Modyfikacja łożyskowania ramienia gramofonu Bernard G-603/Fryderyk G-620

1. Przegląd rodzajów łożysk w polskich ramionach gramofonowych

    Rozwiązania łożyskowania ramion polskich gramofonów klasy Hi-Fi zmieniały się na przestrzeni lat. W dużym skrócie można uznać, że przeszły drogę od rozwiązań delikatnych i finezyjnych do dość odpornych na uszkodzenie choć nieco topornych.

    Na początku wspomnianej wyżej skali ulokowałbym ramiona gramofonów Fonomaster i Daniel, jako najbardziej wyrafinowane. Łożyska zapewniające ruch ramienia w płaszczyźnie pionowej były zbudowane ze szklanej panewki i współpracującego z nią stalowego kła. Całość zapewniała bardzo dobrą płynność ruchu i niskie opory. Łożyska osi obrotu ramienia w poziome były dwojakiego rodzaju: dolne, na którym spoczywał cały ciężar ramienia było łożyskiem kulkowym promieniowym, a górne, stabilizujące i kasujące luzy składało się również ze stalowego kła i szklanej panewki.

    Zdjęcia opisanych wyżej łożysk można zobaczyć tutaj: technique.pl

    Na drugim końcu skali mamy ramię R8 (gramofon Adam) i jego uproszczoną wersję R8A (G8010 i wszelkie jego klony, także pod nazwą Bernard). 

 

Fot. 1. Ramię R8A

    Ramiona R8 i R8A różniły się długością efektywną i mechanizmem antyskatingu, natomiast samo zawieszenie było prawdopodobnie takie samo. Wszystkie cztery łożyska miały tam identyczną konstrukcję. Składały się ze stalowej miseczki umieszczonej w obsadzie z tworzywa sztucznego, czterech kulek i "kła" zakończonego kulką łożyskową. Pomysł był dobry, kulało jednak wykończenie. 

 

Fot. 2. Miska łożyska ramienia R8A w stanie fabrycznym

    Fabrycznie powierzchnia miseczki była chropowata (fot. 2) i łożyska nie zapewniały dobrej płynności ruchu. Jest to jednak dość łatwe do dopracowania: wystarczy wypolerować powierzchnię miseczki i łożyska pracują bez zarzutu (fot. 3).

 

Fot. 3. Miska łożyska ramienia R8A po polerowaniu

 2. Łożyska ramienia Bernard G-603/Fryderyk G-620

    Z ramionami Bernarda G-603 i Fryderyka G-620 sytuacja jest trochę podobna jak ze wspomnianymi R8 i R8A. Na pierwszy rzut oka są identyczne, ale w rzeczywistości tak nie jest. Na pewno odróżnia je sposób montażu headshella, który w Bernardzie jest stały, natomiast we Fryderyku mamy już złącze SME. Poza tym ramię Fryderyka ma trochę inaczej giętą rurkę (przypomina tą z Daniela) i wydaje się dłuższe. Osobiście dysponuję wersją "fryderykową" i jego długość skuteczna to ok. 9,5 cala. Ramienia Bernarda nie mam i nie mierzyłem. Niemniej ich zawieszenie wygląda identycznie (fot. 4).

 

Fot. 4. Zawieszenie ramienia gramofonu Fryderyk G-620

    Gdzie jest w takim razie miejsce dla łożyskowania ramienia Bernarda G-603 i Fryderyka? Gdzieś pomiędzy wyżej wymienionymi. Układ łożysk jest analogiczny jak w Fonomasterze i Danielu. Z tym że dolne łożysko nie jest promieniowe a stożkowe, bardzo przypomina łożyska stosowane w piastach rowerowych. Składa się z miski, kulek i "konusa" będącego elementem osi obrotu ramienia. Czy jest to lepsze rozwiązanie niż łożysko promieniowe? Z teoretycznego punktu widzenia tak. Jednak czy przy obciążeniu rzędu góra 200 gram i prędkościach obrotowych około 1/3 obrotu na 30 minut rodzaj tego łożyska ma znaczenie? Tak czy inaczej jest to rozwiązane dobrze.

