Quad II

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Und jetzt Quad?
Nein, ich werde Braun HiFi nicht den Rücken kehren und nun gänzlich auf Quad Geräte umschwenken.
Aber nach der Restaurierung des SK 2/2 hatte ich, obwohl mein Wissen was Röhren angeht zugegebenermaßen nur sehr begrenzt ist, wieder Blut geleckt, was diese Technik angeht.
Und zumindest über die LE 1 gibt es ja auch einen direkten Bezug zwischen Braun und Quad.

Außerdem hatte ich Quad schon länger im Hinterkopf, dabei aber eher die frühen Transistorgeräte 303 und 50D im Auge.

Nun sind es also zwei Röhrenendstufen des Typs Quad II geworden, deren Restaurierung ich hier beschreiben möchte.
Da es im deutschsprachigen Internet bislang keine umfassende Darstellung über die Aufarbeitung dieser Verstärker gibt, werde ich dies möglichst ausführlich tun.

Als die beiden Monoblöcke wenige Tage nach dem Kauf in Portugal bei mir eintrafen, war schnell klar, dass hier eine grundlegende Sanierung anstand.
Was das Gehäuse anging, entsprach das auch meinen Erwartungen.

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Nachdem ich mir einen groben Überblick verschafft hatte, stellte sich aber heraus, dass auch die Elektronik einer grundlegenden Überholung unterzogen werden musste.

Eigentlich wollte ich nur defekte Bauteile tauschen, aber schon beim Anblick des Netzanschlusses war klar, dass man ein solches Gerät heute nicht mehr guten Gewissens in einem Raum betreiben kann, der auch von unbedarften Dritten betreten wird.

Also bin ich von meiner ursprünglichen Absicht einer reinen Restaurierung abgerückt und auf eine moderate Anpassung an die heutigen Gegebenheiten umgeschwenkt.

Dabei habe ich aber auf Kuriositäten, wie LED-Anzeigen für die Betriebsspannungen und tiefgreifende Eingriffe ins Schaltungskonzept, wie man sie im Internet an der einen oder anderen Stelle beschrieben findet, bewusst verzichtet.
Auch exotische Bauteile habe ich bewusst nicht verwendet.

Aber auch wenn die Anpassungen in meinen Augen sehr moderat ausgefallen sind, sollten Originalitätsfanatiker an dieser Stelle besser aufhören zu lesen.

Auf beiden Verstärkern fand sich weder ein Hinweis auf eine elektrische Schutzklasse, noch machte ihr Aufbau auf mich den Eindruck, als entsprächen sie der Schutzklasse II (Schutzisolierung).
Dieser Klasse müssten die Verstärker aber eigentlich entsprechen, denn sie haben lediglich einen zweipoligen Netzanschluss, hier links im Bild zu sehen.

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In Kombination mit dem zugehörigen Vorverstärker Quad 22 sollte die Erdung wohl über dessen Erdungsklemme und die Signalmasse erfolgen.
Aber einerseits möchte ich die beiden Endstufen ohne den Quad Vorverstärker betreiben und andererseits würde auch diese Lösung nicht heutigen Sicherheitsstandards entsprechen.

Die Entscheidung die wenig vertrauenerweckenden zweipoligen Netzbuchsen gegen dreipolige Kaltgerätebuchsen zu tauschen war also schnell gefallen.
Und das, obwohl in den einschlägigen Foren wegen des angeblichen oder auch tatsächlichen Wertverlusts der Verstärker, oftmals davon abgeraten wird.
Sicherheit geht hier einfach vor.

Da für die Kaltgerätebuchsen sowieso ein entsprechender Ausschnitt im Gehäuse anzubringen war, habe ich gleich Buchsen mit Schalter (die Verstärker haben eigentlich keinen Netzschalter) und Sicherungshalter gewählt.

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Um mögliche Brummschleifen im Zusammenspiel mit anderen angeschlossenen Geräten zu verhindern, sollten Schaltungsmasse und Erdung voneinander getrennt werden.
Die Schaltungsmasse (Punkt "E" am Netztrafo) wurde hierfür, wie es bei Röhrengeräten bewährte Praxis ist, über einen 10Ω Drahtwiderstand mit einer Belastbarkeit von 5W und einen parallel geschalteten 2,2nF Keramikkondensator (400V Y-Typ) mit der Gehäuse-Erdung verbunden.

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Der Schutzleiter wurde an gleicher Stelle, über eine der Verschraubungen der Haube des Netztrafos, angeklemmt.

