PHILIPS
BANDMASCHINE N4510 & Co
(und manche N44xx'er)
Innenleben und etwas mehr
home GALERIE PHILIPS BANDMASCHINEN
Das Innenleben dieser Maschinen
rechtfertigt durchaus eine Sonderseite, denn mit dieser Serie hat sich Philips
von den vielen mechanischen Teilen verabschiedet, die bis dahin munter in
Tonbandgeräte dieser Klassen eingebaut
wurden.
Der Schritt zu weniger Mechanik
wurde 1971 mit der N4450 gemacht. Zu der Zeit gab es gerade noch die N4408.
Also
hatte man anscheinend schon einige Zwischenmodelle in Planung, aber keines
sollte sich anmassen, sich auch nur
an die "50" der N4450
zu nähern. Und so kam es auch. Die N4422 (die
letzte der 44'er) blieb bis 1980 mit
ihrer
"22" immer noch weit darunter. Danach kamen die Siebener N7125,
N7150 und die N7300.
(Alle wissen es, N44.. sind die Geräte mit eingebauten Verstärkern, mit- oder
ohne eingebaute Lautsprecher. N45..
kennzeichnet die Typen ohne).
Der zweite Schritt kam ein Jahr später mit den
kleineren N4510 und der N4418. Vorgänder gleicher Klasse waren
die N4500 und
die N4408, die beide eine "1" in die Bezeichnung bekamen. Aber die
weiteren Unterschiede sind
keine Weiterentwicklung mehr, sondern schon eine Revolution.
Das Suchzählwerk und seine Position hat man als
einziges Erbe beibehalten.
Alles was dann noch gebaut wurde, hatte, ohne Ausnahme, 3 Gleichstrom-Motoren.
Einige weitere Ausstattungsvariationen sind in der Tabelle zu sehen:
Typ |
Gruppe |
Spulen |
Köpfe |
Motoren |
Geschw. |
Verstärker |
Eingeb. LS |
VUs |
Mischpult |
Zählwerk |
Tipptasten |
N4414 |
A |
18 |
2 |
3 |
2 |
+ |
+ |
1 |
- |
1 |
- |
N4415 |
A |
18 |
2 |
3 |
2 |
+ |
+ |
1 |
- |
1 |
- |
N4416 |
A |
18 |
2 |
3 |
3 |
+ |
+ |
2 |
+ |
2 |
- |
N4417 |
A |
18 |
2 |
3 |
3 |
+ |
+ |
2 |
+ |
2 |
- |
N4418 |
B |
18 |
3 |
3 |
3 |
+ |
+ |
2 |
+ |
3a |
+ |
N4419 |
B |
18 |
3 |
3 |
3 |
+ |
+ |
2 |
+ |
3a |
+ |
N4450 |
C |
26,5 |
6 |
3 |
3 |
+ |
- |
2 |
+ |
3b |
+ |
N4502 |
A |
18 |
2 |
3 |
2 |
- |
- |
1 |
- |
1 |
- |
N4510 |
B |
18 |
3 |
3 |
3 |
- |
- |
2 |
+ |
3a |
+ |
N4511 |
B |
18 |
3 |
3 |
3 |
- |
- |
2 |
+ |
3a |
+ |
In der Spalte
"Zählwerk" bedeuten: |
|
In der Tabelle sind nur die Typen der 1. Generation der "Elektronischen" aufgeführt.
Die Spalte "Gruppe" dient lediglich einer kürzeren
Schreibweise dieses Textes.
Geräte mit 2 Geschwindigkeiten konnten die Bänder mit 9,5 oder 19 cm/s
bewegen, die Besseren boten die zusätzlichen
langsamen 4,75 cm/s an.
Ausser den Obengenannten gibt es noch ein selteneres Modell, es nennt sich
SA9197 und hat eine ganz andere Optik, ist
aber innerlich und ausstattungsmässig Baugleich mit N4416/N4417, Gruppe A.
Interessanterweise gab es bei keinem dieser Geräte eine Nachrüstmöglichkeit für
die Steuerung von Dia-Projektoren.
Ich bin bislang auch keinem einzigen Tonbandgerät begegnet, das diese Nachrüstung
verpasst bekommen hatte. Also war
Philips anscheinend damals klüger als die Konkurrenten, von denen viele,
einschließlich u. A. Braun und Revox, diese
Möglichkeit anboten.
Wer mit einer Philips Dias schauen bzw. seinen(/ihren ?) Projektor steuern
wollte, der musste sich ein Zusatzgerät
kaufen (welches daneben gestellt wurde und einen eigenen Kopf hatte) , oder auf
Kassette umsteigen, denn hier gab
es Modelle (u.A N2209AV), die eingebaute
Steuerköpfe hatten.
Auch wenn teilweise vieles identisch ist, wird auf dieser Seite von der N4450
nur für manche Vergleiche die Rede
sein, sie ist eben doch eine ganz andere, souveräne Maschine, die ihre eigene
Seite verdient.
Servicefreundlichkeit
Um in das Innenleben der oben genannten Maschinen zu schauen,
braucht man nur wenige Schrauben von Oben (!) zu
lösen und kann das Oberteil einfach nach Rechts hochklappen. Wie die Motorhaube
eines Autos. Genauso gibt es auch
einen Stützbügel der in eine Aussparung unterhalb der Audioplatine eingehakt
wird. Das sieht dann so aus:
Natürlich kann auch das Chassis herausgenommen und auf dem Gehäuseunterteil aufgestellt werden.
Man
kann es sogar so aufgestellt mit 18'er Spulen betreiben ohne dass die Spulen
irgendwo scheuern. Dabei bleibt das Ganze
auch noch ausreichend stabil auf dem Gehäuseunterteil
stehen. So kann man überall leicht herankommen. Die Kabel zum
Chassis
sind lang genug. Diese sind natürlich gesteckt. Trennt man die
Stecker, deren Anzahl und Grösse von Modell zu Modell
unterschiedlich sind,
kann man die ganze Mechanik herausnehmen. Es kann nicht einfacher
gehen.
