Farbringe) ersetzt werden. Widerstände, die unterhalb der 10% Grenze bleiben, wurden belassen. Eine "löbliche Ausnahme" bildete der 500Ω Widerstand am Fußpunkt des Eingansbandfilters (In allen Schaltbildern ist hier fälschlich 0,5 MΩ angegeben).  Er hat tatsächlich noch 500Ω.

500kΩ wären an dieser Stelle deshalb nicht geeignet, weil dann bei Anschluß der Antenne an Buchse 2 ein Netzbrummen "eingefangen" würde, das zu Brumm-Modulation führen würde.
(In diesem Bild sieht man auch, wie der 40nF Kondensator (am Fußpunkt des Eingangsbandfilters) seine Dichtungsmasse "herausschiebt", weshalb er ersetzt werden mußte.)

Das Potentiometer für die (HF mäßge) Einstellung der Lautstärke war ebenfalls defekt, konnte aber repariert werden.

Änderung bei der Ankopplung des KW-Vorsatzes

Während die Schaltungsanalyse bei den Truhen ergab, daß der Ausgang des KW-Umsetzers direkt mit dem Steuer-Gitter der HF-Vorstufe (RENS1264) verbunden ist (2. Drehko-Paket), zeigt die Analyse beim Gerät 24640, daß hier eine Verbindung zum ersten Drehko-Paket besteht.
 

MfG DR

Dietmar Rudolph † 6.1.22, 06.Oct.14

Weitere Posts (1) zu diesem Thema.

Alte Radios sind ungemein "erfinderisch", wenn es darum geht, Fehler zu entwickeln. Gerade fertig restauriert und gespielt, macht es keinen Muks mehr, nachdem es in der Stube aufgestellt wurde. Nichts zu erkennen, einfach nur still. (Transport-Schaden ??!)

Also noch einmal von vorne? Überprüfen des Wellenschalters (weil die Kontakte noch nicht ganz "frei" sind) brachte keine Lösung. Der Mischer schwingt im ganzen Frequenzbereich. Alle Röhren haben Anodenspannung. Was also ist defekt?

Nun fiel auf, daß die ZF Röhre RENS1264 eine niedrigere Anodenspannung hat als es die Versorgungsspannung +U_B ist. Wie kann das sein, wo die doch über die Primärspule des 2. Bandfilters an +U_B liegt?

Also Widerstandsmessung der Spulen der beiden Bandfilter. Das erste Bandfilter hat ca. 32 Ω primär und sekundär. Das zweite Bandfilter hat primär > 20 MΩ, aber sekundär ebenfalls ca. 32 Ω.

Oh je, ausgerechnet ein Fehler in einem der Bandfilter. Diese sind ja ein Patent von Staßfurt. Fest abgeglichen und keine weitere Abgleichmöglichkeit, daher auch keine Einstellmöglichkeit - und vor allem ist kein Öffnen des Filtertopfes vorgesehen. Bleibt jetzt nur noch, das Gerät auszuschlachten?

Also, Filtertopf ausbauen und unten aufbördeln - und rein schauen, ob sich noch etwas reparieren läßt. Das muß mit aller Vorsicht erfolgen, damit innen nichts beschädigt oder abgerissen wird.

Hier sieht man das zerlegte Bandfilter, wobei der Zuführungsdraht zur Anode der RENS1264 bereits abgelötet ist. Er war an dem vorderen Pin mit dem Lötzinn-Batzen. Die Primärspule ist oben, die Sekundärspule unten.

In seiner Rede vor Händlern bzw. der Presse (15.8. bzw. 16.8.1932) führte Herr Ing. Schulte von der Fa. Staßfurt folgendes zu den Bandfiltern aus (Quelle: Conrad H. von Sengbusch: Stassfurt Imperial, Eine Chronik in Wort und Bild, Schriftenreihe zur Funkgeschichte, Bd. 2, GFGF, Verlag R.Walz, 1990):

"Schon im nächsten Baujahr (Mikrohet W) konnten wir einen Zwischenfrequenztransformator vorlegen, der in seiner Ausführung in den Fachkreisen allergrößtes Aufsehen erregte. Der gesamte Transformator bestand lediglich aus einem Paraffin-Klumpen, in dem die verschiedenen Wicklungen eingebettet waren. Es gelang uns schon damals, derartige Spulen mit einer Präzision herzustellen, die auch heute noch kaum zu übertreffen ist. Die Spule selbst einschließlich Kondensator wird im heißen Zustand gewickelt und gemessen und gibt nach Erkalten des Paraffins die absolute Gewähr für ihre Stabilität. Dieses durch D.R.P. geschützte Herstellungsverfahren wurde weiter vervollkommnet, so daß der Erzeugung dieser Spule in großem Umfang nichts mehr im Wege stand. Wir können mit Recht behaupten, daß wir die stabilsten und genauesten Zwischenfrequenztransformatoren besitzen. Der Aufbau der Zwischenfrequenztransformatoren bei dem Imperial jun. und Imperial 6, sowie auch bei dem Imperial 5 ist so vorgenommen, daß der ganze Transformator vollständig geschirmt und äußeren elektrischen Einflüssen entzogen wird. Es kann also an diesem Transformator nichts verstellt werden. Er wird in das Gerät eingesetzt und stimmt. Die exakte und stabile Ausführung dieser Zwischenfrequenzspulen schafft die besten und alleinigen Vorbedingungen für das genaue Einhalten der Bandfilterkurven. Auch die Ausführung der übrigen Spulen wird mit der gleichen Präzision vorgenommen, so daß die höchstmöglichen Abweichungen in den einzelnen Schwingungskreisen 0,1 bis 0,2 % betragen."

