Systematische Fehlersuche bei Kohlepreßwiderständen

[Salossi]

Hallo Leute,

Habe eben wieder ein Gerät mit solchen, alten Kohlepressen auf dem Tisch und möchte an dieser Stelle meine Erfahrungen bezüglich der Fehler solcher Widerstände mit euch teilen, da ich noch nix entsprechendes hier im Forum gefunden habe.

Ohne das garantieren zu wollen:
Nachmessen diverser oller Kohlepreß-R´s ergab folgende Regeln:
- Der Widerstandswert driftet nach oben, d.h. die Dinger werden hochohmiger.
- Das Maß der Drift scheint von der Belastung abhängig zu sein. Je wärmer die Dinger im Betrieb wurden, um so stärker weichen sie ab. Bei 2- oder 5-Watt-Teilchen waren´s oft mehr als 100% Abweichung...
- Daher sind es oft die dicken Burschen, die Probleme machen (wie in Studentenverbindungen, haha). Oft sind die dicken Widerstände völlig im Eimer, wogegen die kleinen 1/4-Wätter, über die nur Signal läuft, mehr oder weniger okay sind.
- Durch die praktisch ausschließliche Drift nach oben sind Fehler in solchen Widerständen prima und sehr fix auch im eingebauten Zustand meßbar: Wenn noch irgendwas parallel zum R hängt kann´s sein, daß der Meßwert verfälscht ist; wenn der Widerstands-Meßwert aber zu hoch ist, ist der R definitiv hinüber.
- Kohlepreßwiderstände sind tolle Rauschgeneratoren Am Besten also (wenn´s um perfekte Performance eines Gerätes und nicht um maximalen Originalzustand geht): alle durch Metallfilm ersetzen...

Wenn ich Mist geschrieben hab, dann sagt an!
Grüße, Sascha

[rettigsmerb]

Hallo Sascha,

das kann ich prinzipiell mit unterschreiben. Besonders betroffen sind offenbar auch die kleineren Widerstände mit 1/4 bzw. 1/2 Watt ab etwa 100kOhm Sollwert. Da habe ich verschiedentlich Kandidaten gefunden, die ihren Wert bereits verzehnfacht hatten. Bei Widerständen kleiner 100kOhm ist die Fehlerrate nach meinen Erfahrungen spürbar niedriger.

Ein schönes, weil häufiges Beispiel ist der Anodenwiderstand des Triodenteils von Abstimmanzeigeröhren jeglicher Form. Die kann man beinahe "blind" wechseln, habe ich sie doch schon z.T. statt mit den üblichen Sollwerten von 470kOhm bis 1MegOhm mit strammen 10, 20 ja sogar 80MegOhm angetroffen.

Einen nebelfreien Tag wünscht,
Herbert

[Salossi]

Hallo Herbert,

Jaa, gute Ergänzung!!

Das mit dem Anodenwiderstand an der Anzeigeröhre kann ich in meinem akuten Fall bestätigen.
Ich werde mir also die hochohmigen, kleinen R´s nochmal genau vorknöpfen...

[MichaelM]

Hallo,

gilt das Geschriebene allgemein für alle Kohlepreßwiderstände oder sollte / müßte man hier nicht eher zwischen den Herstellern und Jahrgängen unterscheiden, ähnlich wie bei den Kondensatoren?

Gibt es auch Bilder von den am meisten infrage kommenden Kandidaten?

Danke und Gruß
Michael

[edi]

Hochohmigkeit alter Kohleschichtwiderstände mit Preßkappen wurde gelegentlich schon angesprochen.

Bilder gibt es auch, unten eins aus einem meiner Threads -Restauration Stradivari 4 Automatik, der Stradi hatte einige dieser Widerlinge zu bieten.

In vielen Jahren meiner Praxis kamen hochohmig gewordene Widerstände gelegentlich vor.
Merkwürdigerweise waren es nie hoch belastete R`s.

Ich bin der Meinung, daß alte Widerstände mit diesem Fehler durch starke Temperatur- Feuchtigkeis- Luftdruck... sonstwas- Schwankungen gestorben sind.
Schlecht gelagerte Geräte haben oft mehrer solcher Kandidaten-
Geräte, die niemals schlechten Bedingungen ausgesetzt waren, immer in warmen Räumen standen, haben äußerst selten solche Fehler, ich habe einige solcher Geräte, da ist alles im grünen Bereich.
Der Stradivari in dem genannten Thread stand dagegen mehrere Jahre im ungeheizten, feuchten, ehemaligen Stall.
Auch mein alter SABA von 1935, der auch lange dort lagerte, hatte einige Kandidaten.

