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Träger zur mechanischen Sehwingungsaufzeiehnung und Verfahren zu seiner Herstellung.
Bei einem bekannten Verfahren zur mechanischen Aufzeichnung von Schwingungen, insbesondere von Schallschwingungen, die vorzugsweise auf optischem Wege wiedergegeben werden sollen, wird ein Gelatinefilm, der durch eine dünne lichtundurchlässige Schichte abgedeckt ist, als Träger der Schallaufzeichnungen verwendet. In diesen Film wird mittels eines Meissels mit V-förmiger Schneide, deren
Scheitelwinkel etwa 1740 beträgt, eine Sehwingungsspur (Tonspur) veränderlicher Breite und Tiefe dadurch eingeschnitten, dass sich der Meissel in der zum Film senkrechten Richtung bewegt, während der Film an ihm vorbeigeführt wird.
Die Breitenänderung der Tonspur ist eine getreue und stark vergrösserte Wiedergabe der Tiefenschwankungen des Meissels, so dass sich das Verfahren hervorragend gut zur Aufzeichnung kleiner Amplituden eignet, wie sie beispielsweise bei hohen Tonfrequenzen auftreten (Philipps-Millerverfahren).
Bei der praktischen Anwendung dieses Verfahrens hat es sich gezeigt, dass gewisse Übelstände vermieden werden müssen, wenn seine ganze Leistungsfähigkeit bezüglich Wiedergabetreue ungeschmäleit zur Geltung kommen soll. So hat sich erwiesen, dass z. B. der Widerstand der handelsüblichen Gelatine von photographischen Filmen beim Schneiden einer Schallspur verhältnismässig gross ist, was an erster Stelle eine hohe Steuerenergie der Aufzeichnungsvorrichtung erfordert und des weiteren zur Verletzung des Aufzeichnungsmeissels Anlass gibt. Ein weiterer i bestand bei Verwendung der üblichen Gelatinearten liegt darin, dass sie zu elastisch sind, so dass das Material nicht so sehr geschnitten, sondern mehr ausgerissen wird.
Dies hat zur Folge, dass die Tonspur nicht glatt und klar, sondern rauh und trübe ist, was sich für die optische Wiedergabe nachteilig auswirkt und besonders bei hohen Frequenzen zu Fälschungen der Konturen der Spur und zur Verzerrung der Töne bei der Wiedergabe Anlass gibt.
Alle diese Schwierigkeiten können erfindungsgemäss dadurch vermieden werden, dass als Aufzeichnungsschicht auf dem Träger eine Gelatine verwendet wird, die aus handelsüblicher, wenig abgebauter Gelatine-z. B. photographische Gelatine der sogenannten Mittelsorte-dadurch gewonnen wurde, dass sie bis zu einem niedrigeren Molekularkolloid, jedoch höchstens so weit abgebaut wurde, dass sie in 10% iger Lösung bei etwa 150 C noch gelatiniert.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf das eingangs erwähnte Verfahren beschränkt, sondern auch wichtig für alle Träger, welche im allgemeinen für eine mechanische Aufnahme von Schwingungs- aufzeichnungen geeignet sind, die insbesondere mittels durchfallenden oder reflektierten Lichtes wiedergegeben werden sollen. Für diesen Zweck ist es bekanntlich ein erstes Erfordernis, dass die Oberfläche der Aufzeichnung ein poliertes, jedenfalls unmattiertes Aussehen aufweist. Im Falle, dass die Wiedergabe mittels durchfallenden Lichtes geschieht, ist von gleich grosser Bedeutung, dass das transparente Material homogen ist und keine unregelmässig zerstreuten Mengen von Stoffen abweichender optischer Eigenschaften enthält.
Die Aufzeichnung wird zweckmässig in einer besonderen Schneidsehieht aus Gelatine vorgenommen.
