Restauration und Reparatur einer Cushcraft R5

Von DJ4WT Christian Weyand (02/2006)

(Bilder am Ende des Berichtes in einer Diashow)

Bereits erschienene Berichte über die Reparatur des Halbwellen-Vertikalstrahlers Cushcraft R 5 (gebaut von 1989-1997):
  • funk 01/2004, S. 43 ff.
  • CQ DL 2/2002, S. 122 und
  • Funkamateur 2/2002, S. 143 (Aufbau und die Reparatur der Cushcraft R 7) von OM Bernd Knapp, DK4PL
OM Karl Hille, DL1VU, bezeichnete die R 5 vor Jahren in der "funk" als stehende Windom-Antenne

Das "Assembly and Installation Manual" der R 5 ist hier als PDF-File abrufbar.

Die Antenne ist bei mir in ca. 10 m Höhe und etwa 1 m über dem Dach aufgebaut. Durch den flachen Abstrahlwinkel von ca. 16° sind DX-Verbindungen mit 100 Watt Sendeleistung meist möglich. Rapporte von R5 und S7 wurden aus VK und ZL schon gegeben.

Die Reparatur meiner im Jahr 1992 gebauten R 5 fand im Frühjahr 2005 statt. Sie war notwendig geworden, da die Empfangssignale an der Antenne immer schwächer wurden und die mechanische Stabilität nicht mehr gewährleistet war. Die R 5 schwankte bei starkem Wind bedenklich am Einspannungspunkt des Standrohres.

R 5
Cushcraft R 5 (Werksfoto)

Die Beschreibungen und Ausführungen zur Reparatur in den oben genannten Artikeln decken sich im Großen und Ganzen mit meinen Erfahrungen.

Ein "abgesoffener" Trap war bei meiner Antenne nicht vorhanden, jedoch lag die Resonanz des 17m-Bandes um ca. 500 kHz vor dem Bandanfang.

Reinigung:

Bei der Zerlegung der Antennerohre stellte ich fest, dass Staub und Kalkreste von Regenwasser in die Übergangsstellen eingedrungen waren. Zur ersten Reinigung wurde feines, flexibles Metallschmirgelpapier benutzt. Danach kam der Pfannenreiniger "Ako-Pads" bzw. "Abrazzo" (Stahlwolle mit Reinigungsmittel) aus der Küche zum Einsatz, um die Rohrverbindungsstellen innen und außen zu reinigen. Die Demontage der Traps gestaltete sich schwierig, da die Schrauben (Rundkopf / amerikanische Gewindenorm) der Traphalter mit Schraubensicherungslack überzogen waren. Viele Schraubenköpfe wurden zerstört. Auch hier zeigte sich der oben genannte schmutzige Zustand. Die Halter wurden ebenso gereinigt. Der Zusammenbau erfolgte mit neuen Edelstahl M4 Schrauben und Muttern.

Der Anpassnetzwerkkasten wurde komplett zerlegt und gesäubert, die PL-259-Anschlussbuchse vom Grünspan befreit.

Schwachstelle:

Nach der Reinigung ging es an die Beseitigung des mechanischen Mankos der Antenne. Die sog. "Base Section" (Key AA) besteht aus einem Aluminiumrohr, in welches ein Fiberglasisolator eingelassen ist. In diesen Isolator ist das eigentliche Standrohr der R5 nur ca. 3 cm eingeschoben und einmal vernietet. Da die Antenne 5,20 m hoch und durch die Traps an der Spitze etwas kopflastig ist, steht an diesen 3 cm das ganze Kippmoment an. Durch die ständige Bewegung des Rohres im Wind nahm die ursprüngliche Wandstärke (2mm) des Aluminiums drastisch ab, da es weicher ist als der Fiberglasisolator.

Das Standrohr wies an der Einspannstelle nur noch eine geringe Wandstärke auf. Daher wurde es mit einem 20 cm langen Rohr verstärkt.

Das so präparierte Standrohr wurde ca. 6 cm, also 3 cm tiefer als vom Werk aus vorgesehen, in den Fiberglasisolator eingeschoben. Isolator und Standrohr wurden im Abstand von 3 cm um 90° versetzt 2 x durchbohrt und mit M6-Edelstahlschrauben verschraubt. Somit wurde die mechanische Festigkeit wiederhergestellt.

Abgleich:

Nach dem endgültigen Zusammenbau wurde zum Testabgleich die restaurierte R 5 im Hof auf einem Antennenständer aufgebaut. Als Messmittel wurde ein MFJ 259B-Analyzer verwendet. Nach der Ermittlung von SWR-Kurve und Fußpunktwiderstand der einzelnen Bänder wurde festgestellt, dass das 17 m Band immer noch nicht in Resonanz war.

R 5 - Skizze
Skizze © Cushcraft

Die Traps sind bei der R 5 wie folgt aufgebaut:

Im Hauptrohr befinden sich auf Kunststoff aufgewickelte und mit Schrumpfschlauch überzogene Spulen. Parallel zum Antennerohr werden im Abstand von ca. 2 cm die Kondensatoren mit Alu-Haltern befestigt.

Aufbau des Kondensators:

Im äußeren Röhrchen steckt in einem Kunststoffrohr (gleichzeitig Führung und Dielektrikum) ein Alu-Stäbchen. Spule und Kondensator bilden so den Sperrkreis.

Das Öffnen des Schrumpfschlauches des 18 MHz-Traps und das Herausziehen des inneren Stäbchens um 3 cm brachte den gewünschten Erfolg. Die Resonanzfrequenz konnte in die Bandmitte gebracht werden. Danach wurde der Trap mit Schrumpfschlauch wieder verschlossen und der Abgleich des 20 m-Bandes vorgenommen, da sich hier die Resonanz durch die Veränderung des 17 m-Bandes verschoben hatte. Hier wird durch Herausziehen oder Einschieben des Endrohres an der Antennenspitze das beste SWR erzielt.

Fazit:

Die Cushcraft R 5 ist inzwischen wieder auf dem Hausdach montiert und verrichtet wie die Jahre zuvor problemlos ihren Dienst.

Die Kosten für die Restauration beliefen sich auf ca. 20 Euro für die neuen Edelstahlschrauben und Muttern und das verbrauchte Putzmaterial.

Die R 5 (10 m-20 m) kostete im Jahr 1997 noch 649 DM. Inzwischen muss man für eine R 6000 (6 m-20 m) ca. 415 Euro, für die R 8 (6 m-40 m) ca. 619 Euro plus Versand investieren (Preise für das Jahr 2005).

Ersatzteile für die R 5 liefert Cushcraft nicht mehr. Die Firma Rainer Zimmer Communication, ZICO®, in Wuppertal (Telefon: 0202-784024) hatte im Frühjahr 2005 noch in geringem Umfang Teile an Lager. Sollte die "Base Section" der R 5 so zerstört sein, dass eine Reparatur nicht möglich ist, kann man auch das entsprechende Gegenstück der R 6000 (135 Euro) verwenden (Info von Herrn Rainer Zimmer).

Die Berichte von OM Bernd Knapp, DK4PL, aus Funkamateur 2/2002 und von OM Karl Hille, DL1VU, aus funk liegen mir nicht vor. Für Informationen über deren Bezug wäre ich dankbar. Bitte E-Mail an DJ4WT @ web.de (Spamschutz, Adresse bitte von Hand eingeben (Red.))

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