Es gab in meiner Werkstattpraxis manchmal Widerstände mit Kappenfehler- ebenfalls unbelastete R`s, z. B. auffäliger Fehlerort: Ratiodetektor (!) und Regelspannungsschiene- In Transistorgeräten, also noch weniger "Belstung", als bei Röhre.
Das waren aber Autoradios -ich habe mehrere Jahre in einer Werkstatt gearbeitet, die auch Autoradios reparierte.
Autoradios haben natürlich nur wechselnde Klima- Bedingungen.

Ich denke, schlechte klimatische Bedingungen wirken wie beschleunigte Alterung auf der empfindlichen Preßverbindung Kohleschicht/ Kappe. Die Kappen dehnen sich, ziehen sich zusammen- Luft kann in die Verbindung rein, und wenn es nur einzelne Moleküle sind- in Jahrzehnten sind es genug für eine Reaktion. Die Kappeninnjenseite und die Widerstandsschicht oxydieren, zersetzen sich... irgendwann gibt es keine leitende Verbindung mehr.

Übrigens habe ich Hochohmer von allen Firmen gehabt, Vorkrieg/ Ost/ West/, und auch eine Weile gelaufen/ alt/ uralt. Nur bei Geräten, die weniger als 1 Jahr alt waren, kann ich mich nicht erinnern, mal einen gefunden zu haben, außer Produktionsgurken, die nicht richtig verpreßt waren.

So, das mal etwas ausführlicher zu dem Thema, ok, wir hier, mit den uralten Radios, haben jetzt vielleicht öfter mit diesen Fehlern zu tun, aber die Geräte haben ja nun auch schon ein beträchtliches Alter.

Systematische Fehlersuche- ist ja eigentlich die normale Fehlersuche schon, eine spezielle für Widerstände...
Obwohl es sowas eine Zeitlang gab- im Radio- Vademecum von Regelien gab es Reparatur- Pläne mit Ohmwerten an Röhrenfassungen und Meßpunkten, ohne Betriebsspannung, Röhren abgezogen !

Na ja, bei Geräten, die arg gebeutelt aussehen, kann es nicht schaden, stichprobenweise Widerstände mit hohen Ohmwert- Aufdrucken meßmäßig zu überprüfen.

Edi


Die Pfeile zeigen auf die Kandidaten
Hier sind die Widerstände zu sehen. Nur einer war
infolge eines durchgeknallten Kondensators als
Folgeschaden in die ewigen Stromkreise eingegangen

[Erik]

Ich kann mir lebhaft vorstellen, daß auch extreme Temperaturschwankungen zu feinen Rissen im Gefüge der Widerstände führen können.

Man könnte ja mal so einen Kandidaten in den Gefrierschrank legen und dann in den Backofen bei 60°C, und dann messen, ob sich was verändert hat.

[Salossi]

Hallo Leute,

erstmal vielen Dank für eure umfangreichen Antworten.

Nun, vielleicht ist´s tatsächlich so, daß das Thema komplexer ist und man das nicht so vereinfachen kann... Meine Idee resultierte aus Beobachtungen, die ich bei der Restauration mehrerer Geräte gemacht habe (wobei das nicht nur Radios, sondern auch andere Geräte wie z.B. Instrumentalverstärker etc waren).
Das Gemeinsame an sämtlichen Kisten: Eigentlich stammten alle aus einem recht kleinen Zeitfenster, ca. 1954 - 1957. Bei späteren Geräten trifft man ja eh häufiger Kohleschicht oder andere Widerstände an, mit früheren Geräten fehlt mir schlicht die Erfahrung.

Gestern hatte ich ihn auch, den klassischen Kappenfehler. Ein Anodenwiderstand des Triodensystems der EABC80 war komplett offen - durch "rumwackeln" fing das Ding irgendwann wieder an zu leiten, erreichte aber nicht den Sollwert. Ich denke, daß es sich dabei um 2 (durchaus auch in Kombination auftretende) unabhängige Fehler handeln könnte: Übergangswiderstand an den Kappen bis hin zum Totalausfall sowie eine tatsächliche Drift des eigentlichen Kohlepreß-Kerns...
Natürlich werden beide Effekte durch schlechte klimatische Einflüsse negativ beeinflußt, aber gerade die krassen Temperaturwechsel, die auch das Kohlepreßgefüge lockern könnten und dadurch den R erhöhen, die tauchen ja gerade bei stark Leistung verbratenden Bauteilen auf. Oder natürlich bei WIderständen, die indirekt von einem anderen Bauteil Hitze abbekommen, wie z.B. in gewissem Umfang auch der auf dem Sockel der kopfüber stehenden EM-Röhre sitzende Anodenwiderstand des EM-Triodensystems.