Es hat sich ergeben, dass sich in nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Schichten sehr klare Aufzeichnungen erzeugen lassen, die den höchsten Anforderungen entsprechen.
Eine derartige Schneidschielht weist bei der mechanischen Aufzeichnung einen erheblich verringerten Schneidwiderstand gegenüber den bis jetzt benutzten Gelatinearten auf. Ein weiterer Vorteil wird dadurch erhalten, dass die Gelatine eine geringere Elastizität besitzt, so dass die eingeschnittene
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Spur nicht durch das obenerwähnte Herausreissen anstatt Ausschneiden beeinträchtigt wird. Ein dritter Vorteil ist fernerhin, dass die Verunreinigungen, die in jeder Gelatinesorte mehr oder weniger vorhanden sind, wegen der grösseren Weichheit des verwendeten Aufzeichnungsmaterials nicht so fest in die Schneidschicht eingebettet sind. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass die Verunreinigungen Beschädigungen des Aufzeichnungswerkzeuges verursachen, indem sie bei der Aufzeichnung kleine Stückchen aus demselben herausschlagen.
Bei der erfindungsgemässen Verwendung von besonderer Gelatine für Schwingungsaufzeichnungsträger hat sich ergeben, dass die Verunreinigungen wegen der Weichheit des Materials einfach weggeschoben werden, so dass hiedurch Beschädigungen des Aufzeichnungswerkzeuges und der Aufzeichnungsspur weitgehend vermieden werden.
Es sei hier erwähnt, dass Gelatine, die bis zu einem niedrigeren Molekularkolloid abgebaut ist, an sich bekannt ist. In den Gelatinefabriken wird die Gelatine in verschiedenen Qualitäten durch Ausscheidung aus verschiedenen Fraktionen des Fabrikationsverfahrens gewonnen. Die am weitesten abgebauten Fraktionen sind die letzten, die gewonnen werden ; die Verunreinigungen haben sich in diesen Fraktionen derart angehäuft, dass diese Sorten die schlechtesten Qualitäten darstellen und deshalb als Material für die Verwendung für Schwingungsauf zeichnungsträger wohl nicht in Betracht kommen ; auch können sie wegen der technisch ungemein schwierigen Entfernung der Verunreinigungen kaum dazu geeignet gemacht werden.
Gemäss der Erfindung wird als Ausgangsmaterial Gelatine verwendet, welche als eine viel reinere Fraktion in einem viel weniger abgebauten Zustand bei der Gelatinefabrikation gewonnen wird. Es werden nämlich diejenigen Fraktionen als Ausgangsmaterial gewählt, die den Abbauzustand von etwa handelsüblicher photographischer Gelatine sogenannter Mittelsorte aufweisen. Erfindungsgemäss wird diese an und für sich ziemlich reine Gelatine dann weiter abgebaut. Dieser Abbau kann in verschiedener Weise vorgenommen werden, beispielsweise durch einen thermischen Prozess oder auch durch Einwirkung chemischer Mittel, z. B. von Laugen. Vorteilhafter ist jedoch der Abbau durch Einwirkung von Säure, z.
B. HC1. Diese Massnahme ergibt eine Gelatine, die in reproduzierbarer Weise den zu stellenden Anforderungen in bezug auf die Verwendung zur mechanischen Schwingungsaufzeichnung genügt. In der Praxis hat es sich herausgestellt, dass der Abbau mittels Säure ausserdem technisch bequem auszuführen ist. Allerdings sind meistens noch weitere besondere Massnahmen erforderlich, um eine völlig einwandfreie Aufzeichnungsschicht zu erhalten.
