Le premesse
Lo scorso 23 Luglio 2017 il socio Luigi Collico, tramite la nostra rivista “La scala parlante”, ha emanato una comunicazione a tutti gli associati AIRE (e anche non soci) per un bando dal titolo “La mia radio a cristallo”.
Il concorso riguardava appunto l’istituzione di una gara indetta dall’AIRE, a livello Nazionale, che premiava per l’appunto la persona che avesse presentato la migliore realizzazione di una radio a cristallo. La domanda per l’ammissione al bando doveva pervenire al socio Collico entro martedì 10 Ottobre 2017.
Chi mi conosce sa bene che attualmente il mio tempo libero è veramente risicato e, per questo principale motivo, all’inizio non avevo preso in considerazione nemmeno il solo pensiero di iscrivermi ma poi, la mia indole di auto-costruttore, ha prevalso su tutti i vincoli e su tutti gli impegni lavorativo-famigliari e così una settimana prima della scadenza, dopo varie elucubrazioni e titubanze mi sono iscritto.
Ricordo che quel giorno (martedì 3 ottobre) mi svegliai molto presto per completare il lavoro di archiviazione di alcuni messaggi di posta elettronica che avevo iniziato la sera prima e così, già che stavo trattando l’argomento postale, ho scritto e inviato al socio Collico un messaggio di posta elettronica con la mia adesione al bando assumendo a tutti gli effetti l’impegno di costruire la mia prima vera radio a cristallo di galena.
Quest’ultima precisazione è necessaria a chiarire che già da giovanissimo avevo costruito una “galena” (le virgolette sono d’obbligo!) ma diversamente da quella che ora mi accingo a costruire, utilizzava un comune diodo al germanio del commercio per rettificare i segnali a radiofrequenza.
Il progetto
La prima cosa da fare era documentarsi sui vari libri che ho in archivio per ricercare uno schema facilmente replicabile; i libri d’epoca che detengo sono abbondantemente forniti con schemi di questi apparecchi ma dopo svariate ricerche non ero riuscito a trovare ciò che mi andava bene.
Quindi, contrariamente a quanto pensavo, sui libri d’epoca non sono riuscito a trovare ciò che mi aggradava; la soluzione alla mia ricerca è invece arrivata “a sorpresa” da un libro moderno che ricordavo di avere acquistato un bel po’ di anni fa su di un banco espositivo presso la fiera di Montichiari (vedi fig. 1).
Come si può osservare dalla fig. 1, il circuito, pur essendo molto semplice, ha il vantaggio di avere le bobine di antenna e di rivelazione separate in modo da avere una migliore sensibilità e selettività.
Infatti separando galvanicamente il circuito d’antenna da quello di rivelazione è possibile ridurre il carico sul circuito accordato per un migliore adattamento fra l’alta impedenza del circuito d’antenna e la bassa impedenza del circuito di rivelazione. Inoltre, lo schema del libro, che prevedeva un condensatore fisso da 270pF è stato modificato dal sottoscritto sostituendo questo condensatore con un condensatore variabile in modo da ottenere una regolazione “fine” e di precisione della sintonia.
A tale proposito segnalo che la regolazione della sintonia di questo apparecchio è ottenuta per mezzo una bobina variabile che utilizza il noto sistema di inserzione delle spire “a contatto diretto”; per questo principale motivo, anche solo riuscendo a inserire una singola spira per volta della bobina variabile, non si riuscirà mai a raggiungere una regolazione di tipo continuo e preciso paragonabile a quella di un condensatore variabile.
Mi preme inoltre ricordare che separando i due circuiti si vengono a creare due punti distinti: uno è la massa e l’altro è la terra che solitamente nei circuiti a galena sono comuni. Infatti nello schema di fig. 1 questi punti sono separati e appaiono con due simboli distinti: uno collegato alla bobina di antenna (la terra) e uno collegato alla bobina di rivelazione e ai punti comuni del circuito (la massa).