Ich kann eben nur berichten, daß ich fast sämtliche Widerstände die ich in den Kisten ausgetauscht habe, durchgemessen habe. Und die dicken Brummer waren, sofern Kohlepreß, alle (ausnahmslos) zu hochohmig, meistens 50 - 200% über dem Sollwert. Und viele der kleinen (aber nicht alle!) Teile waren ok. Es waren zwar keine hundert Radios, aber eine gewisse Regelmäßigkeit ist imho klar erkennbar.

Ich denke, ich werde diese Sorte von WIderständen auf jeden Fall tauschen, sofern es sich um Geräte handelt, die zuverlässig laufen MÜSSEN (wie z.B. im Live-Einsatz eingesetzte Instrumentalverstärker). Da mein Tefifon demnächst auch mit auf die Bühne soll, wird ihm das wohl auch blühen

Viele Grüße, Sascha

[Salossi]

@ Erik: Ich glaube, für diesen Effekt braucht´s Zeit... Vermutlich macht einmal Gefrieren / Heizen gar nicht soo viel aus...

Ich könnte mir auch sehr gut vorstellen, daß Feuchtigkeit eine große Rolle spielt.

Ich habe vor einiger Zeit bei einer Freundin die Waschmaschine repariert, die kurze Zeit feucht stand.
Die Kohlen saßen in den Messinghülsen absolut fest, da sie durch die Feuchtigkeit aufgequollen waren. Offensichtlich zieht so ein Kohlepreßzeugs also Feuchtigkeit an und verändert sich dadurch. Dabei wird auch das Gefüge vermutlich lockerer. Und Haarrisse (im Schutzlack oder am Übergang zu den Kappen), die das Eindringen von Feuchtigkeit ermöglichen sind natürlich bei Bauteilen wesentlich wahrscheinlicher, die bei jedem Einschalten von 20°C auf 70° hochheizen...

Nur so ne Idee...

[Erik]

@ Erik: Ich glaube, für diesen Effekt braucht´s Zeit... Vermutlich macht einmal Gefrieren / Heizen gar nicht soo viel aus...

Ich kenne eine Firma für Funktechnik, die machen das eine Woche lang, alle paar Stunden rein raus. Und dann wird neu abgestimmt und getestet. Denen geht es aber in erster Linie um die Kondensatoren dabei.

[edi]

@Salossi,

Ich kann mir kaum vorstellen, daß sich Ihre Überlegungen betreffs Verstärkern lohnen... in 4 Jahrzehnten habe ich mehrere tausend Kondensatoren, hunderte Röhren, Transistoren, Filter, Potis, Tastenschalter, usw. gewechselt, verbrutzelte und geplatzte Widerstände auch nicht selten, aber mechanisch heile, nur eben hochohmig gewordene Widerstände... wahrscheinlich nicht mal 50. und wenn- dann alle Hersteller und Altersklassen.

Ich habe einen großen Lagerbestand an Röhrenzeit- Widerständen fast aller Werte und Leistungen eines aufgelösten Betriebes, die wurden aus den Sortimentkästen lieblos in einen Riesen- Karton geschüttet, was dem Bauelemente- Lack nicht gut tat- da ist jede Menge Lackabrieb im Karton zu finden, sowie gebrauchte Widerstände, Schlachtbestände aus alten Zeiten, als ich noch Massen an Vorkriegs- Radios zerlegt habe (40 Jahre her)... wenn ich diese Widerstände heute ab und zu mal sortiere und messe- selbst da sind hochohmige Widerstände die Ausnahme. Ich fand einige unter den unbenutzten, aber bei denen ließ sich die Kappe abziehen !

Ihre Instrumentalverstärker- werden doch sicher keine Oldtimer sein ?
Obwohl ich solche (2 x 50 Watt Funkwerk Kölleda "V150" Ela- Verstärker, Boxen "Z 228" dazu mit eingebautem 100 V- Übertrager) selbst lange im Bühneneinsatz hatte.