Die beiden "Paraffin-Klumpen" lassen die Spulen noch halbwegs erahnen, auch wenn die genaue Leitungsführung zu den Pins nur schwer erkennbar ist.

Hier noch ein weiteres Bild. Man erkennt daß an der oberen Spule ganz oben 2 Drahtenden "heraushängen". Etwas entsprechendes findet sich allerdings auch bei der unteren Spule - und die hat ja "Durchgang" mit ca. 32 Ω, ist also i.O. Demzufolge müssen die Drahtenden wohl etwas mit dem in Schultes Rede erwähnten Kondensator zu tun haben.

Ein Blick von oben auf den Wickel zeigt, daß die Sulen keine Kerne haben, sondern daß es sich um "Luftspulen" handelt.

Es sind 2 (dünne) Drähte am oberen Rand (kaum) erkennbar, die innerhalb des Spulenkörpers nach unten geführt sind. Werden die etwas abisoliert, läßt sich dazwischen ebenfalls ca. 32 Ω messen. Nun kommt Hoffnung auf! Und tatsächlich kommt noch ein ca 2 mm langer Drahtstummel auch unten heraus, in der Nut oberhalb des Lötbatzens im 1. Bild.

Mit etwas Geduld konnte hier ein frischer Draht (der rechte im 1. Bild) angelötet werden.

Das Fehlerszenario stellt sich demnach wie folgt dar. Der in Bild 1 deutlich zu sehende Isolierschlauch (für die Anodenleitung der RENS1264) ist im Laufe der Jahre hart geworden. Da er im Schirmbecher bis herunter zu dem Pin geführt ist, wurde das dünne Drähtchen abgerissen, als der Isolierschlauch beim Entnehmen und Wiedereinsetzen der Röhre ungeschickt bewegt wurde.

MfG DR

---

Einen Vergleich der Technik der kondensatorlosen Bandfilter von Imperial 5W/WL und Mikrohet findet man hier.

Dietmar Rudolph † 6.1.22, 08.Oct.14

Weitere Posts (2) zu diesem Thema.

Die Lautsprecher-Röhre vom Imperial 5W/WL ist im Original eine RES374. Diese ist vom Aufbau her sehr ähnlich zur RES164 und optisch praktisch nicht unterscheidbar von dieser. Sie ist aber für 6W Anodenverlustleistung spezifiziert (RES164: 3W) und hat einen höheren Heizstrom von 0,25A (RES164: 0,15A).
Der Arbeitspunkt für die RES374 wird mit U_a = 300V / I_a =20mA ; U_g2 =200V / I_g2 =1,2 mA; U_g1 = -42V ; R_a = 15kΩ angegeben. Auffällig ist die recht hohe Anodenspannung und der sehr kleine Schirmgitter-Strom. Das Schirmgitter muß daher "im Schatten" des Steuergitters sein (ähnlich wie bei der RES164). In diesem Schatten bleibt es aber nur, wenn die Röhre keinen (mechanischen) Stoß bekommen hat und folglich das System nicht verbogen wurde.
Die RES374 ist also eine "empfindliche" Röhre und wird daher möglicherweise sehr "grenzlastig" betrieben. Vielleicht ist das mit ein Grund, weshalb nach über 80 Jahren kaum noch eine "gute" zu finden ist.

Als Ausweg aus diesem Dilemma bietet sich hier die RENS1374d an, die es 1932 auch schon gab. Sie hat einen ähnlichen Arbeitspunkt: U_a = 250V / I_a = 24mA; U_g2 = 250V /I_g2 = 10mA; U_g1 = -18V; R_a = 16kΩ. Man erkennt den deutlich höheren Schirmgitter-Strom. Günstig ist, daß der Ausgangswiderstand mit 16kΩ praktisch demjenigen der RES374 entspricht und folglich der Ausgangstrafo (der am Lautsprecher montiert ist) nicht ersetzt werden muß.
Als Katodenwiderstand wurde R_k = 510Ω gewählt. Der Schirmgitter-Vorwiderstand ist R_g2 = 16kΩ. Damit ergibt sich eine Schirmgitterspannung U_g2 = 245V und eine Anodenspannung U_a = 300V.  Als Gittervorspannung stellen sich ca. -12V ein (gemessen als Spannung Katode gegen Masse). Somit ist die Summe aus Anoden- und Schirmgitterstrom etwa 24mA, so daß die RENS 1374 unterhalb der zulässigen Verlustleistung bleibt.
Damit die Anodenspannung nicht noch weiter ansteigt, wurde der 800Ω Widerstand, der zur Gittervorspannungsgewinnung für die RES374 diente, in der Schaltung belassen.

MfG DR

Dietmar Rudolph † 6.1.22, 08.Oct.14

Weitere Posts (1) zu diesem Thema.