Ora che avevo lo schema in mano potevo reperire tutta la componentistica necessaria alla realizzazione; il materiale è stato recuperato fra il polveroso surplus depositato da almeno trent’anni nel mio laboratorio. Per la bobina di antenna ho reperito un tubo di cartone bachelizzato da 50 mm di diametro; il filo di rame da 0,5mm necessario per l’avvolgimento non mi preoccupava più di tanto poiché sapevo di averne in abbondanza fra gli scaffali del mio cantinato. Per il condensatore variabile avevo deciso di utilizzarne uno di fattura molto speciale (vedi fig. 2) che mi era stato donato una ventina di anni or sono da un mio caro amico-collega, ora in pensione, che si chiamava Giovanni Baroncini: abilissimo radio-tecnico che riparava veramente di tutto.
Il condensatore in questione è per intenderci di quelli che hanno lo statore isolato da barrette di vetro la cui parte metallica è stata ricavata tramite fresatura da un blocco di alluminio pieno (vedi fig. 3); questo particolare modello: tipo 0C1 ha una capacità di 150pF ed ha anche la caratteristica di avere un alto isolamento: 1KV (vedi fig. 4).
Nella parte retrostante si trova il marchio che reca testualmente: “costruito in Italia dalla Società Scientifica Radio” fabbrica conosciuta come SSR Ducati di Bologna (vedi fig. 5). Anche il rivelatore a cristallo (vedi fig. 6) è d’epoca e fra l’altro proviene come per il condensatore variabile da una donazione fattami dal noto Enrico Aletti ben 40 anni fa quando avevo ritirato tutto il materiale elettronico d’epoca che aveva depositato nel suo cantinato.
in occasione dell’annuale gita sociale organizzata l’AIRE. Come è possibile osservare dall’immagine sottostante il detector è di costruzione germanica; è stato fabbricato dalla “Optik A.G.” di Berlino.
La costruzione
Partendo da questi 3 elementi fondamentali ho deciso che avrei costruito personalmente il commutatore per la bobina di antenna e tutti i particolari mancanti utilizzando ottone, bachelite e legno comprendendo nell’auto-costruzione anche la manopola del condensatore variabile e del comando della bobina di sintonia.
Purtroppo per varie motivazioni derivate dagli impegni di lavoro le prime operazioni sono iniziate solamente sotto le feste natalizie. Infatti era il giorno 22 dicembre 2017 quando ho incominciato a produrre materialmente il disegno (vedi fig. 7) su come avevo pensato due mesi prima di costruire la galena.
Con questo progetto nelle mani potevo finalmente iniziare la prima fase costruttiva del mobile che avevo in testa da tempo: un tipo particolare a mo’ di piccolo altare; ecco perché nel titolo si legge “Radio a galena modello Altare” (da non confondere con la ben nota RadioMarelli Altair!)
Da questo punto in avanti l’articolo si interrompe per passare la “parola” alle ben più eloquenti immagini fotografiche che descriveranno in modo esplicito lo svolgimento dei lavori; auguro a tutti una buona lettura e una buona visione.
Figura 8 – Con il disegno in mano e quindi con le misure del mobile ho provveduto a reperire una tavola di noce Nazionale di adeguato spessore e leggermente tarlata che avevo accantonato non so più da quanti anni per poterla utilizzare alla bisogna nei casi in cui necessitava la ricostruzione di particolari antichi non molto grandi. Una volta che ho trovato il tavolame adatto mi sono messo a tagliare con la sega a nastro i vari pezzi occorrenti e successivamente a piallare e a portare al giusto spessore ogni singolo pezzo.