    Natomiast łożysko górne oraz para łożysk pracująca w osi ruchu pionowego (fot. 5) sprawiają wrażenie, że pierwotnie miało się tam znaleźć coś zupełnie innego, niż się finalnie znalazło. Można chyba się domyślać, że specyficzne warunki w jakich funkcjonowała gospodarka PRL zmusiły konstruktorów do rezygnacji z jakiegoś bardziej ambitnego rozwiązania i zrobienia czegokolwiek, aby wykonać plan produkcji.

Fot. 5. Widok ogólny jednego z łożysk ramienia Fryderyka G-620

   

Fot. 6. Kieł regulowany

 Dlaczego tak twierdzę? Wystarczy przyjrzeć się konstrukcji łożysk. Mamy tam kieł (fot. 6), ewidentnie przewidziany do współpracy z panewką, tak jak to miało miejsce w Danielu i Fonomasterze. To jednak jeszcze w sumie o niczym nie świadczy, taki kieł od biedy i z kulkami powinien w miarę dobrze pracować. Ciekawostka ukazuje się gdy wydłubiemy osłonę kulek i usuniemy je z gniazda. Co widać? Po pierwsze kulki nie znajdują się w niczym przypominającym choćby element łożyska. Są po prostu wrzucone do wnęki wykonanej bezpośrednio w miękkim stopie (fot. 7). 

 

Fot. 7. Kulki łożyskowe we wnęce w elemencie ramienia Fryderyka G-620

    Najciekawsze znajduje się jednak po środku owej wnęki - jest tam nagwintowany otworek o średnicy poniżej 1mm, który nie służy niczemu (fot. 8). Obecność tego gwintowanego otworu to dla mnie ostateczny dowód, że te łożyska są czymś zupełnie innym niż to pierwotnie zakładano, nie miało tam być kulek, a w otworek miał być wkręcony jakiś rodzaj wymiennej panewki.

   

Fot. 8. Wnęka łożyska w elemencie ramienia Fryderyka G-620

    Jakie są konsekwencje takiego rozwiązania? Ano fatalne. Mimo pozornego podobieństwa do późniejszego rozwiązania znanego z ramion R8/R8A, mamy tu zasadniczą różnicę: kulki nie są umieszczone w twardej metalowej misce, a bezpośrednio we wnęce wykonanej w miękkim odlewie. Wnęka nie jest w żaden sposób obrobiona, wręcz przeciwnie: bywa zachlapana farbą, jej powierzchnia jest chropowata. No i zasadnicza i najważniejsza wada: materiał z jakiego wykonane są elementy konstrukcyjne ramienia jest miękki. Powoduje to wgniatanie kulek w jego powierzchnię i w efekcie ich zablokowanie. W rezultacie nie mamy łożyska tocznego, ale jakieś "coś", w czym kieł ślizga się po nieruchomych kulkach...

3. Modyfikacja

    Demontujemy ramię na elementy pierwsze. Warto przyjrzeć się konusowi łożyska dolnego. Jeżeli jego powierzchnia nie jest zadowalająco równa można go przepolerować (fot. 9).

Fot. 9. Oś ramienia z konusem po polerce

     Kluczowym elementem jednak są pozostałe łożyska. Doszedłem do wniosku, że spróbuję pójść w stronę łożysk opartych o parę kieł-panewka. Kły już mamy. Będą one wymagały lekkiej korekty, o czym później. Zasadniczym problemem jest pozyskanie panewek. 

    W warunkach amatorskich trzeba często oprzeć się niestety o akurat dostępne materiały. U mnie na składzie znalazł się pręt mosiężny MO58A Z4 (półtwardy) o średnicy 8mm, więc bez zbytniego wnikania w szczegóły powędrował na tokarkę:

Fot. 10. Toczenia wałka na średnicę

    Wnęki w odlewanych elementach ramienia mają średnicę wewnętrzną 6,1mm (mierzone środku wysokości) i są minimalnie stożkowe, średnica maleje w głąb. Uznałem że średnica 6,05mm będzie w sam raz by panewka weszła bez luzu, ale swobodnie, aby nie trzeba było jej wbijać na siłę. Teraz pozostało kilka podstawowych operacji tokarskich: przetoczenie wałka na wymaganą średnicę, splanowanie czoła, nawiercenie zagłębienia w panewce i odcięcie gotowej panewki od wałka. Do nawiercenia zagłębienia użyłem standardowego nawiertaka tokarskiego o średnicy 2mm, wierciłem na głębokość czoła nawiertaka. Te wymiary nie są krytyczne. Grubość całej panewki przyjąłem 1mm.

