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Stassfurt Lautsprecher Makrodyn 32
#1
Wie kürzlich berichtet habe ich für meinen Imperial 65W einen STASSFURT Makrodyn Type 32 Lautsprecher ersteigern können, dessen Membrane stark beschädigt war und der daher für einen relativ moderaten Preis den Besitzer wechselte. Wie bereits früher erwähnt, wurde der Imperial 65W zwar an einem "Makrodyn IV" betrieben, der 2 Systeme der Type 32 enthielt, aber immerhin hatte ich jetzt schon einmal einen.

Nebenbei sei erwähnt, dass die in RMorg unter MAKRODYN Type 32 hochgeladenen Bilder einen Gehäuselautsprecher zeigen, in den das Chassis 32 eingebaut war. Dieses Chassis Makrodyn Type 32 wurde aber noch in anderen Geräten / Gehäusen eingesetzt, wie eben z.B. im "Makrodyn IV". Auch auf der Stassfurter-Homepage wird unter der Bezeichnung nur das Chassis gezeigt ... leider so wie auch in RMorg ohne elektrische Angaben.

Dieser Lautsprecher ist meines Erachtens so interessant, dass ich mich dazu entschlossen habe, seine Beschreibung nicht in den Bericht zum Stassfurt Imperial 65W zu integrieren, sondern dafür einen eigenständigen Thread zu starten.

Hier zunächst ein paar Bilder des Lautsprechers vor und nach der Membranenreparatur:

   
.jpg   d_stassfurt_Makrodyn_32_Original_Front.jpg (Größe: 285,1 KB / Downloads: 399)
.jpg   d_stassfurt_Makrodyn_32_Membrane_repariert,.jpg (Größe: 296,28 KB / Downloads: 387)

Ich repariere Membranen stets mit Hilfe von Pattex. Das sieht dann zwar nicht sehr hübsch aus - vor allem wenn man aufgrund vieler Risse viele Klebbahnen hat - aber es funktioniert wegen der dauerelastischen Eigenschaften von Pattex wunderbar. So wurde ein Riss nach dem anderen mit einem Pattex-Strang abgedeckt und solange zusammengehalten, bis der Kleber anzog und die Pappe gerade so zusammenhielt. Da Pattex recht lange verarbeitbar ist, hat man viel Zeit noch während des Härtevorgangs kleinere Korrekturen vorzunehmen. Im vorliegende Fall war das wirklich eine Schinderei, da die Membrane sehr viele Risse hatte und teilweise entlang des äußeren Falzes abgerissen war. Aber letzten Endes gelang die Reparatur doch und die Membrane nahm wieder ihre korrekte Konusform an. Glücklicherweise war der Luftspalt sauber. Die erste Inbetriebnahme an meinem Wiebrücken-Sinusgenerator zeigte dann auch korrekte Funktion ohne irgendwelches Kratzen oder Verzerrungen.

Schaut man die geklebte Membrane von hinten an, sieht sie auch wirklich nicht so übel aus wie von vorn.


.jpg   d_stassfurt_Makrodyn_32_Membrane_repariert_hinten_1,.jpg (Größe: 189,32 KB / Downloads: 394)
.jpg   d_stassfurt_Makrodyn_32_Membrane_repariert_hinten_2,.jpg (Größe: 205,32 KB / Downloads: 386)

Was ich beim Kauf noch nicht ahnte und was auch nirgendwo beschrieben steht, ist die Tatsache, dass es sich bei der Type 32 um einen universell einsetzbaren Lautsprecher handelte. Dies betrifft sowohl die Feldspule als auch den angesetzten Ausgangstransformator (AT). Das will ich im Folgenden etwas näher beschreiben. Hier ein Detailbild des Ausgangstrafos:

   

Feldspule:
Die Wicklung der Feldspule (rote Pfeile) hat einen ohmschen Widerstand von 13,27 kOhm (Anschlüsse "I" und "III"), und hat einen Abgriff bei 10 kOhm (Anschlüsse "I" und "II"). Das bedeutet, dass man die Lautsprecher-Erregung sowohl in Parallelschaltung, als auch in Serienschaltung betreiben kann. Im letzteren Fall fungiert die Feldspule  - dann mit 3,27 kOhm - wie üblich als Siebdrossel zwischen Lade- und Siebkondensator.