Ultimate le lavorazioni di taglio, piallatura e squadratura degli elementi necessari a realizzare il mobile, ho provveduto a costruire una dima di compensato per formare la cimasa in quanto quest’ultima risulta sagomata in un modo così particolare da rendere difficoltoso anche il solo abbozzarne la forma qualora non si abbiano ben segnati i necessari riferimenti visivi per le normali operazioni di taglio con la sega a nastro. Come ho anticipato la dima è stata ricavata da un pezzo di compensato previo incollaggio di un foglio di carta con i riferimenti precisi della sagoma; una volta asciugata la colla ho provveduto a far ritagliare in modo molto preciso, con il traforo elettrico, l’andamento della sagoma disegnata sulla carta incollata. Per compiere questa operazione mi sono recato da mio fratello Donato che, da espertissimo e provetto modellista aeronautico è ovviamente dotato di ogni attrezzo per la lavorazione di precisione dei legni e dei compensati di piccolo spessore.
Figura 9 – Mio fratello Donato è intento al taglio della dima di compensato con il traforo elettrico.
Figura 10 – La dima della cimasa ultimata.
Figura 11 (sinistra) – Con la dima pronta ho provveduto a segnare sul legno posteriore verticale portante i riferimenti della sagoma della cimasa in modo da poterla facilmente ritagliare con la sega a nastro.
Figura 12 (destra) – Il taglio della cimasa con la sega a nastro; questa operazione deve essere compiuta con calma ed attenzione poiché risulta improbabile ogni possibilità di correggere eventuali errori di taglio; in tal caso si è purtroppo costretti a dover nuovamente provvedere a tagliare, piallare, portare a spessore e squadrare un altro pezzo di legno di eguale misura.
Figura 13 – Il taglio della sagoma della cimasa è stato effettuato con successo ora bisogna parificare le inevitabili sbavature prodotte con la sega a nastro; per effettuare questa operazione bisogna fare uso di una macchina limatrice.
Con la cimasa ultimata si possono terminare le operazioni di falegnameria per la costruzione del mobile abbellendo per mezzo di opportune sagome, ricavate dal legno pieno per mezzo della toupie, sia la base portante che la mensola dove andranno montati successivamente i componenti radio-elettronici.
Figura 14 (sinistra) – La fresatura delle sagome alla piccola toupie che mi sono auto-costruito proprio per effettuare tutte quelle lavorazioni di piccola e piccolissima taglia che difficilmente si potrebbero eseguire facilmente su una macchina industriale dalle dimensioni ordinarie.
Figura 15 (destra) – Le sagome ultimate. Ovviamente le parti in legno sono solo state formate; una volta effettuato il montaggio generale di tutto l’apparato si dovrà smontarlo di nuovo completamente per poter compiere tutte le varie operazioni di rifinitura richieste e quindi ottenere un manufatto ligneo totalmente privo della più piccola imperfezione.
Figura 16 – Una delle operazioni più difficoltose per abbellire il mobile è stata la realizzazione delle colonnette che supportano anteriormente la mensola dove verranno collocati tutti i componenti. Per compiere questa operazione si è provveduto a sagomare manualmente alla mola una serie completa di lame in acciaio-super rapido che, prese singolarmente, rispettassero perfettamente un preciso settore del disegno voluto. Nella fotografia possiamo osservare la fase iniziale di costruzione alla mola di un singolo settore; è quello che formerà la base della colonnetta di legno.
Figura 17 – In questa immagine possiamo osservare l’utensile di acciaio super-rapido a costruzione ultimata; accanto al pezzo ultimato è facilmente visibile la serie completa degli utensili da utilizzare di volta in volta per ricavare al tornio la lavorazione di tutta la colonnetta.
Figura 18 – Una delle due colonnette in legno a lavorazioni ultimate.
Figura 19 – Tutti i pezzi che compongono il mobile sono pronti per il montaggio provvisorio; nell’immagine vediamo come si presenta il mobile assemblato.
Figura 20 – Una volta ultimati i lavori di falegnameria per la fabbricazione e l’assemblaggio al grezzo del mobile è possibile iniziare la costruzione vera e propria di tutti i componenti ed accessori elettrici della galena. La prima operazione da compiere è generalmente l’avvolgimento della bobina di rame per l’antenna e per il rivelatore che, come ho anticipato, ho deciso di avvolgere sopra ad un tubo di cartone bachelizzato da 50 mm di diametro.