Es hat sich herausgestellt, dass die Aufzeichnungsschichten gemäss der Erfindung nicht ohne weiteres unbeschränkt haltbar sind. Nach einem längeren oder kürzeren Zeitverlauf, z. B. abhängig von den atmosphärischen Umständen, kann es vorkommen, dass die Oberfläche der anfänglich tadellos klaren Aufzeichnung rauh bzw. mattiert wird, ein Vorgang, der wohl einem Kristallisierungsprozess zuzuschreiben ist. Im Mikroskop betrachtet, zeigt sich die Oberfläche der Aufzeichnung mit groben Kristallen bedeckt, ähnlich den Eisblumen auf einer Fensterscheibe. Eine derartige Mattierung ruft ein starkes Grundgeräusch hervor und benachteiligt ernstlich die Qualität der Aufzeichnung.
Man kann aber in einfacher Weise feststellen, ob eine gewisse Gelatinemenge diese Kristallisationserscheinungen geben wird, indem man ein Stückchen des Filmes in einer Atmosphäre mit nahezu gesättigtem Wasserdampf während etwa 50 Stunden aufhebt und dann prüft, ob es matt geworden ist. In dieser Weise wird nämlich der Vorgang stark beschleunigt.
Es hat sich erwiesen, dass diese Störerscheinung hauptsächlich durch Calciumsalze, z. B.
Caleiumsulphat, Calciumphosphat usw. hervorgerufen wird.
Bekanntlich enthält Rohgelatine eine erhebliche Menge Calciumverbindungen, welche von dem verwendeten Ausgangsmaterial, nämlich Häuten, Knochen, Hufen usw., herrühren. Im allgemeinen ist das Calcium hier in Form von schlechtlöslichen Salzen, wie z. B. von Phosphaten, vorhanden. Es ist üblich, die Gelatine von Calcium durch Dialyse zu befreien. Die verschiedenen Dialysemethoden sind ebenfalls an sich bekannt. Es hat sich jetzt jedoch herausgestellt, dass die Gelatine, welche in der üblichen Weise von den Caleiumsalzen befreit ist, insbesondere bei der Abbaumethode mittels Säuren noch zu- viel von denselben enthält, was sich bei der mechanischen Aufzeichnung dann unangenehm bemerkbar macht.
Obwohl es nicht ausgeschlossen ist, dass sich später andere Erklärungsmöglichkeiten ergeben, scheint man gerade bei der Behandlung mittels Säuren annehmen zu müssen, dass sieh ziemlich viel freie Caleiumionen in der Gelatine gebildet haben, die sich später mit den ebenfalls vorhandenen freien Phosphat-oder Sulfationen wieder verbinden und in Form von unlöslichen groben Calcium- phosphat-oder Caleiumsulfatkristallen ausscheiden. Eben diese groben Kristalle rufen die hinderlichen Mattierungserscheinungen hervor. Es zeigt sich, dass Gelatinesorten, die weitgehend ealeiumfrei sind, wie es bei gewissen Hautgelatinen vorkommen kann, zu keiner Kristallisation Anlass geben, dass bei den üblichen Gelatinesorten hingegen die einfache Fortsetzung des Dialyseprozesses zu keinem Erfolg führt bzw. praktisch nicht ausführbar ist.
Denn um die beabsichtigte Reinheit zu erhalten, müsste der Prozess unökonomisch lange durchgeführt werden.
Es wird deshalb entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die hinzugefügte Säure nach dem Abbau ganz oder grösstenteils neutralisiert und erst danach die Gelatine gemäss einem üblichen Dialyseprozess weiter behandelt, wodurch einer störenden Kristallisation in der Aufzeichnungsschicht, nachdem diese auf dem Träger aufgebracht ist, vorgebeugt ist. Hiebei
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scheinen die vorhandenen freien Caleiumionen so weitgehend entfernt zu werden, dass keine störende
Kristallisation eintreten kann, während weiter keine neuen freien Caleiumionen nachgebildet werden.