Ausgangstrafo:
Noch interessanter ist der mit zwei Abgriffen versehene Ausgangstrafo (grüne Pfeile). Es hat mich natürlich interessiert, wie die Anpassung an die immerhin ungewöhlich Endröhre LK4200 bewerkstelligt wurde, und welche Eingangsimpedanzen vorliegen.

Bei der 1. Messung habe ich mich am Artikel von Hans M. Knoll in RMorg orientiert, in dem die ganze Geschichte schön aufgerollt ist.

Allerdings habe ich mir nicht die Mühe gemacht, die Frequenzabhängigkeit der Schwingspulenimpedanz aufzunehmen, sondern habe zunächst nur den Scheinwiderstand der AT Eingänge gemessen - und auch dies nur bei einer Tonfrequenz von 1 kHz. Hätte ich ein zuverlässiges Instrument für die Messung kleiner Widerstände im Ohm-Bereich besessen, hätte ich auch die Ausgangslast des AT-Trafos gemessen. Mein Digitalinstrument hat mir lediglich mitgeteilt, dass der Schwingspulenwiderstand bei 1 Ohm liegt. Auch mein altes Analoginstrument fand nicht, dass der Widerstand höher sei. Vielleicht sollte ich mir doch einmal ein ordentliches Instrument ausleihen. 
Ich sage übrigens absichtlich "Ausgangslast", da diese im vorliegenden Fall nicht nur aus der LS-Schwingspule, sondern aus einer Reihenschaltung der Schwingspule und einer Kompensationswicklung zur Brummkompensation besteht.

   

Diese Kompensationsspule (blau gekennzeichnete Anschlüsse) sitzt unterhalb der Feldwicklung, koppelt aus dieser eine kleine Hilfsspannung  aus und überlagert diese der Schwingspulenspannung (pink gekennzeichnete Anschlüsse) - ein genialer Kunstgriff der damaligen Entwickler, durch den bei richtiger Dimensionierung eine bemerkenswerte Brummreduktion erreicht wurde.

Die 1. Messung erfolgte nun folgendermaßen:


.png   Scheinwiderstansmessung_Knoll_RMorg.png (Größe: 8,97 KB / Downloads: 385)

(Das Bild stammt aus dem RMorg-Artikel von Hans M. Knoll)

Das 1 kHz Ausgangssignal meines Sinusgenerators (Ri=50 Ohm, U0=11Vss) wurde über einen Vorwiderstand von Rv = 50 kOhm auf die Primäranschlüsse des AT (Rx) gegeben und die Spannung U1 über dem jeweiligen AT-Eingang gemessen. (Bei allen Messungen waren die Schwingspule und der Kompensationswickel an den AT-Ausgang angeschlossen!)

Dann wurde anstatt des AT Eingangs ein regelbarer Widerstand (RN) hinter den 50 kOhm Vorwiderstand geschaltet und dieser solange variiert, bis sich die gleiche Spannung U2=U1 ergab. Der Widerstandswert wurde dann mit dem Ohmmeter gemessen und entspricht dem Eingangs-Scheinwiderstand Rx des AT. Die Prozedur wurde für die Eingänge 1-2. 1-3 und 1-4 durchgeführt und ergab:

   


Der Eingangsscheinwiderstand des AT lag also je nach gewählten Anschlüssen zwischen etwa 3,3 kOhm und 33 kOhm. Das hat mich nun aber doch überrascht! Wenn man in die FRANZIS Röhrentabelle schaut, ist da bei der LK4200 ein optimaler Außenwiderstand von 7 kOhm angegeben.

Wenn man ein Messergebnis nicht versteht, soll man denselben Parameter noch einmal ganz anders messen. Ich bin dabei folgendermaßen vorgegangen:

2. Messung:

Schwingspule und Kompensationswickel wurden vom AT-Ausgang abgelötet und dort ein Sinussignal von 92mVss eingekoppelt. Diese 92mVss haben nun keine mystische Bedeutung, sondern das war der Spannungswert, auf den die Ausgangsspannung meines Sinusgenerators (Ri=50 Ohm) bei Anschluss des niederohmigen AT-Ausgangs zusammenbrach.

