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mende: Mende-Ultraselektiv erweiterter Reparaturbericht

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Volker MARTIN
Volker MARTIN
 
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19.May.13 22:42
 
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Der Mende Ultraselektiv, eine erweiterte Funktions- und Reparaturbeschreibung

  1. Einleitung
  2. die Schaltungsbeschreibung an Hand des Blockschaltplans
  3. der 5-fach-Drehkondensator
  4. statischer Betrieb – Betrieb ohne Signal
  5. die Regelung
  6. Schwingneigung ?
  7. der Abgleich
  8. die Tonabnehmerfunktion
  9. zum Schluss

1. Einleitung:

Zu meiner großen Freude  konnte ich ein solches Gerät vor einem halben Jahr erwerben, ohne Knöpfe, Rückwand und Originallautsprecher, dafür aber kaum verbastelt. Das Gehäuse ist holztechnisch in Ordnung. Vom Wurzelholzfurnier auf der Frontseite war nach jahrzehntelanger Möbelpoliturbehandlung nicht mehr viel zu sehen, alles sehr verkrustet. Dafür gibt es aber keinen Holzwurm! Leider stehen der Gerätetyp und die Gerätenummer nur auf der Rückwand des Gerätes, das kommt bei der Firma Mende oft vor. Somit kann ich nur vermuten, dass meine Gerätenummer die mit Ölstift in das Chassis geschriebene Ziffernfolge ist.

                                             

Die Schaltung und die Funktionen der einzelnen Stufen sind schon interessant. Um sie nicht in Vergessenheit geraten zu lassen, möchte ich sie hier gerne erklären.

Auch wenn ich mich wiederhole, man kann wie beim Hausbau der Schnelligkeit wegen auch nicht mit dem Bau der ersten Etage anfangen und das Fundament später oder am besten  gar nicht bauen!

Die Parallelen hierzu: Das übersichtliche, fehlerfreie Schema und die detaillierten technischen Unterlagen,  in denen die Bauteile durchnummeriert und die dazugehörigen Werte angegeben sind, sind und bleiben Grundlage jeder Reparatur und Erörterung. Durchnummeriert deshalb, um bei einer Schaltungsbeschreibung gezielt auf das entsprechende Bauteil verweisen zu können. Wenn es das alles nicht gibt, muss man sich diese Unterlagen selber schaffen. Das versuche ich hier für das RMS, deshalb auch  dieser Bericht, den ich möglichst anschaulich zu gestalten versucht habe.

Der erste Eindruck von meinem Gerät: Das Chassis ist mechanisch äußerst stabil und sehr robust aufgebaut. Die Schwingkreisspulen sind für diese Zeit typisch sehr massiv ausgeführt, nicht zuletzt der Güte wegen.

               

                       

                                             Mende-Ultraselektiv, Bauteillage oben (Anl.4)

 

                     

                       

 

                                          Mende_Ultraselektiv, Bauteillage unten (Anl.5)

Alle Bauteile sind ohne große Hindernisse servicefreundlich zugänglich und austauschbar.Als erstes habe ich von dem vor mir stehenden  ausgebauten und von mir unangetasteten Chassis das Schema 1:1 abgenommen, zu Papier und danach zu Computer gebracht (Anl. 1).Damit habe ich versucht, das Schema übersichtlicher zu gestalten. Darin sind nun auch mehr Details zu finden. Um weitere Fehler auszuschließen, habe ich den Plan im Nachhinein mehrmals kontrolliert. Somit ist nun ein Schema speziell für den Mende – Ultraselektiv vorhanden.