Die Mechanik-Das Chassis
Die Mechanik hat, im Gegensatz zu den früheren
Modellen, nur noch sehr wenige bewegliche Teile und ist von den Abmessungen
her sehr klein konstruiert. Vom Zählwerk abgesehen, befindet sich alles
auf einem Chassisblech. Der Name sagt es, es ist aus
Blech, also ist es kein Alu-Druckguss-Teil. Ich verstehe auch nicht, warum viele
Menschen vom Alu hier so angetan sind. Sicher
gibt es anderorts Umstände, die dieses Material und diese Fertigungstechnik
erfordern, aber ich wüsste über keine Eigenschaft
einer Bandmaschine, die durch Alu-Druckguss besser werden würde. Vorausgesetzt,
das Blech ist richtig in Konstruktion, Dicke
und Oberflächenbehandlung.
Bild 3
Bei 3 Motoren braucht man natürlich
keine Reibrollen und Rutschkupplungen mehr. Die Bremsen werden nur noch direkt
(vor Ort) bewegt. Somit sind die vielen Hebel, Stössel und
die vielen Federn dazu, überflüssig. Das bringt neben der
Gewichtseinsparung auch den Vorteil, dass weniger justiert werden muss. Ausser
den beiden Bandfühlhebeln gibt es noch
3 bewegliche Teile, die von 2
Elektromagneten gesteuert werden: die Andruckrolle, sowie die beiden Bremshebel.
Dadurch,
dass dem Benutzer die mechanische Kontrolle des Laufwerks entzogen ist, kann dieser nun auch keine Störungen durch
Fehlbedienungen mehr anrichten, sofern diese natürlich elektronisch verhindert
werden.
Bild 4
Die Elektromagnete
Wenn Menschen schon mal
keine mechanischen Tasten mehr drücken dürfen, muss etwas anderes die nötigen
Bewegungen
verrichten. Hier sind es 2 Elektromagnete, die auch Solenoide genannt werden
und sich unterhalb des
Chassis, zwischen
den Spulentellern befinden.
Links
der E-Magnet für die Andruckrolle, Rechts der für die Bremsen. Bekommt
die Spule Strom, wird
der schwarze Hebel angezogen und kann somit eine Bewegung ausführen. Das Bild
Oben soll nur die
Bewegung eines E-Magneten zeigen und ist an einer Schlachtmaschine enstanden.
Die Andruckrolle
wurde per Hand bewegt. Im "echten" Leben würde dieser Zustand, nämlich,
dass nur der E-Magnet
für die Andruckrolle anzieht, einen Fehlfunktion darstellen.
Und
das ist alles, was sich auf dem Chassis bei Wiedergabe bewegt. Beide
Elektromagnete ziehen an.
Gleichzeitig starten beide Wickelmotoren. Allerdings mit viel weniger Kraft als
beim Umspulen.
Beim
Umspulen wird nur der Bremsmagnet angezogen.
Die Elektromagnete befinden in den Aussparungen zwischen den Spulentellern.
Capstanantrieb
Das
Wort Capstan hat irgendwie einen französisch-spanischen Ursprung und kommt aus
der Schiffahrt. Es
bezeichnet eine Seilwinde, die aus einem angetriebenen freien Wickelrad besteht.
Wer den entscheidenden
Vergleich geschaffen und dieses Wort der Tonbandtechnik geschenkt hat, ist mir
unbekannt.
Wenn von einer Spule auf eine andere etwas gewickelt wird, dann ändern sich
auch die Durchmesser der Spulen.
Und somit auch, je nach Antriebsform, die Umdrehungszahlen oder die
Bandgeschwindigkeit.
Ohne Capstanwelle würde es in etwa so
aussehen (dazu müsste der rechte Spulenteller mit gleichbleibender
Geschwindigkeit angetrieben werden):
Eine 18'er Spule hat leer einen Durchmesser
von 6 cm. Mit Band sind es-nicht schwer- 18 cm, entsprechend 19 cm
und 60 cm Umfang. Würde man von der Mitte (Spulen halb aufgewickelt) ausgehen-12 cm / 37 cm- und die
Umdrehungszahl so wählen, dass man hier eine Bandgeschwindigkeit von 19 cm/sek erhält, müsste sich die Spule
mit 0,5 Umdrehungen pro Sekunde drehen. Das würde am Anfang (leere Spule
rechts) eine Bandgeschwindigkeit
von 3cm/sek und am Ende (volle Spule rechts) eine von 30 cm/sek zur Folge haben. Bei grösseren Spulen hätte
man noch grössere Unterschiede. Mit
richtiger Entzerrung und Vormagnetisierung würde man da nicht viel Erfolg
haben, vom sich ändernden Frequenzgang braucht
man garnicht zu reden. So ein Band könnte auch nicht geschnitten
werden. Die Geschwindigkeit würde bei keinem anderen Spulen- bzw.
Wickeldurchmesser stimmen.
Es gibt solche Geräte, die arbeiten aber meistens nur mit 8 cm Spulen und waren
wohl eher nur für
Sprachaufnahmen zwecks Spionage, oder, mit etwas positiverer Lebensansicht, für
Diktieraufgaben, gedacht.
Also musste ein
System her, dass die Bandgeschwindigkeit über die ganze Bandlänge konstant hält,
unabhängig von den
Spulengrössen und von den momentanen Wickelverhältnissen. Eine (Ton-) Welle, die sich
immer mit der gleichen
Geschwindigkeit dreht und die das Band eben genau mit dieser
transportiert.