Danach wurde die Spannung an den AT-Eingängen 1-2, 1-3 und 1-4 gemessen und daraus das Spannungs-Transformationsverhältnis Ü berechnet. Da Impedanzen mit dem Quadrat des Spannungs-Transformationsverhältnisses übertragebnn werden, wurde also noch Ü - quadriert (Ü**2). Es ergaben sich Werte zwischen 1000 und 10 000! Multipliziert man den LS-Scheinwiderstand mit diesen Werten, so ergibt sich der Eingangsscheinwiderstand des AT. Also habe ich mal geschaut, welcher LS-Scheinwiderstand angenommen werden muss, um die Werte der 1. Messung zu reproduzieren.

   

Die Antwort: Bei 3,3 Ohm kombiniertem Scheinwiderstand von Schwingspule und Kompensationswicklung stimmen die AT Eingangs-Scheinwiderstände der 1. und 2. Messung sehr gut überein.

Das klingt nun ziemlich wenig, aber DiRu verriet mir eben am Telefon, dass es in den dreißiger Jahren noch Schwingspulen mit niedrigerem Widersatnd als den heute üblichen 4 ... 16 Ohm gab.

Natürlich hätte ich die Messung auch in der Gegenrichtung durchführen können: Sinuseinspeisung in den AT-Primärwickel und Messung der Amplitude am offenen Ausgang des AT. Wurde auch durchgeführt und ergab nicht besonders überraschenderweise dieselben Ergebnisse. 

Bleibt natürlich die Frage,  warum die höchste Eingangsimpedanz so hoch gewählt wurde -> 33 kOhm. Ich denke so, dass man in der MAKRODYN IV Lautsprecherbox, in der man die Erregerwicklungen der darin verbauten 2 Stück Type 32 zwar hintereinandergeschaltet hatte, die hochohmigen AT-Eingänge aber parallel. Dann sähe die LK4200 Endtriode nur einen Außenwiderstand von 16,5 kOhm. Ob das wohl stimmt?

Hier zum Abschluss noch ein Bild meines MAKRODYN Type 32 eingebaut in das Gehäuse eine SABA Dino-P - also dasselbe Gehäuse, das ich schon früher benutzt hatte. Vom technischen Standpunkt gesehen, passt der Lautsprecher eigentlich ganz gut in dieses Gehäuse, da auch der Dino-P einen elektrodynamischen LS mit angesetztem AT besaß. Nur waren dessen Abmessungen wohl etwas größer.

   

Der grüne Hochlastwiderstand liegt vor dem Feldspulenwickel - als Ersatz für den fehlenden 2. Makrodyn Type 32. Falls ich den mal irgendwo finde, werde ich mir von einem Tischler das Gehäuse dazu bauen lassen.
Grüsse aus Karlsruhe,
Harald
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#2
Hallo Harald,

den Lautsprecher hast Du aber wirklich sehr gut repariert!
Und das darunter stehende Radio gefällt mir sehr gut.
Viele Grüße aus Loccum, Wolfgang

Wer niemals fragt, bekommt nicht einmal ein Nein zur Antwort.

In Memorandum 2018
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#3
"Diese Kompensationsspule (blau gekennzeichnete Anschlüsse) sitzt unterhalb der Feldwicklung, koppelt aus dieser eine kleine Hilfsspannung  aus und überlagert diese der Schwingspulenspannung (pink gekennzeichnete Anschlüsse) - ein genialer Kunstgriff der damaligen Entwickler, durch den bei richtiger Dimensionierung eine bemerkenswerte Brummreduktion erreicht wurde. "


Den "Trick" mit der Brumm-Kompensation findet man in verschiedenen Radios mit elektrodynamischen Lautsprechern (auch aus D). Eine schöne Beschreibung dazu findet sich im Ghirardy. Hier zunächst mal der Link zu RM.org, wo noch viel mehr zu dieser Problemstellung zu finden ist.