2. Schaltungsbeschreibung

Das Blockschaltbild des Mende-Ultraselektiv ist in  Anlage 2 zu finden. Das Übersichtsschema zeigt einen Geradeausempfänger und einen Bandfilter mit kapazitiver Stromkopplung im Eingang, gefolgt von einem  2-stufig regelbaren HF-Verstärker. Die beiden Stufen, bestehend aus Rö 01 und Rö 02, sind breitbandig trafogekoppelt. Danach ist in den Signalweg  wiederum ein Bandfilter mit kapazitiver Stromkopplung eingebaut worden. Der Ausgangskreis der nun folgenden HF-Verstärkerstufe (Rö 03) ist breitbandig an einen weiteren Schwingkreis angekoppelt. Dort liegt aus gleichlauftechnischen Gründen  ein kapazitiv gleichgroßer Kondensator wie bei den vorher stromgekoppelten Bandfiltern in Reihe zum Drehko.

                                         

Das aus diesem HF-Kreis ausgekoppelte Signal teilt sich nun in zwei Wege auf. Im weiteren Signalweg wird die dem Schwingkreis entnommene HF-Spannung einemAnodengleichrichter(Rö 04) zugeführt und verstärkt, dabei gleichzeitig demoduliert und dann der Lautsprecherröhre (Rö 05) und letztens dem Lautsprecher zugeführt. Ein eingezeichneter 100 pF - Kondensator verdeutlicht den Kurzschluss der restlichen HF nach der Gleichrichtung nach Masse(3,2 kOhm bei 500 kHz).Im unteren Signalweg wird nun aus diesem gemeinsamen Punkt parallel ein zweiter Anodengleichrichter(Rö 06) versorgt, dessen Aufgabe es ist, eine reine Gleichspannung aus der jeweilig anstehenden HF-Spannung für die Reglung der ersten beiden HF-Verstärkerröhren zu erzeugen. Der eingezeichnete 0,4µf-Kondensator soll zum Ausdruck bringen, dass es sich in diesem Zweig um eine reine aus der anstehenden HF-Amplitude gewonnene Gleichspannunghandelt, die lediglich einer Zeitverzögerung, resultierend aus R 16 und C 09 folgt      (T = R C). Verwendet wird hier eine Triode. Auch die Kathode dieser Röhre führt wegen C 29 keine Wechselspannung.Das Netzteil mit einem Zweiweggleichrichter (Rö 07) zu Anodenspannungsgewinnung speist alle aktiven Stufen.

3. Der 5-fach-Drehkondensator

Das Herzstück und somit das wichtigste Teil, einen solches Empfängerkonzept funktechnisch überhaupt realisieren zu können, ist der 5-fach-Drehkondensator. Mit dem perfekten Gleichlauf aller 5 Drehkondensatoren, d.h. bei jedem beliebig eingestellten Drehwinkel muss an jedem Kondensator die gleiche Kapazität messbar sein, steht und fällt das ganze Konzept. Eine keramische Achse sorgt für eine beste Isolation, d.h. alle 5 Rotoren sind  über eine Messingspiralfeder elektrisch einzeln mit einem festen Kontaktpunkt verbunden. Die Platten, d.h. die Rotoren als auch die Statoren sind vergoldet.

 ......kleinste Kapazität

  .... größte Kapazität                  

Die Aussenplatten eines jeden  Rotors sind gefiedert, so dass der gesamte Drehko gleichlaufmässig genauestens vorabgeglichen werden kann und die Bedingung des Gleichlaufs damit erfüllt ist!

4. Statischer Betrieb – das Verhalten ohne Antennensignal.

Wenn kein Originallautsprecher mit dem dazugehörigen 6-poligen Spezialstecker  vorhanden ist, wie in meinem Fall, muss man sich einen Behelf schaffen, weil dieser besondere Lautsprecherstecker 3 Funktionen zu erfüllen hat:

 

  1. den Anschluss des Ausgangsübertragers mit folgendem Lautsprecher – 2 Pole
  2. den Anschluss der Anodenstromdrossel, hier das Feld des Lautsprechers – 2 Pole
  3. den Primärkreis des Netztransformators schließen. Diese 2 Pole sind als Kurschlussbügel ausgeführt. Mit dieser Maßnahme findet eine automatische Netztrennung bei fehlendem Lautsprecheranschluss statt. Damit ist auch eine Überlastung des Schirmgitters der Röhre 05 wegen einem fehlenden Anodenanschluss ausgeschlossen.( Eine solche Maßnahme ist heute aus sicherheitstechnischen Gründen nicht mehr zulässig !)