Edi

[Salossi]

Hallo Edi,

Na, grundsätzlich bin ich der Meinung, daß sich Überlegungen in den meisten Fällen schon lohnen

Als überzeugter Atheist bin ich eben eher für´s Denken als für´s Glauben
Insofern finde ich das wichtig, solche Überlegungen hier zu posten und mit euch gemeinsam zu diskutieren.
Wenn man dann zu dem Schluß kommt, daß man mit seiner Idee falsch lag, dann ist das ja auch gut und die Überlegung hat sich auch in diesem Fall gelohnt.

Jedenfalls wundern mich diese unterschiedlichen Erfahrungen schon (auch wenn´s bei mir noch lange nicht so viele Geräte waren), und vielleicht lieg ich ja tatsächlich völlig daneben... Aber ich habe bereits mit mehreren Leuten gesprochen / gemailt, die mir eine solche Tendenz bestätigt haben. Auch Herbert hier im Thread hat sowas ja wohl schon beobachtet. Vielleicht sagen noch andere Leute was dazu?

Was die Instrumentalverstärker betrifft: Ich habe eine Zeit lang als Techniker in einer Fachwerkstatt für Instrumentalverstärker gearbeitet (hauptsächlich Röhrentechnik, aber auch viel neueres Zeugs - dort habe ich übrigens unter anderem auch im Kundenauftrag eine ganze Reihe solcher älteren Klangfilm und Siemens ELA-Verstärker, auch viele mit 100V-Übertrager restauriert).
Vor kurzem habe ich den AO28 Verstärker der Hammond B3 (Bj. 1955) eines Freundes überholt - und dort sämtliche Kohlepreßwiderstände ausgetauscht. Dort beobachtete ich exakt dieselbe Tendenz wie jetzt hier bei den Radios: Alles was 2 oder 5 Watt verbraten mußte und aus Kohle bestand war heftig A.T.

Viele Instrumentalverstärker an denen ich arbeite stammen übrigens aus den 60igern, manchmal auch Geräte aus den 50igern und natürlich auch immer wieder neueres Zeugs. Meine Radios stammen fast alle aus der Zeit von 1954 - 1960.. Also: Wenn´s Autos wären, dann würden viele Kandidaten davon bereits locker als Oldtimer durchgehen...

Beste Grüße, Sascha

[edi]

Ich habe kein Glaubensbekenntnis abgegeben, sondern Ausfallraten an Heimelektronik- Geräten gegenübergestellt. Ich kann Ihre Bedenken gegen Kohlewiderstände nicht bestätigen.

An einem Hammond- Amp sämtliche Kohle- R`s ausgetauscht- Wow.
Waren auch ALLE außer Toleranz ?
Wenn dem so wäre... müßte man ja um Amps dieser Bude ja einen Bogen machen !
(Ich weiß jetzt natürlich nicht, ob der Hammond nur teilweise mit Kohle bestückt ist)

Daß Widerstände, die über Jahrzehnte Leistung verbraten mußten, eher den Geist aufgeben... da braucht man eigentlich weniger drüber diskutieren.
Dennoch habe ich jede Menge solcher R`s in den alten Radios, die Leistung verbraten, und ok sind.

Rauschen- in hochwertigen Geräten werden an kritischen Stellen entsprechend bessere Widerstands- Bauformen verwendet. Wenn Rauschen in weniger kritischen Stufen durch einen R erzeugt wird- wie eben Leistung fordernde Stufen- dann muß der schon mächtig schrottig sein.
Rauschen von Widerständen -speziell in Verstärkern- kommt aber gelegentlich vor.
Erfahrung auch dort: solche, die eigentlich gar nicht belastet werden.

Ich denke, ich werde diese Sorte von Widerständen auf jeden Fall tauschen,

Wenn Sie öfter Geräte EINES Herstellers haben, bei denen sowas auffällt, wie Sie beschrieben, ja klar, tut man sowas.
Ansonsten halte ich einen Generaltausch der Bauelemente- Klasse Kohlewiderstände für nicht gerechtfertigt.
Aber können Sie natürlich machen- schaden tut es nicht.