Die Seemänner haben es einfach, sie können ihre Seile ein paar mal um die
Rolle wickeln und haben somit genug
Reibung. Das geht beim Tonband nicht so einfach (Ausnahmen gibt es). So musste
neben der Welle eine Andruckrolle
her, die durch ihren Anpressdruck und ihre Oberflächenbeschaffenheit
ausreichende Reibung zwischen Welle und
Band erzeugen kann. Dazu später mehr. Erst muss sich die Welle mit einer sehr
konstanten und auch richtigen
Geschwindigkeit drehen. Als Antrieb muss natürlich ein Motor her. Der macht aber auch
wieder Sorgen. Mal vom Lärm abgesehen,
muss zum einen die Geschwindigkeit genau eingehalten werden, aber sie muss sich ja
auch noch verändern lassen, wenn man
Geräte bauen will, die über mehrere Bandgeschwindigkeiten verfügen sollen.
Eigentlich ein Widerspruch in sich.
Ausserdem arbeiten Motoren mit sich abwechselnden Magnetfeldern, wobei bei den Übergängen
kleine Stösse auftreten.
Also läuft kein Motor wirklich richtig "rund" sondern mehr oder
weniger "zittrig". Würde das Band so transportiert,
würden wir das als unangenehme Tonhöhenschwankung wahrnehmen, es wäre nicht
sehr vergnügsam, so Musik zu hören.
Abhilfe kommt von der Dampfmaschine, die Ersten davon hatten schon grosse
schwere Schwungräder, die durch ihr Gewicht
und ihren Umfang quasi Drehenergie speichern können. Damit wurde die Zeit
zwischen 2 Kolbenbewegungen überbrückt.
Das geht auch beim TB. Die Tonwelle bekam also so ein Schwungrad montiert, das
so gross gehalten wurde, wie es
die Platzverhältnisse zuliessen. Je grösser, umso schwerer, desto
besser.
(natürlich gibt es überall im Maschinenbau Schwungräder, aber der Anfang war
doch die Dampfmaschine)
Tonwelle und Schwungrad wurden nun schön "Capstan" genannt. Egal, die
Tonhöhen- oder Gleichlaufschwankungen
hatte man damit im Griff. Blieb die Einhaltung der richtigen Geschwindigkeit.
Nachdem Edison sich mit seinem
Gleichstrom nicht durchsetzen konnte hatte man den Wechselstrom von Tesla in den Netzen.
Dadurch konnte man einfache
Motoren bauen, die sich abhängig von der Netz-Frequenz drehen. Solange nicht überbeansprucht,
laufen diese
immer mit der selben Geschwindigkeit, oder zumindest in engen Toleranzen.
Kleinere Last- bzw. Spannungsänderungen
wirken sich nur kaum bemerkbar auf die Umdrehungszahl aus.
Zum
Umschalten der Geschwindigkeiten wurden umschaltbare Riemensysteme benutzt oder die Motoren bekamen zusätzliche
Windungen, so als hätte man 2 Motoren in einem Gehäuse.
Generell aber laufen solche Motoren verhältnissmässig
schnell, was mit Riemen-Untersetzungen
angepasst werden muss.
Motor und Schwungrad einer N4510:
Anders bei der N4510 & Co: Hier wird ein kleiner Gleichstrommotor benutzt. Doch verhält er sich anders,
Last- und Spannungsänderungen wirken sich
sofort auf die Drehzahl aus.
So ein Motor kann nicht ohne Regelung für
einen Capstanantrieb benutzt werden. Von der genauen Einhaltung
einer
Sollgeschwindigkeit könnte niemals die Rede sein.
Also wird geregelt. Das ginge mechanisch, elektromechanisch oder auch
elektronisch. Dabei kann auch die
Umschaltung für die verschiedenen Bandgeschwindigkeiten einfach elektronisch
gemacht werden. Also sind
keine komplizierten Umlegemechanismen der Riemen auf verschieden grosse
Riemenscheibenstufen mehr nötig.
Mechanische Regler sind Fliehkraftregler, bei denen sich mitdrehende schwenkbare
Gewichte bei steigender Drehzahl nach Aussen
bewegen und so gegen eine bremsende
Trommel drücken. Durch die enstehende Reibung wird abgebremst und die Drehzahl
sinkt. So
sinkt aber auch die Fliehkraft und es wird weniger gebremst. Durch
dieses Hin- und Her pendelt sich das System auf eine bestimmte
Drehzahl ein. Da
ein ständiges Bremsen vorhanden ist, ist diese Art der Regelung nicht sehr
effektiv, der Motor müsste zusätzlich zu
seiner eigenen Aufgabe auch noch die
Bremskraft mit aufbringen. Solche Regler gibt (gab) es in den Wählscheiben von
den alten
Telefonen, die allerdings von einer Feder gedreht werden, die beim Wählen
(=Drehen) einer Nummer aufgezogen wurde..
Elektromechanische Regler wurden u. A. in den Motoren der meisten früheren
(billigen) japanischen Kassettengeräte angewendet.
Anscheinend war damals
Elektronik noch zu teuer (un man hatte ja genügend kleine Kinderfinger zur
Montage in den Fabriken). Hier
werden wieder Fliehkräfte ausgenutzt. Auf den
Rotor sitzen Kontakte mit Gewichten, die bei steigender Drehzahl nach Aussen
geschwenkt
werden. Im Stand oder bei niedriger Drehzahl sind die Kontakte
geschlossen und der Rotor bekommt über Bürsten und Kollektor den
vollen Strom.
Steigt die Drehzahl aber so sehr, dass sich die Kontakte durch die Fliehkraft öffnen,
wird der Strom zu den Rotorspulen
unterbrochen und die Drehzahl sinkt wieder.
Das wiedrum senkt die Fliehkraft und die Kontakte schliessen, der Motor wird
wieder schneller.
Auch hier gibt es ein Hin- und Her und der Motor pendelt sich
auf eine bestimmte Drehzahl ein, die u. A. von den Federn der Kontakte abhängt.