 

                 

                                                                       

                           Die Anschlussbelegungen sind in Anlage 3 dargestellt.

Voraussetzung bei dieser Betrachtung  ist, dass  primärseitig die am Netztrafo voreingestellte Wechselspannung am Gerät anliegt.

                             

Das Gerät sollte vor den Messungen mindestens 10 Minuten warmlaufen !Zunächst ist der Anodenspannungsteiler zu untersuchen. Er ist ein durchgehender Leistungswiderstand nach Masse, dessen Querstrom in Ruhe etwa 58 mA beträgt. Es müssen dort alle Spannungen, wie im Schema angegeben, vorhanden sein. Insbesondere sind dabei die anliegenden Siebkondensatoren auf Restströme zu prüfen und gegebenenfalls zu erneuern. Ein defekter Kondensator würde einen unerwünschten zusätzlichen Verbraucher darstellen und das Spannungsbild total verfälschen. Die Regelschaltung, die ihre Spannungen aus diesem Teiler bezieht, würde dann nicht mehr einwandfrei funktionieren.

     

               

In meinem Gerät waren R II und R 02 durchgebrannt, ich habe sie repariert.

             

 

           

 

Nun ein Blick auf den Anodenspannungsweg. Vor dem Ladekondensator C5 befindet sich der einstellbare Widerstand R 21, mit dem die geforderte 280V-Anodengleichspannung als Hauptbezugsgröße, die nach dem  Feldwiderstand  gemessen werden kann, eingestellt wird. Deshalb muss die Feldwicklung des verwendeten Lautsprechers auch einen ohmschen Widerstand von etwa 3,3 kOhm besitzen.

Um überhaupt eine Regelung der Rö 01 und Rö 02, wie hier beschrieben, technisch sinnvoll realisieren zu können, müssen deren Kathoden spannungsmäßig  auf ungefähr 90 V hochgelegt werden. Diese Spannung wird dem Anodenspannungsteiler relativ stabil entnommen. Das ist mit der einzige Grund für sein Vorhandensein.

5. Regelung

Der Vorteil dabei ist nun, dass die an  der Anode der Rö 06  stehende Spannung direkt als Gittervorspannung für die Rö 01 und Rö 02 benutzt werden kann und somit zur Reglung beider Röhren dient!Prüfung:  Bei gesperrter Rö 06 (Schleifer R 02 an +13 V) fällt an  ihrem Arbeitswiderstand R 16 keine Spannung ab! Mit dem sich an der Rückwand befindendem und zugänglichen Regler R 25 kann nun eine Regelung von Hand vorgenommen werden. Bei Linksanschlag des Reglers (am Schleifer +87 V) sind einzig und allein die Katodenwiderstände R 04 + Messgerätewiderstand und R 07 für  die Gittervorspannungserzeugung beider gleichspannungsmäßig parallel geschalteten HF- Verstärkerröhren Rö 01 und 02 zuständig (in diesem Moment automatische Gittervorspannung). Beide Röhren haben in diesem Zustand die größte Verstärkung.  Es ist daher auch vorteilhaft, wenn die beiden Röhren die etwa gleichen Werte haben!

An dieser Stelle gleich noch einen Blick auf das 5mA-Einbauinstrument, das seine Grundstellung (kein Stromdurchfluss!)  rechts hat.

                                   

                                                                   Gerät ausgeschaltet

Es muss nämlich in dieser Situation  (fast) Vollausschlag zeigen – hier Zeigerstellung links! 