Der elektrodynamische Lautsprecher hat dafür eine weitere Flachspule, die "Humbucking Coil", durch die der Strom für die Schwingspule fließt.  


.png   Hum_Bucking_k.png (Größe: 8,48 KB / Downloads: 298)

In dieser wird eine Brummspannung induziert, die dadurch entsteht, weil infolge nicht vollständiger Glättung der Anodenspannung, dem Erregerstrom des Lautsprechers eine entsprechende Brummkomponente überlagert ist. Bei Röhrengleichrichtern ist bekanntlich eine maximale Größe der Elkos vorgegeben, weil ansonsten die Gleichrichter-Röhre zu große Spitzenströme liefern müßte, wodurch die Kathode überlastet würde.

Dadurch, daß die Humbucking Coil  entsprechend geschaltet ist, kompensiert sich das (hörbare) Brummen  weitestgehend.

Ein elektrodynamischer Lautsprecher mit Humbucking Coil ist in einer Explosionsdarstellung hier gezeigt.


.png   Speaker_exploded_view_k.png (Größe: 21,96 KB / Downloads: 299)

Es ist wichtig, diese Kompensations-Spule "richtig herum" anzuschließen, weil ansonsten das Brummen noch verstärkt wird.

MfG DR
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#4
(20.02.2017, 15:48)Opa.Wolle schrieb: den Lautsprecher hast Du aber wirklich sehr gut repariert! Und das darunter stehende Radio gefällt mir sehr gut.

Ja, war kein Spaß - nichts für Anfänger! Das Arbeiten mit Pattex erfordert einige Übung - sonst endet das Projekt im Chaos.
Aber der Makrodyn 32 hat jetzt in Verbindung mit dem Imperial 65W (das Gerät darunter) einen unglaublich guten Klang. Viel besser als zuvor, als ich mangels besseren einen permanent-dynamischen Lautsprecher mit einem EL84 - Ausgangstransformator verwendet hatte. Man glaubt es nicht!

Danke für die humbucking-Ergänzung, Dietmar!

Hans hat mir noch 2 Prospektblätter der Firma Henry (Körting) zukommen lassen, die belegen, dass Lautsprecher mit einer Schwingspulenimpedanz von weniger als 4 Ohm in früheren Jahren durchaus existierten. Diese füge ich hier an:

       

Danke, Hans!

Für neuere Forumsmitglieder: Die im Text erscheinenden Bilder sind "Pre-views" in reduzierter Auflösung. Daher unscharf. Klickt man die Bilder an, so werden sie in einem neuen Fenster in voller Auflösung dargestellt. Klickt man noch einmal, wird das Bild noch einmal vergrößert.

Zur Vervollständigung der Information zu diesem Lautsprecher wollte ich noch die Ohmschen Widerstände des AT-Primärwickels angeben:

Anschlüsse 1 - 2: 240 Ohm, 1 - 3: 520 Ohm,  1 - 4: 820 Ohm
Grüsse aus Karlsruhe,
Harald
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#5
Hallo Harald und mitlesende User.

Ich habe das wegen Unsinns wieder geloescht.
mike

Nachtrag:

Wenn ich w1 / w2 = Ü1 zwischen 2 und 3 sowie zwischen 3 u d 4 w1/w2 = Ü2
betrachte, bekomme ich Ü1 = 35 und Ü2 = 34 ohne Korektur mit den DC Werten,
daher die Idee es koenne sich um eine Gegentaktschaltung handeln.
Anode 1 = Pin 2 (Mitte pin3) Anode 2 pin 4 handeln.
Die 33 Kohm habe ich verworfen. Das ist sicher falsch.
2x 33K / 2 schon eher.

Weis im Moment wegen Zeitnot nicht weiter.
Nur soviel, die 180mH sind sicher falsch. Es muessen 10 Henry oder mehr sein wegen Fu = untere Grenzfrequenz.

Faustformel ( 2x Pentode) Lprim = (0,2 * Ra / Fu) bei 15 Kohm und Fu= 50 Hz sind das 60Hy. usw.je nach Fu und Ra

Mike
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#6
Ich habe jetzt mal ein Makrobild der AT Anschlüsse gemacht, um zu sehen, wie der Wickel aufgebracht wurde.
 