Sind sie stärker, öffnen die kontakte später, der Motor dreht schneller.
Diese Motoren haben an den Seiten ovale Löcher, durch die man die
Kontakte
verstellen und somit die Drehzahl einstellen kann. Ausserdem machen sich diese
Motoren durch hohe Laufgeräusche, bedingt durch
die Bewegungen der Kontakte,
bemerkbar. Wie es um Gleichlauf und Geschwindigkeitsabweichungen
bestellt war, ist heute schwer zu sagen,
die Motoren sind lange schon
verschwunden.
Die Motoren, die die Schwungräder der N4510 & Co antreiben, sind einfache,
aber elektronisch geregelte,
Gleichstrommotoren, die von den Kassettengeräten übernommen wurden,
wahrscheinlich aber mit anderen
Windungseigenschaften.
So sieht einer aus. Zum Grössenvergleich
die M3 Schraube daneben.
Die N4450 hat einen ganz anderen, grösseren und elektronisch kommutierten
Motor.
Zur
Befestigung am Chassis dient ein Plastikteil und auf das untere Ende ist eine
Gummikappe
gesteckt. Dadurch wirkt er im eingebautem Zustand viel grösser als er in
Wirklichkeit ist.
Die schwarze Kappe hält aber sicher auch Schmutz aus dem Lager fern.
Als
Regelung kam eine weitaus bessere Elektronik als bei den Kassetten-Chassis zur Anwendung.
Während bei den kleinen
Kassetten-Brüdern eine Elektronik
die Spannung, entsprechend dem
gezogenen Strom, steigert bzw. senkt, wird bei
den Grossgeräten die Drehzahl des Motors gemessen.
Sowas nennt sich Servo-Antrieb, man
gibt dem Motor eine Spannung und schaut dabei nach, was
er damit anstellt. Gefällt
das Ergebnis nicht, wird die Spannung nachgeregelt.
Ein magnetisches Rad (kombiniert mit der Riemenscheibe) auf der Motorwelle induziert in einer
Spule eine Wechselspannung, deren Frequenz proportional zur Drehzahl ist. In der
Motor-Elektronik wird daraus eine Spannung gewonnen, die der Ist-Drehzahl entspricht. Diese
wird mit der
Soll-Drehzahl, die vom Geschwindigkeitswähler vorgegeben wird, verglichen.
Aus
dem Unterschied beider Werte wird die momentan erforderliche Motorspannung abgeleitet.
Als Folge hat man eine gute Drehzahlkonztanz und einen guten Gleichlauf. So
konnte schon hier
auf ein schweres Schwungrad verzichtet werden.
Bei der N4510 & Co wurde der Geber für die
Ist-Drehzahl noch separat
aufgebaut. Die Riemenscheibe (B) des Motors ist mit einer magnetischen
Scheibe
(C) kombiniert, daran ist eine Spule (A) installiert.
Es gibt jedoch 2 verschiedene Versionen dieser Teile.
Die
Schaltungen unterscheiden sich im Detail bei den Modellen der Gruppen A und B.
Mehr dazu im
Elektronik-Teil. Aber gut zu sehen sind die Unterschiede beim Geber. Das obere
Bild zeigt die
Ausführung (Grupe B) mit Löschkopf (von den Kassetten-Geräten übernommener Löschkopf)
und
magnetischer Scheibe, wie es in den "besseren" Maschinen zur Anwendung
kam. Das Untere dagegen
die etwas billigere Lösung der Gruppe A mit "normaler" Spule und
verzahnter Riemenscheibe.
Spule
oder Löschopf, beide werden in den Philips Unterlagen als Impulsköpfe
bezeichnet.
In der Folgeserie (N4504 & Co) wurden
Motoren benutzt, die einen kleinen Generator (das kann man sich als Laie wie
einen verkeleinerten Fahrraddynamo vorstellen) eingebaut bekommen hatten. Das
Arbeitsprinzip blieb dabei das Gleiche.
Das letzte Glied der Regelelektronik ist der (ausführende) Steuertransistor. Er
befindet sich auf der
Unterseite des Chassis zwischen Motor und Steckleiste und lässt soviel Strom
zum Motor durch, wie es
ihm von der vorhergehenden Elektronik auferlegt wird. Da das eine harte Aufgabe
sein kann, ist es ein
Leistungstyp und damit er einen kühlen Kopf behält, ist er, zwecks Wärmeableitung,
auf das Chassisblech
geschraubt.
Diese Transistoren haben eine metallene Rückseite, die leitend mit dem
Kollektor (Beinchen in der Mitte) verbunden ist. Um
diese von der Masse zu isolieren (das Chassisblech ist leitend mit der Gerätemasse,
also Minuspol der Sopnnungsversorgung
verbunden) muss eine Isolier(-Glimmer-)scheibe verwendet werden. Auch muss die
Schraube eine Isolierung haben.
Damit die schwachen Vibrationen des kleinen Motors nicht auf das Chassis übertragen
werden, ist das Plastikteil,
auf das der Motor geschraubt ist, mit Gummis daran
befestigt.
Tip: Wer seine Maschine schon mal offen hat, bzw. scheuernde,
quietschende Geräusche hört, sollte die Gummikappe
abnehmen und vorsichtig (am
besten mit einer Spritze) einen Tropfen Öl in das Lager einbringen. Da die
Riemenscheibe
abnehmbar ist, sollte das gleiche auch mit dem oberen Lager
gemacht werden, dabei aufpassen, dass die Riemenscheibe
die richtige Höhe zur
Spule(Löschkopf) haben (wiederbekommen) muss. Es grenzt manchmal an Wunder, was
diese beiden
Tropfen Öl alles ausmachen können.
Tip:
Einstellung der Riemenscheibe und des Impulskopfes.