                                         

                                                  Gerät eingeschaltet, ohne Antennensignal

Wenn nun der Regler R 25 weiter nach rechts (in Richtung +80 V) gestellt wird, wird den beiden Steuergittern (Rö 01 und 02) zusätzlich eine auf deren Kathode bezogene steigende negative Spannung aufgezwungen, was bedeutet, dass sich der Arbeitspunkt beider Röhren im Ug1/Ia Kennlinienfeld weiter nach links verschiebt und somit die Verstärkung beider Röhren sinkt.  Nichts anderes passiert übrigens, wenn bei der automatischen Regelung ein Stromfluss in der Rö 06 herbeigeführt wird. Das kann auch  von Hand mit dem Regler R 02 geschehen, in dem der Schleifer in Richtung 0 V bewegt wird und somit die Kathodenspannung an Rö 06 sinkt. Dieser Regler ist nur über ein kleines Loch in der Rückwand erreichbar. Mit ihm kann der Einsatzpunkt der automatischen Regelung eingestellt werden. Der durch die Röhre fließende Strom verursacht an R 16 einen Spannungsabfall, der in weiten Bereichen der an ihr Gitter angelegten HF-Amplitude annähernd proportional ist. Um Faden-Katodenschlüssen vorzubeugen, hat man für die Röhren 01 und 02 die Heizspannung separat ausgeführt, auch hochgelegt und galvanisch mit der 90-Volt-Katodenspannung verbunden. Vorsicht ist  beim Messen der  negativen Gittervorspannungen an Rö 01 und 02 geboten. Selbst mit einem relativ hochohmigen modernen Messgerät (Eingangswiderstand 10 MOhm) wird diese Spannung erstaunlicherweise „nach unten gezogen“ und verfälscht wiedergegeben. Genaueste Messergebnisse habe ich erst durch Vorschalten eines sehr hochohmigen 100 MOhm-Widerstandes (einen Hochspannungstastkopf – das schafft auch kein Röhrenvoltmeter) und anschließender Umrechnung auf dem Digitalmultimeter erhalten.

6. Schwingneigung

Es wäre ein sehr schlechtes Zeichen für die damaligen Ingenieure und Entwickler (gilt sinngemäß noch heute!), wenn der Mende -US nur im zusammengebauten Zustand, d.h. das Chassis eingebaut im perfekt abgeschirmten Holzgehäuse mit Graphitinnenbelag, dessen Lötverbindungen zum Chassis sowie angebauter Metallrückwand, funktionieren würde. Ich glaube, das Gegenteil muss der Fall sein. Selbst bei ausgebautem Chassis und nach dem Entfernen  der fünf massiven Metallabdeckungen für den Wellenschalter und für die Trimmer an der Unterseite des Chassis sowie angelegtem Antennensignal und voller Verstärkung, darf das Gerät im Betrieb beim Durchdrehen des Drehkos  nicht anfangen zu schwingen.

Die originalen Masseverbindungen am Chassis selbst müssen natürlich in Ordnung sein (Das betrifft  auch die intakten Röhrenbeschichtungen der Röhren 01 bis 04). Sie sind aus heutiger cm-Wellen-Sicht eines Experten  etwas gewöhnungsbedürftig. Da würde man einiges anders machen. Bei der Röhre 06 ist es nach meinen Erfahrungen unerheblich, ob diese abgeschirmt ist oder nicht!Man muss bei alledem eines bedenken: Das Gerät hat bestimmt beim Verlassen des Fließbandes im Jahre 1934 100%ig funktioniert. Was den Graphitinnenbelag des Holzgehäuses anbelangt: Der war und ist ausschließlich dafür bestimmt, von außen wirkende Felder vom Gerät fernzuhalten und nicht etwa Schwingneigungen zu bekämpfen. Seine Wirkungsrichtung ist ganz klar:  Von außen nach innen! Man kann ihn der Originalität wegen so lassen, wie er ist!