 

Fot. 11. Odcinanie gotowej panewki od wałka

 

Fot. 12. Gotowe panewki

Fot. 13. Panewka osadzona w elemencie ramienia

    Po zmontowaniu całości okazało się, że element realizujący ruch w płaszczyźnie góra - dół "uciekł" w bok o ok. 1mm: kieł stały okazał się nieco za długi. Nie chcąc go skracać (staram się zawsze, aby tego typu przeróbki były odwracalne) dotoczyłem pierścień dystansowy o grubości 1mm pod łeb śruby kła stałego (fot. 14).

 

Fot. 14. Kieł stały z pierścieniem dystansowym. Widoczny defekt końcówki kła.

    Po zastosowaniu dystansu problem został rozwiązany.

    Teraz trzeba jeszcze przyjrzeć się naszym kłom: fabrycznie ich zakończenie jest albo ostre, albo lekko przygięte, z zadziorem (fot. 14). Ostry kieł będzie wbijał się w miększy materiał panewki, zadzior też nie pomoże w pracy łożyska. Dlatego należy delikatnie zaokrąglić czubki kłów, tak aby miały profil półkulisty o średnicy ok. 0,25mm, a następnie tak wyprofilowany koniec kła trzeba wypolerować (fot. 15).

 

Fot. 15. Poprawiony kształt kła.

    Tak przygotowane łożyska wymagają dotarcia, aby stożkowy kształt nawiertu w panewce dopasował się do sferycznego kształtu końca kła. W tym celu skręcamy łożyska dość mocno, tak aby ruszały się z wyraźnym oporem, po czym wykonujemy elementami ramienia kilkadziesiąt ruchów. Luzujemy łożyska i ustawiamy tak, aby nie miały luzów i ruszały się bez oporów.

     Ostatecznie łożyska wyglądają teraz tak (fot. 16):

 

Fot. 16. Wygląd łożyska po modyfikacji

 

4. Podsumowanie

    Przedstawiona modyfikacja przyniosła oczekiwane rezultaty. Ramię porusza się we wszystkich płaszczyznach bez oporów: zbalansowane i wprawione w ruch góra-dół wykonuje 4-5 wahnięć, a w płaszczyźnie poziomej wraca do pozycji zerowej pod naciskiem antyskatingu z ciężarkiem ustawionym około 10mm od osi obrotu mechanizmu antyskatingowego.

    To dobra informacja. Ramię od Bernarda G-603/Fryderyka G-620 jest ciekawą alternatywą dla ramion od Fonomastera czy Daniela. Oferuje długość skuteczną do 9,5 cala, a więc całkiem dobrze jak na klasę popularną, o cały cal więcej niż np. R8A (ma też lepiej rozwiązany antyskating, czemu? będzie w innym artykule). Jest przy tym dużo tańsze i dostępniejsze od swoich starszych braci. Jednak fabryczne łożyskowanie dyskwalifikuje je do zastosowań w może nie "audiofilskich", ale po prostu porządnie wykonanych gramofonach, zarówno DIY jak i oryginalnych konstrukcjach Unitry wyposażonych w to ramię. Zarówno Bernard G-603 jak i Fryderyk to jeszcze gramofony ze starej szkoły konstruowania tychże, z wyważanym i solidnie łożyskowanym talerzem o wadze 2,3-2,5 kg. Moim zdaniem warte dopieszczenia.

    Nie zamontowałem jeszcze tego ramienia w gramofonie, więc nie wypowiem się jak "gra". Wstępne testy ramienia zamocowanego w imadle, z VTA i azymutem "na oko", z wkładką MF-100, na płycie testowej Hi-Fi Sound wypadły pozytywnie. Ramię utrzymało igłę w rowku na najtrudniejszych ścieżkach testowych, które były nie do pokonania dla dopieszczonego ramienia R8A, więc jest nadzieja.