Per compiere questa operazione si è reso necessario la costruzione di due opportune flange ribassate con una precisa gola; questi accessori andranno posizionati ai due estremi del tubo bachelizzato con la gola rivolta verso l’interno in modo di poter montare il tubo centrato saldamente sulla bobinatrice manuale. Questo attrezzo, che ho costruito molti anni fa quando ero ancora ragazzo, mi era allora servito per poter riavvolgere autonomamente un trasformatore bruciato e ora diventava utile per avvolgere la bobina AF della mia galena. Nell’immagine la costruzione di una delle due flange utilizzando una apposita punta chiamata “punta espansiva”.
Figura 21 – Le due flange ultimate; notate l’inserimento molto preciso del tubo di cartone bachelizzato all’interno del ribasso. Questi supporti, se ben costruiti, eliminano il più piccolo movimento del tubo che potrebbe causare un errore nel numero delle spire; allo stesso tempo quest’ultimo, per merito delle flange, gira in modo perfettamente concentrico facilitando le operazioni di avvolgimento così da ottenere un corretto, serrato ed estetico avvolgimento.
Figura 22 – Con una bobinatrice manuale che, come ho anticipato, mi ero costruito quando ero ancora un ragazzo, ho fissato saldamente il tubo di cartone bachelizzato sul mandrino e ho iniziato ad avvolgere prima la bobina di rivelazione (lato sinistro) e poi quella di antenna (lato destro), intercalando fra i tre punti di presa previsti, una particolare e sottilissima carta isolante che un tempo veniva impiegata nell’avvolgimento dei trasformatori.
Figura 23 – La bobina con gli avvolgimenti di antenna e di rivelazione ultimati.
Figura 24 – Ora che la bobina è ultimata deve necessariamente essere fissata in modo stabile al basamento del mobile della radio poiché, su questo componente, agisce il cursore a slitta della bobina di rivelazione. Per questa fondamentale operazione ho pensato di utilizzare lo stesso sistema che avevo già utilizzato in precedenza (vedi figura 23) per montare la bobina saldamente al mandrino della bobinatrice e cioè creando due flange in misura dotate di una gola precisa dove alloggiare il supporto di cartone bachelizzato da 50mm di diametro. L’unica differenza concerneva nel fatto che le due flange non dovevano essere di forma completamente circolare ma una piccola parte doveva risultare piana in modo da poterla avvitare al basamento del mobile. Nell’immagine la finitura alla toupie della parte bombata delle flange una volta che le parti interessate sono state tagliate con la sega a nastro.
Figura 25 – Con la bobina e le flange di supporto ultimate si può proseguire con la costruzione della slitta scorrevole in metallo che lavorerà a contatto della bobina di rivelazione. Per compiere questa operazione ho dovuto lavorare al tornio una barra di ottone. Nell’immagine possiamo osservare la parte del cursore mobile alla quale ho applicato, tramite la saldatura a stagno, il contatto strisciante che andrà ad appoggiarsi alle spire della bobina di rivelazione.
Figura 26 – Ultimata la costruzione del cursore bisognava completare la realizzazione del supporto di guida. Per questo particolare ho utilizzato una barra di bronzo fosforoso da 6 mm di diametro; successivamente ho provveduto a forare e a rendere piane con la fresatrice le due estremità in modo da poterle avvitare alle due flange della bobina. Nell’immagine vediamo l’equipaggio mobile completo del piccolo manipolatore in legno di quercia e il supporto-guida opportunamente forato e già provvisto dei due fermi laterali regolabili.
Figura 27 – La bobina montata sul basamento del mobile completa delle flange laterali, del cursore e del supporto-guida appena costruiti. La parte di rame nudo che si nota chiaramente nell’immagine sulla destra della bobina di rivelazione, (dove appoggia il contatto strisciante) è stata privata dell’isolamento smaltato muovendo alternativamente nei due sensi il cursore previo montaggio sul medesimo contatto di una carta abrasiva a grana molto fine. La costruzione di questo avvolgimento è stata particolarmente curata per evitare pericolosi spostamenti delle spire durante la manovra del cursore; infatti durante il collaudo, sebbene non sia stata utilizzata nemmeno una goccia di vernice o di colla, le spire non si sono spostate nel modo più assoluto.