Der Abstand Impulskopf-Riemenscheibe kann durch Bewegen des Impulskopfes
vorgenommen werden.
Dazu dessen Schrauben lösen, aber nicht ganz abnehmen. Der Abstand soll bei
Chassis mit Löschkopf und Magnetrad
0,1 mm und bei den mit verzahnter Riemenscheibe 0,15-0,2 mm betragen. In beiden
Fällen muss die Höhe des
Magnetrades oder der Zahnscheibe mit dem Kern des Impulskopfes übereinstimmen.
Tip: Einstellen der Geschwindigkeiten (folgt)
Tip: Wenn der Motor steht oder viel zu schnell läuft
Umdrehungszahlen
(pro Minute) von Schwungrad und Motorwelle einer N4510:
Geschw. |
Motor |
Schwungrad |
4,75 |
620 |
226 |
9,5 |
1240 |
452 |
19 |
2481 |
904 |
cm/sek | U/min | U/min |
Es ist eine unnötige Information und diese Werte sollen nur einen Eindruck der Grössenordnungen
vermitteln,
sie dürfen auch nicht als Absolutwerte angesehen werden. Natürlich ändern
sie sich mit verschiedenen Modellen
und Fabrikaten.
Gemessen wurden sie mit einem TESTO 470. Schwungrad optisch,
Motor mit Tastspitze.
Wickelmotoren
Die Wickelmotoren sind ebenfalls
Gleichstromtypen, allerdings etwas grösser als der Capstanmotor. Sie sind
auch
etwas anders aufgebaut und werden von Philips als "schnell regelbar" bezeichnet.
Sie haben nicht nur die
Aufgabe, schnell zu Wickeln, sondern müssen vor allem
auch noch abbremsen und der rechte Motor muss bei
Wiedergabe sanft aber
entschlossen, das von der Andruckrolle freigegebene Band mit gleichbleibender
Spannung aufwickeln, unabhängig von Bandgeschwindigkeit und momentanem
Spulendurchmesser. Dabei muss
der linke Motor durch Bremsen das Band so sehr
straffen, wie es für einen guten Band-Kopf Kontakt notwendig
ist, sonst leiden
die höheren Frequenzen.
Beim Umspulen bekommt der ziehende Motor die volle, zur Verfügung stehende
Spannung (22 Volt DC) und muss
hergeben, was er drauf hat. Der gezogene Motor muss dagegen
soviel Bremskraft aufbringen, dass das Band mit
gleichmässiger Spannung aufgewickelt werden kann.
Der Begriff "Bremsen" in diesem Absatz beschreibt nicht die
mechanischen Bremsen, sondern das Drehen der
abwickelnden Motoren
entgegen der Richtung, in
die das Band in der jeweiligen Bandlauffunktion bewegt wird.
Dabei bleibt die Spannung natürlich weit unter der normalen Betriebsspannung,
sonst würde die Maschine erst garnicht, oder noch
komischer, in die falsche Richtung wickeln, oder die Motoren würden durch Überlastung
durchbrennen.
Es sind natürlich keine
mechanischen Bremsen innerhalb der Wickelmotoren vorhanden.
Wie sehr die Motoren bremsen, hängt von der Spannung ab, mit der sie versorgt
werden. Die "Zubereitung" dieser
Spannungen ist bei Geräten der Gruppe A anders und viel einfacher als bei den
Anderen.
Die Einfachheit der Schaltung dieser Gruppe zeugt von dem damaligen Auftrag an
die Konstruktöre:
"Leute! Ihr müsst eine Schaltung bauen, die mit weniger Teilen nicht mehr
laufen würde!"
Trotzdem kenne ich bisher keine Beschwerden, Im Gegenteil, die N4414 bekam
sogar mal als einzige unter 16 das
"Sehr Gut", bei einem Test der berühmten Stiftung zum Warentesten (Heft
2/1973).
Die Modelle der Gruppe B und die N4450 haben dagegen
"echte" elektronische Steuerungen für die Wickelmotoren. Zwei
(identische) Regel-Module (Tape
Tension Module), je einer pro Motor, steuern, jedes einen von zwei, auf das
Chassisblech
geschraubte, Leistungstransistoren an, die ihrerseits, entsprechend den
"Vorgaben" der Module, die Motoren über je zwei
paralell geschaltete 1 Ohm Widerstände mit der Betriebsspannung versorgen.
Je nachdem, wie sehr der
Transistor Strom durchlässt, soviel entsprechende Spannung bekommt der Motor.
Beim
Umspulen bekommt der ziehende Motor alles was da ist, sein Transistor wird also
maximal leitend. Die Spannung am
gezogenen (bremsenden) Motor dagegen wird von der Elektronik so geregelt (sein Transistor
wirkt wie ein veränderlicher Widerstand),
dass die Bandspannung in den gewünschten Grenzen bleibt.
Die beiden "Tape
Tension" Module werden unter "Elektronik", zusammen mit einer Einstellanleitung,
auf der Elektronik-
Seite beschrieben.
Tip: Diese Motoren
besitzen auf beiden Seiten offene Lager, die sich meistens über etwas Öl
freuen. Auch hier gilt das
für den Capstanmotor gesagte.
Die Höhe der
Riemenscheibe ist nicht sehr kritisch, sie sollte so sein, dass der Riemen auf
dem Spulentellerrand etwa mittig läuft.
Tip: Zur Kontrolle der Funktion der Motorelektronik bitte auch den Tip im folgenden Abschnitt lesen
Fühlhebel
Sie
erfassen die momentane Spannung (Straffung) des Bandes und geben diese
Information an die Steuerelektronik
weiter. Es sind einfache gefederte
Umlenkhebel.
An ihrem Ende sitzen auf der Unterseite zwei ganz offene
Umschalter.
Diese haben aber 3 Stellungen: Ruhekontakt, Mittelstellung (=kein
Kontakt) und Arbeitskontakt.