Nachdem diese Überlegungen zur Sicherheit angestellt waren, konnte es an die weiteren Vorarbeiten gehen.

Hierfür wurden die Endstufen zunächst einmal komplett zerlegt.
Obwohl es sich um einen frei verdrahteten Aufbau handelt, ist der Aufwand überschaubar, was der geringen Anzahl von Bauteilen geschuldet ist.
Der Kabelbaum wurde vom Netztrafo, dem Ausgangsübertrager, Drossel, Spannungswähler, Sicherungshalter und allen Buchsen und Steckern abgelötet.
Nun können die Schrauben für das Halteblech der Fassungen der KT66, sowie die Schrauben der Fassung der GZ32 und der beiden EF86 gelöst werden.
Der Kabelbaum ist jetzt komplett frei und kann als Ganzes aus dem Gehäuse herausgenommen werden.

In diesem Zustand können dann auch die beiden Fassungen der KT66 von ihrem Halteblech abgeschraubt werden.
Sicherheitshalber habe ich sämtliche Drähte beschriftet, um beim späteren Zusammenbau keine bösen Überraschungen zu erleben.

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Obwohl die Endstufen im Inneren relativ sauber waren, habe ich den gesamten Kabelbaum zunächst einmal gründlich gereinigt.

Da im Zuge der oben beschriebenen Modifikationen an den Endstufen auch der so genannte "Jones Socket" entfernt werden sollte, wurden als nächstes die hierher führenden Kabel zur Versorgung der Vorstufe Quad 22 aus dem Kabelbaum entfernt.
An der sechspoligen Buchse liegt an Pin 3 die Betriebs- (330V=) und an Pin 4 und 5 die Heizspannung (6,3V~) für die Vorstufe an.
Der ebenfalls auf der Buchse verlötete Widerstand R1 fand später auf der neuen RCA-Eingangsbuchse seinen Platz. Hier in der Bildmitte zu sehen.

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Da die Umwicklung des Kabelbaums durch die fehlenden Drähte an einigen Stellen nur noch sehr locker saß, wurde diese vorsichtig nachgezogen.

Vorsorglich wurden als nächstes die Röhrensockel durch neue ersetzt. Somit sind hier zukünftig keine Kontaktprobleme zu erwarten.

Nun konnte ich mich den elektronischen Bauteilen widmen.

Um es gleich vorweg zu nehmen: Sowohl ein Teil der Kondensatoren, als auch einige der Widerstände wiesen teilweise eklatante Abweichungen von ihren Sollwerten auf. Deswegen habe ich mich für eine Komplettsanierung entschieden.

Als Ersatz für die original verbauten 0,5W ERIE Kohleschicht Widerstände wählte ich Metalloxid Widerstände des Typs PO593-0 von Vitrohm mit einer Belastbarkeit von 2W.
Diese haben eine ausreichende Spannungsfestigkeit von 500V, sind nicht ganz so klein wie aktuelle 0,5W Typen und passen auch von ihrem äußeren Erscheinungsbild recht gut in einen 50er Jahre Verstärker.
Als Ersatz für den unterhalb der Drossel montierten 180Ω R12, der von Quad mit einer Belastbarkeit von 3W recht knapp ausgelegt war, habe ich einen 7W Welwyn W22 Drahtwiderstand gewählt.
Diesen sollte man nicht direkt unter der Drossel, sondern daneben verbauen, um die thermischer Belastung der Drossel zu reduzieren.

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Für die Folienkondensatoren C1, C2 und C3 kamen solche vom Typ „MKT 1813" von Vishay Roederstein zum Einsatz. Mit diesem Kondensatortyp habe ich in der Vergangen bereits gute Erfahrungen im Signalweg des CSV 13 gemacht.
Um auch hier in etwa die gleiche Gehäusegröße wie bei den Original-Bauteilen zu haben, wurde bei C1 eine Spannungsfestigkeit von 400V und bei C2 und C3 eine solche von 630V gewählt.

Beim Ersatz von C2 und C3 ist zu beachten, dass die originalen Kondensatoren eine metallische Ummantelung aufweisen und durch eine Schelle mit dem Gehäuse verbunden sind.

Wie in einigen Beiträgen in der Yahoo! Quad HIFI audio group zu diesem Thema zu lesen ist, ist die sich daraus ergebende Kapazität von 15 - 20pF gegen Masse durchaus von Bedeutung für die Reduzierung des Klirrfaktors der Quads.