   

Man sieht, dass die Anschlussdrähte "1" und "3" (rote Pfeile) zwischen den gleichen Isolierpapierlagen herauskommen, ebenso die Anschlussdrähte "2" und "4" (blaue Pfeile).

Die Anschlüsse "1" und "3" kommen zwischen den kern-näheren Isolierpapierlagen heraus.

Jetzt habe ich noch einmal die Cu-Widerstände und die Induktivitäten zwischen den einzelnen Anschlüssen gemessen. Für die Induktivitätsmessung wurde ein R&S LARU verwendet, das max. 1H messen kann. Das ergab folgendes Ergebnis:

   

Die Cu-Widerstandswerte hatte ich ja schon erwähnt. Sie steigen zu den weiter außenliegenden Wickelsegmenten kontinuierlich an - logisch, wegen des längeren Wickelumfangs.

Messe ich die Induktivität der einzelnen Wickelsegmente finde ich immer ungefähr 180mH. Die Zahl ist mit Vorsicht zu genießen, da das Resonanzmaximum aufgrund der großen Bedämpfung natürlich sehr breit ist (ich hatte die Sekundärlast, also humbucking- und Schwingspule am AT belassen!). Aber man sieht schon, dass das immer in der gleichen Gegend liegt.

Messe ich aber über mehreren Wickelsegmenen anstatt nur über einem, also zwischen "1" und "3", "2" und "4" und "1" und "4" erhalte ich keine Resonanz mehr - das Anzeigeinstrument des LARU bleibt über die ganze Skala hin auf dem gleichen Ausschlag stehen.

Nun fragt man sich natürlich, wie diese Messergebnisse wohl zu den zuvor ermittelten Eingangs-Scheinwiderständen passen.
 
Nimmt man mal vereinfachend an, dass der Primärwickel des AT aus 3 Wickelsegmenten mit gleichen Windungszahlen besteht, so würde man bei jedem Segment die gleiche Induktivität messen, aber der Cu-Widerstand würde bei weiter außen gelegenen Segmenten zunehmen - so wie wir das ja auch beim Makrodyn sehen.

Das Spannungs-Übersetzungsverhältnis "Ü" wäre für das erste Wickelsegment (1->2) 1", für die ersten beiden Wickelsegmente (1 -> 3) Ü2 = 2 x Ü1 und für alle 3 Wickelsegmente (1 -> 4) Ü3 = 3 x Ü1. Die Impedanz-Übersetzungsverhältniss sind wie schon früher erwähnt die Quadrate dieser Größen. Sieht man sich die gemessenen Scheinwiderstände nun noch einmal an, so sieht man, daß die Werte tatsächlich nahezu diese Verhältnisse bilden... na ja bis auf ein paar Prozent. 

   

Der Primärwickel des Makrodyn Type 32 Ausgangstrafos ist also vermutlich in 3 nahezu identische Teilwickel unterteilt. Eine genauere Aussage kann ich wegen der beschränkten Messmöglichkeiten nicht machen.

Aber der Hans hat natürlich schon Recht: Warum ist die maximale Eingangsimpedanz des AT so hoch?
Grüsse aus Karlsruhe,
Harald
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#7
Lieber Harald,
Post # 5 ist total neu.
hans
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#8
(21.02.2017, 21:41)mike jordan schrieb: Nur soviel, die 180mH sind  sicher falsch. Es  muessen 10 Henry oder mehr sein wegen Fu = untere Grenzfrequenz.

Faustformel ( 2x Pentode) Lprim =  (0,2 * Ra / Fu)  bei 15 Kohm und Fu=  50 Hz sind das 60Hy. usw.je nach Fu und Ra  

Danke, Hans, für Deine Mühe! Was habe ich denn da für einen Stuss zusammengemessen. War wohl irgendeine Nebenresonanz. Sehr peinlich, so ein Schnitzer. dabei habe ich das alles gerade kürzlich im Pitsch nachgelesen. Aber lesen und behalten sind offensichtlich zwei unterschiedliche Prozesse.
Grüsse aus Karlsruhe,
Harald
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