Der wirkliche Grund des Schwingens, der bei solchen verbastelten Geräten unbestreitbar auftreten kann, ist ein ganz anderer!Statisch ist, wie oben erläutert, jetzt soweit alles in Ordnung, die Spannungen liegen alle an, die Regelung funktioniert. Aber wie sieht es nun mit dem dynamischen Verhalten aus?

Ich will es vorwegnehmen: Schuld an der Schwingerei sind die ausgewechselten Wickelkondensatoren 20nF und 30nF an den Bandfiltern sowie vor allem der 0,4µF in der Regelleitung. Die von der Firma Mende eingebauten Papierwickelkondensatoren sind wie üblich nach und nach gestorben und durch normale Wickelkondensatoren ersetzt worden – und genau das ist falsch. Es müssen hier nämlich abgeschirmte induktionsfreie Kondensatoren verwendet werden, und  das haben die meisten Reparateure aus Unkenntnis der Dinge nicht gemacht.  Der normale Wickelkondensator besitzt technologisch bedingt durch seine Wicklungen, der Name sagt es schon, eine zusätzliche Induktivität, eine Wicklung, die bei dessen Einbau voll mit in den Schwingkreis eingeht und dort Dinge verursacht, die zum einen mathematisch nicht mehr darstellbar und zum anderen technisch nicht mehr zu beherrschen sind.

Das haben schon die Mende-Konstrukteure gewusst und dort solche speziellen induktionsfreien Kondensatoren eingesetzt, die auch Papierwickelkondensatoren sein können,  eben spezielle. Sie sind aber von außen als solche leider nur schwer mess- und erkennbar.

Es ist nicht auszudenken, wenn ein solcher induktionsbehafteter Wickelkondensator dann auch noch zu Glättung in der rückgeführten Gleichspannungsregelleitung eines 4-stufigen HF-Verstärkers eingebaut worden ist. Genau das ist unser Fall, eine Mitkopplung  bei seinen Resonanzstellen ist dann unvermeidbar!

Am Einfachsten ersetzt man diese Kondensatoren ( C 10, 11, 18, 19, 24, 25 und 09) durch Keramik – oder Vielschichtkondensatoren, die solche schädliche Induktivitäten nicht aufweisen. Die Bilder der Kondensatorsorten sind hier zu sehen:

                                             

In meinem so restaurierten Gerät gibt es keine Schwingneigungen! Daher gestaltet sich der Abgleich auch weniger problematisch.

7. Abgleich

Die Trimmer auf der Unterseite des Chassis (Anl. 5) werden bei fast ausgedrehtem Drehko (kleinste Kapazität) und angeschalteten Mess-Sender auf maximale Amplitude des NF – Signals eingestellt. Das sind die  Trimmer 01, 02, 05, 06 und 10 für die Mittelwelle, diese bitte zuerst, und dann weiter die Trimmer  03, 04, 07, 08 und 11 für die Langwelle.

                                 

                                                                 Trimmer 10 und 11

Der Trimmer 09  dient ausschließlich zur Antennenanpassung und wird beim Anschluss der Langdrahtantenne einmal auf Sendermaximum eingestellt. Dass dieses Maximum etwas frequenzabhängig ist, versteht sich von selbst.

Die Bandbreiten der Bandfilter sind mit deren Fußpunktkondensatoren 20-und 30 nF unveränderbar festgelegt.

                                               

Wirksam werden 30nF bei Mittelwelle und durch Reihenschaltung 12nF bei Langwelle. Das erscheint zunächst widersinnig. Wenn man aber bedenkt, dass sich das L/C-Verhältnis von Mittelwelle nach Langwelle hin bei dem verwendeten 500 pF-Drehkondensator erheblich vergrößert und dadurch der Einzelschwingkreis um ein Vielfaches selektiver wird, ist diese Maßnahme absolut korrekt. Somit ist auch der kleinere Stromkopplungskondensator von 12 nF im Langwellenbereich erklärt, der den Stromkopplungspunkt im Filter höher legt und ihn breitbandiger schaltet. Die zu erwartende geringere Bandbreite im Langwellenbereich wird ausgeglichen.  