Im Internet werden unterschiedliche Ansätze genannt um die „verlorene" Kapazität nachzubilden:

- Ein zusätzlicher Kondensator von 1,5nF in der Gegenkopplung parallel zu R11.
- Zwei 18pF Kondensatoren jeweils zwischen den Gittern der KT66 und Masse.
- Zwei 33pF Kondensatoren jeweils zwischen Anode und Masse an den EF86.

Letztere Variante ist wohl die, die von Quad selbst gewählt wird, wenn eine Quad II zum Service eingeschickt wird.
Aus diesem Grund habe ich mich ebenfalls für diese Variante entschieden.
Die beiden 33pF Kondenstoren habe ich direkt an die Pins 6 und 2 der Röhrensockel gelötet.

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Mangels entsprechender Messmittel konnte ich einen Effekt auf den Klirrfaktor allerdings bislang nicht verifizieren.
Hier nun ein Bild des komplett sanierten Schaltungsaufbaus. Die Sockel der KT66 sind bereits wieder auf dem neu lackierten Halteblech montiert.

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Bei den Elkos hatte ich mich schon vor dem Ausmessen dazu entschlossen, diese zu ersetzen, da der Zahn der Zeit an diesen Bauteilen besonders nagt.
Allerdings sind pro Verstärker auch nur drei Elkos verbaut.
Im Schaltbild sind sie als C4, C5 undC6 bezeichnet.
C4 und C6 befinden sich als Doppelkondensator in einem gemeinsamen, rechteckigen Gehäuse und gehören zum Netzteil, wobei C6 direkt hinter der Gleichrichterröhre GZ32 sitzt und C4 hinter der Drossel L1.

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Mit jeweils 16µF scheinen sie für heutige Begriffe recht klein dimensioniert zu sein. Es ist aber zu bedenken, dass Gleichrichterröhren nur eine bestimmte maximale Kapazität am Ausgang vertragen.
Schaut man ins Datenblatt der GZ32 so sollten in der Schaltungsumgebung der Quad ll aber auch 2x32µF kein Problem sein.
Die Verwendung kleinerer Elkos dürfte seinerzeit wohl eher im Preis oder in deren Größe begründet gewesen sein.
Also habe ich zu einem 2x32µF 500V Becherelko von F&T gegriffen.

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Zunächst hatte ich geplant die Elkos mittels einer Schelle, die unterhalb des Netztrafos verschraubt werden sollte, zu befestigen.
Aus optischen Gründen habe ich mich dann aber dafür entschieden, die neuen Elkos in das Gehäuse der Original-Elkos einzubauen.

Hierzu musste zunächst deren Blechgehäuse geöffnet werden.
Prinzipiell gibt es zwei Möglichkeiten die Gehäuse zu öffnen: Entweder man schneidet ein Loch in den Gehäuseboden, oder man öffnet die Gehäuse an den Verlötungen der Bleche.
Ich habe mich für die letztgenannte Variante entschieden.
Mittels eines Gaslötkolbens und eines Messers, mit dem man die Bleche an den Nahtstellen vorsichtig auseinander biegt, klappte das auch ganz gut.
Ist das Gehäuse geöffnet kann man den innen liegenden, mit Wachs fixierten Alubecher recht einfach entfernen.

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Die Unterbringung des neuen Kondensators ist aufgrund seiner recht kleinen Abmessungen keine Problem. Lediglich die Anschlüsse müssen mit drei kurzen Drähten hergestellt werden.
Der neue Kondensator wurde dann mit Heißkleber im Gehäuse fixiert.

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Nachdem das Gehäuse wieder zu gelötet war, folgte dann noch eine neue Lackierung und ein Aufkleber mit den geänderten technischen Daten.

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Der 25µF Elko C5 wurde durch einen 47µF 63V Elko von F&T ersetzt, der in etwa die gleichen äußeren Abmessungen hat wie das Original-Bauteil.

Da die Beschaffung der Röhren mutmaßlich ein schwieriges Thema werden würde, habe ich mich schon ganz zu Beginn dieses Projekts damit befasst.
Die Verstärker sind jeweils mit einer Gleichrichterröhre GZ32, zwei Vorstufenpentoden EF86 und zwei Beam-Power-Tetroden KT66 in der Endstufe ausgestattet.
Damit produzieren sie bescheidene 15 Watt.

Die Preise für sogenannte NOS Röhren der genannte Typen bewegen sich nach meiner Recherche fast durchweg jenseits von Gut und Böse.
Hier werden schnell einmal einige hundert Euro für ein Paar Endröhren verlangt.