Edi

[Salossi]

Hallo nochmal,

Ja, der Verstärker der B3 war komplett mit Kohlepreßwiderständen bestückt. Diese waren nicht alle außer Toleranz, aber sämtliche dickeren Widerstände waren völlig daneben, unter den kleineren 1/4W etc gab es auch ein paar AT´s, aber viele waren noch okay.
Wir haben eine Weile überlegt, und auch in speziellen Foren (Analogorgel-Forum) darüber diskutiert, was die sinnvollste Vorgehensweise in diesem Fall wäre. Speziell ging es mir auch darum, das Gerät eigentlich nicht "verbasteln" zu wollen, da eine solche Orgel ja heutzutage bereits einen ziemlichen Wert besitzt.
Da sie jedoch regelmäßig bei vielen Konzerten im Einsatz ist (und weiterhin bleiben soll) und dort eine zuverlässige Performance gefordert wird haben wir das gemacht, was (genau aus diesen Gründen) viele Anwender mit solchen Orgeln machen: Radikalkur.
Ansonsten wär die Wahrscheinlichkeit wohl hoch gewesen, daß in nem halben Jahr schon wieder die Orgel mitten im Konzert ausgefallen wäre und wir uns erneut auf Fehlersuche machen müßten - und darauf hatte hier niemand wirklich Lust.

Bei Radios sieht das natürlich etwas anders aus - diese hohe Betriebssicherheit wird hier nicht gefordert. Es hängt eben nicht der reibungslose Ablauf eines Konzertes mit vielleicht hunderten von Besuchern von der Funktion eines solchen Gerätes ab. Wenn´s den Geist aufgibt, schaltet man´s halt aus und sucht in Ruhe nach dem Fehler. Insofern würde ich solch eine Radikalkur bei Radios nie machen - hier beschränke auch ich mich auf die "üblichen Verdächtigen"... Wenn das Gerät dann noch nicht spielt, wird eben herkömmlich nach dem Fehler gesucht.

Grüße, Sascha

[Salossi]

vielleicht sollte ich noch ergänzen: So eine Orgel ist im Bluesrock- und Rockmusikeinsatz. D.h., obwohl es ein Riesenschrank ist, ist da Dynamik und Bewegung im Spiel... Nebendran dröhnen Gitarrenamps, eventuell wackelt die Bühne und der Organist haut voller Ekstase in die Tasten.. Vor dem Instrument trieft die Luftfeuchtigkeit, weil das Publikum ausflippt und transpiriert und der Saal kocht nicht nur wegen der Verlustleistung der Röhren...
Unter solchen Bedingungen ist es durchaus gut möglich, daß ein Widerstand versagt, der im Labor einwandfrei mißt. Schon alleine die Thematik mit den losen Kappen in Verbindung mit Schwingungen, eventuellen Resonanzen im Gerät etc...

Neneneee, die Dinger mußten schon raus, und es ist gut, daß wir sie ALLE getauscht haben...

Seit dem klingt dass Instrument übrigens besser, hat wieder ordentlich Power, sämtliche Nebengeräusche, Krachen, Rauschen, alles beseitigt...

[edi]

Ja, der Verstärker der B3 war komplett mit Kohlepreßwiderständen bestückt. Diese waren nicht alle außer Toleranz, aber sämtliche dickeren Widerstände waren völlig daneben, unter den kleineren 1/4W etc gab es auch ein paar AT´s, aber viele waren noch okay.
Wir haben eine Weile überlegt, und auch in speziellen Foren (Analogorgel-Forum) darüber diskutiert, was die sinnvollste Vorgehensweise in diesem Fall wäre. Speziell ging es mir auch darum, das Gerät eigentlich nicht "verbasteln" zu wollen, da eine solche Orgel ja heutzutage bereits einen ziemlichen Wert besitzt.

Hammond- Amp und Orgeln... sind doch eigentlich unterschiedliche Geräte...

Klar- bei Orgeln haben wie Widerstände als Frequenz- und Amplitudenform bestimmende Bauteile- das wäre ja dann schon daneben, wenn die Orgel "die Töne nicht trifft", oder die Amplitudenform was anderes ertönen läßt, als das gewünschte Instrument.

Aber das sind natürlich ganz andere Baustellen, als Oldie- Radios, und mit Sicherheit sind die Widerstände dort enger toleriert.

"Verbasteln" ist für mich unsaubere/ unfachgemäße Instandsetzung, z. B. Widerstand am Anschlußdraht abgeschnippelt, Lüsterklemmen ran, anderen R obendrauf.
Bei Geräten, die im Einsatz sind, steht doch eher die Betriebssicherheit im Vordergrund- absolute Originalität ist doch eher was für's Museum, wo ein Gerät nicht unbedingt funktionieren muß. Dann müßten konsequenterweise ja wieder Kohlewiderstände rein.

Erinnert mich an einen Thread, in dem jemand einen Link zur Restauration einer Uralt- Elektronenorgel vorstellte, die mit hunderten Papierkondis im Metallbecher gespickt war, die alle marode und zu ersetzen waren... der Thread müßte irgendwo hier im Forum sein.

Edi