Figura 28 – La bobina di sintonia è stata finalmente completata con tutti gli accessori; ora che è stata collocata nella sua posizione definitiva, è possibile rilevare le misure di centraggio del cursore e ricavare la cava dalla mensola porta componenti. Nell’immagine possiamo osservare la fase di lavorazione della mensola alla fresatrice per poter ricavare l’apposita cava in modo che il cursore possa scorrere liberamente nei due sensi (destra e sinistra) e inserire gradatamente l’avvolgimento della bobina di sintonia.
Figura 29 – Le ultime fasi di costruzione della radio sono dedicate alla formazione della la basetta in bachelite per il rivelatore a cristallo (vedi Fig.6) e alla realizzazione del commutatore rotativo a tre posizioni che deve essere ideato di sana pianta. Nell’immagine possiamo osservare la basetta del rivelatore a cristallo di galena a costruzione ultimata vista dai due lati (superiore e inferiore). La base isolante è stata ricavata da un pezzo di bachelite da 5 mm di spessore mentre, i due spinotti-presa, sono stati recuperati nel già citato vecchio materiale che Enrico Aletti mi aveva donato.
Figura 30 – Il rivelatore montato sulla basetta; l’interasse degli spinotti è stato calcolato correttamente e combacia perfettamente con la giusta tolleranza. Questa misura è estremamente importante per evitare che la base isolante del rivelatore, che è di un materiale molto fragile, si spezzi rovinosamente forzandola durante l’inserimento.
Figura 31 – La prima fase di costruzione del commutatore rotativo a tre posizioni. La basetta dove andranno montati tutti i componenti meccanici del commutatore è stata ricavata da un ritaglio di bachelite da 10mm di spessore; tutta la componentistica per gli accessori di natura elettrica (tranne la manopola che è stata reperita sempre nel surplus donatomi da Aletti), è stata costruita al tornio utilizzando barre di ottone di varie misure mentre la molla è stata realizzata con del filo armonico da 1,2mm di diametro. Il contatto strisciante, il cui materiale deve possedere ottime qualità elastiche, è stato invece ricavato da una lastra di ottone super crudo molto particolare che viene utilizzato per la costruzione delle ance negli organi a canne.
Figura 32 – I vari pezzi ultimati costruiti al tornio che comporranno, una volta montati sulla basetta isolante di bachelite, il commutatore rotativo; inserirà le tre sezioni della bobina di antenna.
Figura 33 – La parte inferiore del commutatore rotativo a costruzione ultimata
Figura 34 – La parte superiore del commutatore rotativo a costruzione ultimata; gli scatti nelle tre posizioni vengono ottenuti dalla pressione che il contatto mobile strisciate esercita nelle sedi ribassate dei contatti fissi; questo ribasso ha inoltre la duplice funzione di mantenere stabilmente nella posizione prescelta il contatto mobile strisciante.
Figura 35 – L’ultima costruzione da effettuare è quella relativa ai morsetti; due di entrata (antenna e terra) e due morsetti di uscita (Cuffia). In totale quindi sono solo quattro morsetti che però, per rispettare lo stile costruttivo utilizzato agli albori della radio, ho dovuto costruire al tornio utilizzando una barra di ottone e sagomando alla mola un utensile di acciaio super-rapido (come per la costruzione delle colonnette in legno). Nell’immagine superiore possiamo osservare un morsetto durante la lavorazione al tornio mentre nell’immagine inferiore vediamo raffigurati i quattro morsetti ultimati completi della vite serrafilo a testa godronata.