In Ruhelage des Hebels wird der Schalter nicht berührt
(wobei der Abstand Hebel-Schalter von grosser Bedeutung ist),
die Ruhekontakte
sind geschlossen (lassen Strom durch). Wird der Hebel vom Band
"angezogen" berührt er den Schalter,
der die Ruhekontakte öffnet.
Erst wenn der Hebel weiter bewegt wird, schliesst der Arbeitskontakt. Somit ergeben sich 3 der Bandspannung
in etwa
entsprechende Spannungswerte, die von den "Tension Modules" der
jeweiligen Bandlauffunktion entsprechend
ausgewertet werden. Als Ergebniss
werden die Spannungen an den Wickelmotoren geregelt.
Tipp zur Kontrolle: Gerät ohne Band auf Vorspulen schalten. Den linken Fühlhebel
nach Innen gedrückt halten. Nach
ein paar Sekunden muss der linke Bandteller
stehen bleiben. Nach dem Loslassen des Hebels muss er in 8-10 Sek.
wieder
anlaufen. Das gleiche gilt für Rückspulen und rechtem Fühlhebel/Spulenteller.
Geht es nicht so, sind die jeweiligen "Tension Module" defekt. (Nicht
für Modelle der Gruppe A)
Der rechte Hebel ist gleichzeitig der Kontakt für die Endabschaltung
(Folienkontakt). Ist er verschmutzt, wird die
Endabschaltung nicht oder nur
schwer arbeiten.
Bremsen
Die Bremsen einer Bandmaschine müssen drei Aufgaben gut erledigen:
Die Spulenteller anhalten, wenn aus Umspulen oder Wiedergabe die Stop-Taste gedrückt wird.
Sowohl beim Umspulen, als auch bei Wiedergabe, die richtige Bandstraffung gewärleisten.
Im Stillstand und beim Einfädeln dafür sorgen, dass das Band nicht von alleine aus den Spulen läuft.
Bei manchen Geräten gibt es zusätzlich noch eine mechnische
Bremse, die bei Pause zur Wirkung kommt,
nicht aber bei N4510 & Co.
Bei allen Ausführungen der
Gruppen A und B sieht das Bremssystem so aus:
(Das der N4450 ist nicht identisch, aber sehr ähnlich aufgebaut)
Mechanische Bremsen brauchen natürlich eine mechanische Bewegung. Sie werden
entweder über Tasten
oder über Elektromagnete bewegt. Die N4510 & C0 hat
dazu einen Elektromagneten, der die zwei Hebel,
auf denen die Bremsgummis sitzen,
von den Spulentellern wegdrückt.
Dieser Elektromagnet steht, wann immer eine Bandlauffunktion (ausser STOP und
PAUSE) gewählt ist,
unter Strom. Somit erfüllen die Bremsen der N4510 & Co
die Aufgaben 1 und 3, sowie die der Pausenbremse.
Aufgabe 2 ist Sache der
Wickelmotoren.
Bei
verschiedenen Marken und Modellen gibt es die unterschiedlichsten Arten und
Kombinationen von Bremsen.
Aleine schon wegen Aufgabe 3 muss aber immer eine
mechanische Bremse vorhanden sein. Die übernimmt dann in
den meisten Fällen
auch gleich Aufgabe 1 mit. Es gibt auch Kontstruktionen, wo alle Aufgaben mit
nur einem System
gelöst werden. Grundig TK 248, TK 747 (und alle mit den
gleichen Chassis) sind in dieser Hinsicht m. E. als genial
anzusehen.
Während die Anforderungen von Aufgabe 2 bei Einmotorern mit verschiedenen
Systemen (kleinen Bremshebeln etc.)
erreicht werden, werden dazu bei 3 motorigen
Chassis die Wickelmotoren selbst herangezogen. Hier bekommen die
Motoren der
abwickelnden Spulen kleinere Spannungen als die Motoren der aufwickelnden.
Sie versuchen damit
eigentlich Band in die umgekehrte Richtung zu ziehen, können
das aber aufgrund der niedrigeren Spannung nicht und
es ergibt sich
"nur" eine Bremswirkung. Diese ist natürlich von der angelegten
Spannung abhängig, die manchmal
ungeregelt (Revox A/B77, Tandberg TD 20, Akai
fast alle, etc.), oder, bei guten Maschinen, entsprechend der über
die Fühlhebel
gemessenen Bandstraffung, mit einer geregelten Spannung am
bremsenden Motor daherkommt.
So wird immer die richtige Bremskraft entwickelt
und ein stabiler, gleichbleibender Bandzug gewährleistet. Auch die
N4510 &
Co. können das. Die mechanischen Bremsen sind hier nur noch beim
Abbremsen und im Stillstand wirksam.
Spätere Philips Serien haben auch das
Abbremsen den Motoren überlassen, so dass zum einen die mechanischen Bremsen
noch einfacher aufgebaut werden konnten, zum anderen aber, durch die Regelung
der Bremskraft, die Bänder weniger
strapaziert wurden.
Allen mechanischen Bremsen ist die Eigenschaft gemeinsam, dass sie in der
abwickelnden Richtung wesentlich stärker
bremsen, als in der Aufwickelnden.
Anders würde es bei jedem Beenden eines Umspulvorgangs zu Bandsalat kommen,
denn die aufwickelnde Spule muss alles Band, was bis zum Stillstand noch abrollt auch wirklich
aufwickeln. Dazu sind
die Bremsgummis auf drehbare Hebel (in den unteren 2
Bildern mit "A" bezeichnet) montiert, die vom
Spulenteller
durch die Reibungskraft in einer Drehrichtung fester an sich
gezogen werden, während sie in der anderen Richtung
des Spulentellers von diesem weggedrückt
werden.