Die Wobbelkurven zeigen folgendes:

             

                                                Wobbelkurve Langwelle 302 kHz

                   

                                            Wobbelkurve Mittelwelle   1360 kHz

Die Bandbreiten beider Kurven liegen nach einer 3 dB-Anhebung bei ca. 10 kHz.

8. Der Tonabnehmer

Die Funktion des Tonabnehmeranschlusses lässt, vorsichtig ausgedrückt, zu wünschen übrig. Die Röhre 04 wird dabei nämlich als NF-Vorverstärker benutzt.  Der Arbeitspunkt der ansonsten als Anodengleichrichter arbeitenden Röhre wird in der Ta-Wellenschalterstellung nicht mit umgeschaltet, d.h. der Kathodenwiderstand verkleinert (oder ähnliche Maßnahmen). Somit verbleibt auch im NF-Betrieb der Arbeitspunkt der Rö 04 weiter im unteren Kennlinienknick (so bei der Anodengleichrichtung gefordert) und führt dabei unweigerlich zu Verzerrungen. Ferner wäre es auch ratsam, über den Schalter 09 einen Widerstand von z.B. 500 k zu legen, um bei der Schalterstellung TA und einem fehlenden TA-Außenanschluss dem Steuergitter der Rö 04 wenigstens eine definierte Gleichspannung zu geben. Diese Maßnahme selbst würde aber auch  an den Verzerrungen selbst nichts ändern!

9. Zum Schluss

Aus heutiger schaltungstechnischer Sicht ist der Mende – Ultraselektiv ein technisches Unikum. Alleine der Anodenspannungsteiler, der, ohne dass auch nur ein Pieps aus dem Lautsprecher zu hören ist, in der Schaltung mit 27 Watt Wärmeerzeugung so ganz nebenher zu Buche schlägt. So etwas wäre heute nahezu undenkbar! In der damaligen Zeit (1933/34) war es aber mit der Konstruktion und dem Bau dieses Gerätes ein technisch beachtenswerter Versuch, die empfangene HF – Spannung maximal zu verstärken, danach zu regeln und dann in eine hörbare  NF-Spannung umzuwandeln.

Erwähnt werden sollte noch an dieser Stelle, dass die Firma Mende schon  fast 10 Jahre vorher mit dem Bau des EZ 123 einen brauchbaren Superhetempfänger auf den Markt gebracht hatte.

Ich hoffe, dass ich mit meinem kleinen Beitrag zum Mende – Ultraselektiv dem interessierten Leser mehr Informationen über dessen Funktionsweise und dem Reparateur mehr Erfolg bei dem Instandsetzen dieses Gerätes übermitteln konnte. In den Anlagen befinden sich alle meine technischen Unterlagen.

 

-         (1) Schaltplan vm

-         (2) Blockschaltbild

-         (3) Anschlussschemen

-         (4) Bauteillage oben

-         (5) Bauteillage unten

-         (6) Scala

 

Ihr Volker Martin  

 

 

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This article was edited 19.May.13 23:42 by Volker MARTIN .

Hans M. Knoll
Hans M. Knoll
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20.May.13 09:37

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Hallo Herr Martin und Leser.

Der hier empfohlene 500Kohm Widerstand an der TA  Buchse ist deshalb notwendig:

Zum Zeitpunkt in dem das Radio verwendet wurde,  gab es weder Kristall- noch Keramik-System als Tonabnehmer. Die damaligen Systeme waren hochohmige Magnetsystem oder mit einem Aufwärtstransformator bestueckte (Telefunken TO1001) Systeme.
Das Gitter 1 des Anodengleichrichters war daher immer exakt an der Masse angebunden.
Bei jetzt gängigen System, muss der empfohlene  500Kohm zwingend eingebaut  werden um wie H. Martin sagt, die Stufe richtig zu betreiben.

Knoll

PS: meine Hochachtung fuer diese Arbeit.

  
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