Da ich keine gebrauchten Röhren verbauen wollte, habe ich mich also nach Neuware umgesehen.

Sind die Vor- und Endstufenröhren noch aus aktueller Produktion zu bekommen, so werden die Gleichrichterröhren nicht mehr hergestellt.
Meine erste Überlegung war deswegen, auf die pinkompatible GZ34 auszuweichen.
Da diese Röhre aber einen geringeren Innenwiderstand aufweist als die GZ32, hätte man hier über eine Modifikation des Netzteils zumindest nachdenken müssen.

Schließlich hatte ich dann aber doch noch Glück und konnte zwei neue GZ32 von SEL aus Bundeswehrbeständen ergattern.

Was die EF86 und KT66 angeht, so habe ich auf Neuware von JJ (früher Tesla) zurückgegriffen, da ich mit diesem Hersteller schon bei der Restaurierung meines CSV 13 gute Erfahrungen gemacht hatte.
Wobei statt der EF86 die hochwertigere Variante EF806S zum Einsatz kam.

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Um die Endstufe an Lautsprecher mit unterschiedlicher Impedanz anzupassen, müssen bei den Quad II Endstufen intern eine, bzw. zwei Drahtbrücken umgelötet werden. Werksmäßig sind die Endstufen für 15Ω Lautsprecher eingerichtet. Hierfür sind die Anschlüsse S und R am Ausgangsübertrager verbunden. Für die heute üblichere Impedanz von 8Ω müssen die Anschlüsse S und T, sowie R und Q verbunden werden. Zwischen S und R wird dann keine Brücke eingesetzt.
Sollte man einen Ausgangsübertrager ersetzen müssen, so bekommt man derzeit noch Ersatz bei der Majestic Transformer Company oder auch bei der Quad Musikwiedergabe GmbH.

Wie schon auf dem zweiten Bild in diesem Beitrag zu sehen ist, wiesen die Gehäuse der Verstärker erhebliche Rostschäden auf. Dies reichte von oberflächlichem Flugrost bis zu deutlichen Rostnarben insbesondere am Chassis.

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Aus diesem Grund wurde zunächst der alte Lack der Chassis und Böden mittels Abbeitze entfernt.

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Bei den Trafohauben reichte es aus, diese mit einer Stahlbürste für die Minibohrmaschine zu behandeln und sie anschließend zu schleifen. Wo erforderlich wurde die Oberfläche später mit 2K Feinspachtel geglättet.

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Die oben beschriebenen Änderungen zur Verbesserung der elektrischen Sicherheit zogen natürlich auch Änderungen am Gehäuse nach sich.
So mussten einige Ausschnitte verschlossen werden und ein neuer Ausschnitt für den Netzanschluss geschaffen werden. Auch die neue Eingangsbuchse musste ihren Platz finden und es sollten solidere Lautsprecherklemmen verbaut werden.
Der Ausschnitt, hinter dem ursprünglich das Auswahlfeld für unterschiedliche Netzspannungen lag, wurde auf ein Maß von 27x47mm erweitert, so dass hier die neue Netzanschlusseinheit montiert werden konnte. Als Nebeneffekt konnte durch die Montage an dieser, in unmittelbarer Nähe zum Netztrafo liegenden Stelle, auf Netzleitungen im inneren des Verstärkers komplett verzichtet werden.

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Auf der gegenüber liegenden Gehäuseseite wurde eines der Befestigungslöcher der alten Netzbuchse auf 10mm aufgebohrt, um die neue Eingangsbuchse aufzunehmen. Zwischen den beiden Löchern für die ehemaligen Lautsprecherbuchsen und dem Ausschnitt für die Jones Buchse wurden die 12mm Bohrungen für die neuen Lautsprecherklemmen angebracht.

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Wie sich zeigte, waren die Löcher für die Gleichrichterröhre und die Endröhren für die neuen Fassungen einen knappen Millimeter zu klein. Also wurden sie mittels eines konischen Fräskopfs auf 30,5mm erweitert.

Nachdem die Chassis so weit vorbereitet waren, konnten sie sandgestrahlt werden, was ein ortsansässiger Schlossereibetrieb erledigte.

Nunmehr wurden in alle nicht mehr benötigten Chassisöffnungen passgenau angefertigte Metallplättchen mit 2K Metallkleber eingeklebt.

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Die Oberfläche wurde abschließend gespachtelt und geschliffen.