Das 1. Bild zeigt die Bremse der aufwickelnden Spule. Durch die noch vorhandene
Drehbewegung wird hebel A in
Richtung roter Pfeil gedrückt, er dreht sich also vom Spulenteller weg. So wird
dann kaum gebremst.
Anders
im 2. Bild. Hier ist der abwickelnde Spulenteller zu sehen. Durch die
Drehbewegung wird
jetzt Hebel A nach innen gedreht (Richtung roter Pfeil). Der Spulenteller zieht
quasi das Bremsgummi
an sich heran. Die Folge ist die volle Bremswirkung.
Daneben gibt es
bei anderen Fabrikaten auch Bremsen mit Bremsbändern, hier ist die Anordnung
der
Feder und die Richtung der Umschlingung entscheidend.
Tip: Die Bremsgummis und die Bremsflächen
der Spulenteller können mit Alkohol oder Walzenreiniger
gereinigt werden, wenn
die Wirkung der Bremsen schwach erscheint.
Andruckrolle-Tonwelle-Schwungrad-Capstan
Die
Andruckrolle ist eines der wichtigsten Teile einer Bandmaschine.
(es gibt wenige Ausnahmen, die ohne Andruckrolle auskommen, z.B.
Uher SG630/631)
Sie muss
das Band genau richtig an die Capstanwelle drücken und so sicherstellen, dass
die von dieser Welle
vorgegebene Bandgeschwindigkeit eingehalten wird. Dazu wird
sie immer mit einer Federkraft an die Welle gedrückt.
Deswegen muss sie weich
und hart genug sein um die richtige Reibung zu gewärleisten. Auch muss sie
vollkommen
rund laufen, ansonsten gibt es gut hörbare Gleichlaufänderungen.
So sieht sie in Bewegung aus:
Die
Achse einer Andruckrolle muss in jeder Ebene absolut paralel zur Tonwelle (Capstan)
sein
(ausgenommen sind Maschinen wie die Grundig TS1000, wo der Hersteller einen
bestimmten Winkel
angibt, der dann auch unbedingt eingehalten werden muss).
Sonst wird das Band
zerknittert, oder es läuft an der Tonwelle nach Oben oder nach Unten ab. Der
Hebel, auf dem die Andruckrolle sitzt, kann zur Korrektion nachgebogen werden. Das Band muss ohne
Verformung das Duo Andruckrolle-Tonwelle passieren.
Zur
Senkrechtstellung der Tonwelle kann die Schraube "A" benutzt werden.
Das sollte aber auf keinen Fall
dann gemacht werden, wenn sie noch, so wie auf dem Bild, original mit Lack
gesichert ist. Wenn schon ein "Jack The
Ripper" in früheren Zeiten seine Finger nicht davonlassen gekonnt hatte,
wird es schwierig. Dann kann eigentlich
nur noch geduldiges Probieren, um das Band glatt zu bekommen, helfen. Wer
passende Messmittel hat, der könnte
die Paralellität der Schwungscheibe zum Chassisblech von Unten her messen. Wer
schon spielen muss (oder will),
der muss auch die Schraube rechts daneben entsprechen lösen oder festziehen.
Achtung Bruchgefahr für das Lager!
Tip:
Gerade bei Maschinen, die länger gestanden haben, aber auch bei oft benutzten
kann es durch Verharzung
oder Rost zu einer Schwergängigkeit der Andruckrolle kommen. In diesem Fall
hilft Ausbauen, Entrosten-
auf keinen Fall Schmirgeln- und Ölen. Das Letzte aber nur ganz vorsichtig und
nur mit einem Tropfen z.B.
Nähmaschinenöl. Das Gummi der Rolle braucht kein Öl und kann es auch zu
nichts gebrauchen! Also vorsichtig
hantieren! Fast alle Andruckrollen haben irgendwelche Kunststoffscheiben Unten
und Oben. Diese nicht
verlieren und auch unbedingt wieder richtig einbauen. Sie bleiben beim Ausbau
gerne auf der Welle oder kleben
auf der Rolle fest, wo sie sich dann beim Arbeiten lösen und verloren gehen.
Zum Entfernen der Sprengringe
benutze ich Zangen von Knipex (4911A0), die kleinsten. Ich weiss, das ist Werbung,
aber alles Andere, was ich
bisher in dieser Grösse probiert habe, hat mich nur geärgert. Ohne
passende Zange ist es eine Qual der ganz
besonderen Art und die Ringe gehen dabei oft kaputt. "Blutvergiessen"
ist ebenfalls nicht ganz ausgeschlossen.
Die N4510 & Co haben 2 Sprengringe auf den Andruckrollen.
Die Tonköpfe
Auch
ohne sie geht es nicht! Eine Maschine wird erst durch sie zur Tonbandmaschine,
ohne bliebe sie eine Das Band muss sehr guten Kontakt mit den Köpfen haben. Dazu ist
ein bestimmter Anpressdruck nötig. Dieser wird Die Idealbreite des Spaltes eines Tonkopfs ist für Aufnahme und
Wiedergabe etwas unterschiedlich. Deswegen haben Die Gruppe A vefügt nur über sogennante Kombiköpfe, ein
Kompromiss, wo nur ein einziger Kopf beide Aufgaben Sehr oft sind die Tonköpfe auf sogenannte Kopfträger montiert,
so dass sie komplett abgeschraubt werden können. Die folgenden Bilder sollen einen Eindruck von den vielen
Einstellmöglichkeiten eines Tonkopfes geben: Bild 1: Anmerkung:
Bandwickelmaschine. Trotzdem sind es Verschleissteile...leider.
Die N4510 & Co haben alle Viertelspur-Köpfe. Das
bedeutet, das eine (Ton-) Spur mit Zwischenraum nur ein Viertel
der Bandbreite (6,3 mm oder 1/4 Zoll) beansprucht. Somit passen auf ein Band
nebeneinander 4 Spuren. Allerdings
werden diese nur in sehr wenigen Bandmaschinen alle auf einmal benutzt, das sind
dann die sog. Quadro-Maschinen, es
gibt nur wenige Modelle, aber keine von Philips.
