PHILIPS BANDMASCHINE N4510 & Co
(und manche N44xx'er)
Innenleben und etwas mehr


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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 n
ähern. 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: 
1: normales 4 stelliges ZW. 
2. vierstelliges ZW mit Nullstop (Memory) 
3a: ZW mit voreinstellbarem Stop im Bereich 0000 bis 8999. 
3b: das gleiche mit ganzem Bereich von 0000 bis 9999

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 F
ällen 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:

  1. Die Spulenteller anhalten, wenn aus Umspulen oder Wiedergabe die Stop-Taste gedrückt wird. 

  2. Sowohl beim Umspulen, als auch bei Wiedergabe, die richtige Bandstraffung gewärleisten.

  3. 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
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 Fl
ächen 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.

Das Band muss sehr guten Kontakt mit den Köpfen haben. Dazu ist ein bestimmter Anpressdruck nötig. Dieser wird
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.

Die Idealbreite des Spaltes eines Tonkopfs ist für Aufnahme und Wiedergabe etwas unterschiedlich. Deswegen haben
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.

Die Gruppe A vefügt nur über sogennante Kombiköpfe, ein Kompromiss, wo nur ein einziger Kopf beide Aufgaben 
(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)

Sehr oft sind die Tonköpfe auf sogenannte Kopfträger montiert, so dass sie komplett abgeschraubt werden können. 
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.  

Die folgenden Bilder sollen einen Eindruck von den vielen Einstellmöglichkeiten eines Tonkopfes geben:
(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.

Bild 1:
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)

Anmerkung: 
Bei keinem der oberen Kopfanimationen wurden die Köpfe wirklich verstellt, es sind natürlich alles nur 
"Photomontagen" mit einiger Übertreibung zum besseren Verständniss.


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