Ausserdem ergibt dieses Verfahren noch den besonderen Vorteil, dass sich die eventuell noch in der
Gelatine vorhandenen Unreinigkeiten meist bequemer entfernen lassen. Nachdem die Gelatine in bezug auf die günstigsten Schneideeigenschaften während einer genügend langen Zeit mit Säure abgebaut ist und nachdem die Säure ausreichend neutralisiert ist, genügt es, die Caleiumionen zum grössten Teil durch Waschen zu entfernen. Unter Waschen"wird hier die Dialyse mit Wasser gemeint.
Allerdings entstehen bei der Neutralisierung im allgemeinen wieder unlösliche Salze. Dieser
Umstand ist jedoch nicht nachteilig, da es sich erstens um eine verhältnismässig geringe Menge handelt und zweitens die Salze in Form sehr feiner Kristalle entstehen.
Wenn man dafür Sorge trägt, dass nach dem Waschen keine Säure mehr hinzugefügt wird, so wird eine Umkristallisation von feinen in störende grobe Kristalle nicht stattfinden.
Im folgenden möge ein Beispiel für die Herstellung der Gelatine nach dem erfindungsgemässen
Verfahren gegeben werden : 10 kg handelsübliche photographische Gelatine sogenannter Mittelsorte, werden in 20l destilliertem Wasser gelöst. Darauf werden noch 1'6 ! 5 N HC1 hinzugefügt, wonach die Masse während 24 Stunden auf 45 C erwärmt wird. Das hinzugefügte HC1 wird darauf mit 1'6l 5 N NaOH neutralisiert. Nachdem die Masse a1 : gekühlt und steif geworden ist, wird sie in kleine Stückchen geteilt und während drei Stunden gründlich mit kaltem Wasser gewaschen. Danach wird filtriert. Die auf diese Weise behandelte Gelatine zeigt trotz dem Abbau keine hinderliche Kristallisation.
Die hinderliche Kristallisation lässt sich, wie oben dargelegt, auch vermeiden, wenn von einer
Gelatinesorte ausgegangen wird, in der überhaupt keine oder nur eine geringe Menge von schädlichen, insbesondere Caleiumsalzen vorkommen. Diese Gelatinearten sind aber verhältnismässig teuer und es empfiehlt sich daher, von einer billigeren Handelssorte auszugehen.
In manchen Fällen hat es sich herausgestellt, dass ein bestimmter Zusatz von den unter der Bezeichnung "Türkenöl" bekannten Ölen, z. B. in bezug auf die Sprödigkeit der Aufzeichnungsschicht, in Kombination mit den erfindungsgemässen Massnahmen vorteilhaft ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Träger, vorzugsweise Film, zur mechanischen Aufzeichnung von Schwingungen, wie z. B.
Schallsehwingungen, die insbesondere auf optischem Wege wiederzugeben sind und dessen Aufzeichnungsschicht hauptsächlich aus Gelatine besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelatine sich in einem weiter, d. h. bis zu einem niedrigeren Molekularkolloid, abgebauten Zustand befindet, als handelsübliche photographische Gelatine sogenannter Mittelsorte, jedoch in einem nur so weit abgebauten Zustand, dass eine 10%ige Lösung dieser Gelatinemasse bei etwa 150 C noch gelatiniert.
2. Verfahren zur Herstellung eines Trägers, vorzugsweise eines Filmes, zur mechanischen Aufzeichnung von Schwingungen, wie z. B. Schallschwingungen, die insbesondere auf optischem Wege wiederzugeben sind, bei dem die Aufzeichnungsschicht hauptsächlich aus Gelatine besteht, dadurch gekennzeichnet, dass Gelatine benutzt wird, die dadurch erhalten ist, dass handelsübliche Gelatine-die sich in einem nicht zu stark abgebauten Zustand, z. B. von der Grössenordnung von photographischer Gelatine sogenannter Mittelsorte, befindet-bis zu einem niedrigeren Molekularkolloid weiter abgebaut wird, u. zw. höchstens so weit, dass die Masse der Aufzeichnungsschicht in einer 10% eigen Lösung bei etwa 150 C noch gelatiniert.