Figura 36 – Tutti i pezzi della galena sono stati costruiti; ora è possibile effettuare un primo montaggio di ogni componente per verificare se vi sia qualche difficoltà da dover risolvere prima della verniciatura. Tutti i componenti dell’apparecchio montati sulla mensola principale.
Figura 37 – Immagine complessiva della radio a galena premontata e pronta per la successiva fase di carteggiatura utile a togliere le più piccole imperfezioni del mobile.
Figura 38 – Con la radio completata si sono concluse tutte quelle operazioni indispensabili alla costruzione fisica e al montaggio di tutti i componenti atti a rendere funzionante dell’apparecchio. A costruzione/montaggio completati ho quindi provveduto a smontare nuovamente tutti i pezzi per la successiva carteggiatura accurata delle parti lignee e il conseguente trattamento preventivo antitarlo. Dopo avere atteso circa una settimana per permettere al prodotto antitarlo di asciugare, è stato possibile iniziare le operazioni di verniciatura a gommalacca di tutti i pezzi che comporranno il mobile-radio. Nell’immagine: la fase iniziale di verniciatura; al termine di queste operazioni verranno applicate ben nove mani di gommalacca; otto per le mani di fondo più una mano per la finitura che renderà il legno morbido al tatto e donerà la classica brillantezza dei mobili trattati con questo prodotto naturale.
Figura 39 – Completata la verniciatura di tutte le parti in legno della galena con un “fondo” di otto mani di gommalacca, ho atteso circa 10 giorni affinché la vernice si potesse asciugare per bene e quindi poter effettuare facilmente le successive operazioni di preparazione delle superfici verniciate prima di stendere l’ultima mano di finitura.
La prima operazione da svolgere è carteggiare ogni parte verniciata con una carta vetrata dalla grana molto fine; completato questo importante trattamento abrasivo bisogna passare nuovamente tutte le superfici con una lana di acciaio (la classica “paglietta) prestando attenzione usarne una dai filamenti non molto grossi. Infine è necessario ripetere ancora il trattamento completo di ogni singola parte con un’altra lana di acciaio dai filamenti sottilissimi (quella conosciuta dagli addetti del settore come: “la paglietta francese”). Completato in modo accurato ogni singola lavorazione si otterranno delle superfici prive del più microscopico difetto in modo da poter applicare senza difficoltà e con un sicuro risultato estetico, l’ultima mano di gommalacca; donerà alla radio una gradevole e ricercata lucentezza “a specchio” dal colore quasi dorato e caratteristico dei mobili di quell’epoca.
Nell’immagine la prima operazione da effettuare utilizzando carta vetrata dalla grana molto fine.
Figura 40 – Trascorsa circa una settimana dalla mano di finitura per permettere alla gommalacca di essiccare, si può rimontare definitivamente il mobile e tutti i componenti elettronici; andranno ricollocati sull’apposita mensola. Nell’immagine la galena durante il montaggio definitivo del mobile.
Figura 41 – Ecco la radio a galena ultimata e pronta per il concorso organizzato dall’AIRE.
Figura 42 – La mensola della galena ultimata con tutti i componenti montati e collegati.
Figura 43 – Il collaudo finale della galena; dopo avere steso una ventina di metri di filo elettrico per l’antenna e collegato a una presa di terra il relativo filo ho iniziato le prove di ascolto con una cuffia da 2000 Ohm. I risultati non sono stati molto soddisfacenti poiché ricevevo il segnale con un volume molto basso. Ho quindi provveduto a scollegare le cuffie “storiche” e a collegare un auricolare al cristallo. Con questo auricolare che ha una maggiore impedenza rispetto alle antiche cuffie, il volume è aumentato notevolmente e così ho potuto anche riscontrare che l’apparecchio ha una ottima selettività. Infatti ruotando il condensatore variabile di soli due millimetri la stazione radio scompare all’istante dall’audio. Gli sforzi e il lavoro compiuto per costruire questa radio a galena sono stati ripagati con la soddisfazione di vedere funzionare ottimamente l’apparecchio.