Wie die meisten können diese hier nur je 2 Spuren gleichzeitig ab- oder
bespielen. Dazu haben die Tonköpfe auch
je 2 Magnetsysteme. Die Spitzen (also die Flächen an den die
magnetischen Wellen austreten und die Teilchen auf den
Bändern magnetisieren, bzw. die Magnetfelder der Bänder in das System
"eindringen") davon sind in den gelben
Bereichen die kleinen Rechtecke. Wer genauer hinsieht wird hier, etwa in der
Mitte, einen dünnen Spalt sehen. Die,
ihn leicht und breit sehen können, werden wohl schon einen neuen Kopf brauchen.
Dieser Spalt darf nur einige
Mikrometer (1/1000 mm) breit sein und wird mit Verschleiss immer breiter.
Dadurch sinkt der Frequenzbereich am
oberen Ende stark ab.
Die Köpfe der N4510 & Co sind leider nicht die Besten in Punkto
Verschleissfestigkeit.
hier noch mit Andruckfilzen erzeugt. Sogar der Löschkopf hat einen eigenen filz
mit eigener Mechanik. Spätere
Serien haben dieses System nicht mehr, da sichert alleine die Bandzugsregelung
durch einhalten einer bestimmten
Bandspannung den notwendigen innigen Band-Kopf Kontakt. Eigentlich konnte
Philips das auch schon viel früher, die
Leute haben ja Studiomaschinen gebaut, aber soweit braucht man garnicht zu
gehen, die PRO12 kam, noch vor der
N4510, schon ohne Filze aus.
teurere Maschinen durchweg getrennte Köpfe für Aufnahme und Wiedergabe. Das
bringt 2 weitere Vorteile mit sich.
zum einen kann man damit schon während der Aufnahme hören, was alles von dem
Gewollten auch tatsächlich auf das Band
kommt, zum anderen ergibt sich die Möglichkeit Echo-Nachhall. Dazu wird dem
Aufgenommenen Signal das vom
Wiedergabekopf kommende Signal zugemischt. Vorgegeben durch Bandgeschwindigkeit
und Abstand beider Köpfe
voneinander, erscheint das WG Signal etwas zeitverzögert. So hat man Hall, der
bei verschiedenen Bandgeschwindigkeiten
anderen Formen annimmt. Hat ein Gerät keinen Echo-Schalter, kann man auf
Hinterband schalten und das WG-Signal
von Aussen (z.B. per Mischpult) selber auf den Eingang zurückführen.
(aufsprechen und wiedergeben) erfüllen
muss. Gruppe B dagegen hat durchweg getrennte Köpfe, beide etwas besser
abgestimmt auf die jeweiligen Anforderungen.
Der schon weiter Oben
angesprochene Test der N4414 bezeugt aber wohl auch, dass das klanglich keinen
so
weltbewegenden Unterschied bringt. Ausstattungsmässig hat man natürlich schon
seine Vorteile mit dem einen Kopf
mehr.
Den Löschkopf haben alle gemeinsam und immer nur jeweils einen. (Ausnahme:
N4450, die hat 2)
Manche Hersteller (z. B. Grundig, Uher, Braun, Saba) gaben noch einen drauf und
haben diese Einheiten von Aussen
wechselbar kontstruiert. So konnte der anspruchsvolle Amateur, sofern
ausreichend wohlhabend, seine Maschine
schnell von Viertel- auf Halbspur umbauen. Dazu mussten auch die Potis für
Einstellung der Vormagnetisierung (Bias)
mit in den Kopfträger eingebaut sein. Bei Philips gab es sowas nicht. Überhaupt
wurde meist auf Kopfträger verzichtet,
die Köpfe wurden einfach auf das Chassisblech geschraubt.
Ausnahmen (Nur fest verschraubte Kopfträger): N4520, N4522, N4450, PRO12 und
vielleicht Andere wenige,
die ich nicht kenne.
So oder so,
Köpfe müssen richtig stehen. In jeder Achse paralel zum Band. Aber auch die Höhe
muss stimmen. Dafür
haben Köpfe einige Einstellschrauben. Da eine Ebene von 3 Punkten bestimmt
wird, gibt es auch meistens 3 Schrauben,
bzw. Muttern, mit denen die ersten 3 der etwas weiter Unten beschriebenen,
Einstellungen bzw. ausrichtungen durchgeführt
werden können.
Am ehesten hört man eine Verstellung der
Senkrechtstelleung (in gutem Deutsch: "Azimutheinstellung") des
jeweiligen
Spaltes heraus, wenn man Bänder abspielt, die auf anderen Maschinen bespielt
sind.
(ich muss eingestehen, dass sie etwas ulkig geworden sind).
Generell ist ein Verstellen der Köpfe nicht zu empfehlen, es sei denn,
man ist sich sicher, dass da etwas falsch ist und man auch weiss was man da
anstellt. Ausserdem wird es ohne geeignete
Messbänder kaum gelingen. Diese kan man sich kaufen oder, wenn man gut
eingestellte andere Maschinen zur Hand hat,
auch selbst anfertigen. Dazu bald mehr auf einer separaten Seite.
Senkrechtstellung-Azimuth (Revox B77)
Bild 2:
Höheneinsellung (Revox B77)
Bild 3:
Neigung-Paralellstellung (Kopfneigung): (Revox B77)
Bild 4:
Ausrichtung um die senkrechte Achse (Kopfumschlingung): (Philips N4422)
Bei keinem der oberen Kopfanimationen wurden die Köpfe wirklich verstellt, es
sind natürlich alles nur
"Photomontagen" mit einiger Übertreibung zum besseren Verständniss.