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Alle Gehäuseteile waren jetzt so weit vorbereitet, dass sie lackiert werden konnten.
Hierzu musste zunächst ein möglichst gut dem Originalfarbton entsprechender Lack gefunden werden.
Allerdings scheint es DEN Originalfarbton gar nicht zu geben. Schon meine beiden Verstärker wiesen deutliche Farbunterschiede auf und auch auf Bildern im Internet sind solche Unterschiede ebenfalls oft zu sehen.
Im Quad Forum stieß ich schließlich auf den Hinweis, das "Gunmetal Grey" mit der Farbnummer BLVC 684 (MMN) der British Leyland Motor Corporation einen guten Kompromiss darstellt.
Glücklicherweise ist die Farbe derzeit noch in Deutschland als 1K Lack in der Spraydose bei www.spraydosen-shop.de zu bekommen.
Die hier angebotenen Spraydosen haben einen speziellen Sprühkopf, der das gleichmäßige Auftragen des Lacks deutlich einfacher macht, als bei den gängigen "Baumarktdosen".

Die Lackierung eines Musterblechs ergab, dass der Farbton dem älteren meiner beiden Verstärker recht nahe kommt. Der neuere ist etwas heller.

Zunächst wurden die Blechteile also mit einer Korrosionsschutz-Grundierung von Auto-K versehen. Bei den Trafos muss man die Unterseiten natürlich vorher sauber abkleben.

Nach dem leichten Anschleifen der Grundierung folgten zwei Lagen Basislack und schließlich der bei Metallic-Lacken obligatorische Klarlack.

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Betrachtet man die fertig lackierten Teile neben einem unrestaurierten Gehäuse, so scheinen sie zunächst einen zu starken Glanzgrad zu haben. Dies ist jedoch darin begründet, dass der Originallack über die Jahre matt geworden ist. An den geschützten Stellen unterhalb der Trafos ist zu erkennen, dass auch der Originallack ursprünglich glänzend war.

Nun konnte es also an den Zusammenbau gehen.
Hierzu wurden zunächst die Trafos wieder auf das Chassis geschraubt.

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Am Gehäuseboden störte mich dessen Befestigung mit selbstschneidenden Schrauben und aufgeklipsten Blechmuttern.

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Hier wurden die Blechmuttern durch Einnietmuttern ersetzt.

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Die zum Setzen der Muttern erforderliche Zange bekommt man in hinreichender Qualität entweder bei ebay oder im örtlichen Baumarkt für ca. 30,-€. Der Boden kann jetzt mit M4 Schrauben befestigt werden.

Die an den Verstärkern verbauten Schrauben waren größtenteils verrostet und wiesen durchweg Zollgrößen auf. Sie wurden komplett durch V2A Schrauben mit metrischem Maß ersetzt, die ich bei meinem "Hauslieferanten", der Firma Rosentaler Schrauben aus Berlin bezogen habe. Wo erforderlich wurden hierzu neue Gewinde geschnitten.

Noch eine kleine Notiz am Rande: Damit die Netzzuleitungen nicht zu weit aus dem Gehäuse abstehen, sollten abgewinkelte Kaltgerätestecker verwendet werden.
Deren Beschaffung erwies sich in der erforderlichen Bauform jedoch als ausgesprochen problematisch. In Europa waren sie überhaupt nicht zu beschaffen und auch in USA nur bei Abnahme von größeren Mengen.
Schließlich habe ich sie in Hong Kong bestellt.

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Zum Abschluss noch ein Bild eines der fertiggestellten Verstärker vor der Montage des Bodenblechs.

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Und schließlich beide Verstärker beim mehrtägigen Probebetrieb, den sie zwischenzeitlich erfolgreich absolviert haben.

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Zusammenfassend kann ich sagen, dass sich der Ausflug zu Quad gelohnt hat.
Die frei stehenden Röhren verbreiten eine ganz besondere Atmosphäre beim Musik hören und auch klanglich gibt es nichts zu meckern.
Im jetzigen Zustand sollten die beiden Verstärker noch einige Jahrzehnte ihren Dienst tun.

Nachtrag im November 2015:
Auf der Internetseite www.frihu.com von Friedrich Hunold gibt es zwischenzeitlich einen ausführlichen Artikel zur Quad II.

Anhänge:
Diese Datei herunterladen (EF806S.pdf)Datenblatt EF806 S[JJ Electronic]119 kB
Diese Datei herunterladen (GZ32.pdf)Datenblatt GZ32[Philips]952 kB
Diese Datei herunterladen (KT66.pdf)Datenblatt KT66[JJ-Electronic]117 kB

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