DE2510065C3 - Vorrichtung zur Profil- und Dickentestung von Schallplatten - Google Patents

Description

Schallplatten werden bekanntlich in solcher Weise gepreßt, daß bestimmte Profiierfordernisse und Vor^ Schriften in bezug auf Dicke längs des Radius der Schallplatte erfüllt werden.

In einigen Profilen ist z, B. der mit Aufschrift versehene Mittelteil dickey der Musikbereich dünner und um die Kante befindet sich wiederum eine dickere

Randzone. Die Dicke kann ferner längs des Musikbereichs variieren hin zu dickeren oder dünneren Außenabschnitten (positive oder negative Keilverjüngung). Diese Formgebung wird Querschnitts-Radialprofil der Schallplatte genannt. Die Schallplatte muß ferner bestimmten Vorschriften in bezug auf Dickengleichförmigkeit an jedem beliebigen Kreisumfang und ebenso in bezug auf Verwerfungen über die gesamte Oberfläche genügen. Soweit bekannt, gibt es noch keine völlig zufriedenstellenden Mittel und Wege, das Profil und die Dicke von Schallplatten schnell und genau abzutasten und aufzuzeichnen.

Aus der US-PS 3 750294 ist eine Vorrichtung zum Messen der Dicke von Bahnmaterial bekannt, das in Längsrichtung zwischen den Rollen von einander gegenüberliegenden, während des Betriebs von einer fest montierten Gabelarmkonstruktion gehaltenen Sensoren bewegt wird, deren Relativbewegung in üblicher bekannter Weise über Wandler in elektrische Signale umgewandelt wird, die verstärkt und angezeigt werden. Diese relativ grobe Dickenmessung von Bändern aus Bahnmaterial gibt jedoch keine brauchbaren Hinweise auf die äußerst diffizile Profil- und Dickenmessung von Schallplatten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung anzugeben, die das Abtasten und Aufzeichnen des Profils und der Dicke einer Schallplatte rasch und genau in einfacher Weise und sehr vielseitig ermöglicht, und zwar wahlweise deren oberes Profil einschließlich von Verwerfungen in radialer Richtung; deren unteres Profil einschließlich von Verwerfungen in radialer Richtung; gleichzeitig deren obere und untere Profile und somit deren Dicke in radialer Richtung; deren Kreisumfangsprofil einschließlich von Verwerfungen an beliebigen Punkten; sowie deren Kreisumfangsdicke an beliebigen Punkten

Diese Aufgabe ist mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung lösbar, die durch die Patentansprüche näher gekennzeichnet ist.

Die an den Wandlern 13, 14 vorgesehenen Sensoren weisen in die Schallplattenoberfiäche eingreifende Spitzen auf, die so angeordnet sind, daß sie sich im Abstand voneinander auf einer Linie befinden, die praktisch senkrecht zur Ebene der Schallplatte steht. Eine Armkonstruk'ionist vorgesehen, um die Wandler 13,14 an den angegebenen Stellen /u halten, wobei ferner Mittel vorhanden sind, um die Armkonstruktion unter Führung der Sensorspritzen praktisch radial über die Schallplatte zu verlagern: Die Wandler 13, 14 können linear variable Differentialumformer (LVDT) sein, deren Ausgänge mit einem Eingang eines X-Y-Aufzeichnungsgerätes selektiv elektrisch gekoppelt sind. Die Armkonstruktion kann gedreht werden und ein Wandler 22 in Form eines rotierharen variablen Differentialumformers (RVDT) kann mit der Armkonstruktion gekoppelt sein, um ein Ausgangssignal /u liefern, das den Radialpositionen der Sensorspritzen relativ /ui Schallplatte entspricht, wobei <Jer RVDT-Ausgang mit einem anderen Eingang des X-Y-Aufzeichnungsgerätes elektrisch verbunden ist. Ferner kann ein Wandler 50 als Drehpositionssensor mit dem Plattentellerantrieb gekoppelt sein, um ein Aüsgartgssigna! zu erzeugen, das der Kreisünv fängspositlon der Schallplatte entspricht und ebenfalls dem X-Y^Aufzeiclinungsgerät zuführbar ist. Demzufolge können fünf verschiedene Obcrflächenprofil- und Dickenschwankungsmessungen an der Vorrichtung abgelesen werden, wie im folgenden noch näher

erläutert wird.

Die Erfindung wird durch die Zeichnung näher veranschaulicht, in der darstellt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und

Fig. 2 ein Schaltschema-Blockdiagramm.

Die in den Zeichnungen dargestellte Schallplatten-Profiltestungsvorrichtung 10 weist einen langsam rotierenden Plattenteller 11 auf, dessen Durchmesser wesentlich kleiner ist als der Gesamtdurchmesser der von ihm getragenen Schallplatte 12, so daß die mit Rillen versehenen, einander gegenüberliegenden Seiten der Schallplatte frei liegen.

Zwei Signalwandler 13 und 14 mit den beiden Sensoren 13a und 14a sind auf einander gegenüberliegenden Seiten einer durch die Schallplatte gebildeten Ebene angeordnet, d. h. sie sind aufeinander ausgerichtet und voneinander getrennt, so daß sie die Schallplatte zwischen sich aufnehmen und in die gegenüberliegenden Seiten der Schallplatte gleichzeitig eingreifen können. Die Sensoren haben in die Schallplattenoberfläche eingreifende Spitzen, die von einander getrennt sind längs einer Linie, die praktisch senkrecht zur Ebene der Schallplatte steht. Die Sensoren sind längs dieser Richtung linear beweglich und die Wandler können Federn aufweisen, die die Sensoren auf gleicher Linie sich gegenüberliegend federnd zur Anlage an die Schallplattenoberflächen bringen. Jeder Umformer kann einen sogenannten LVDT (linearen variablen Differentialumformer) aufweisen.

Eine Konstruktion 100 ist vorgesehen, um die Wandler, wie dargestellt, zu tragen, wobei in besonders vorteilhafter Weise die im Abstand voneinander angeordneten Parallelarme 15 und 16 angeordnet sind, welche die Schallplatte 12 gabelartig umschließen. Ein integral angeordnetes Querstück 17 verbindet die beiden Arme und die Konstruktion ist um eine parallel zur Plattentellerrotationsachse 19 verlaufende Achse 18 mit Hilfe eines geeigneten Antriebs, der den Synchronmotor 20 und ein Untersetzungsgetriebe 21 umfaßt, drehbar. Die Ausgangswelle 21a ist mit dem Querstück 17 verbunden. Sobald die Arme 15 und 16 rotieren, durchkreuzen die Sensoren 13a und 14a die Schallplatte in radialer Richtung. Ein Wandler 22. vorzugsweise ein rotierender variabler Differentialümformer (RVDT) eräugt ein Ausgangssiigal bei 23 entsprechend der Radialposition der Sensorspitzen relativ zur Achse 19 der Schallplatte. Die Linearbewegungen der Sensorspitzen messen Änderungen in tU;r Schallplattendicke, d. h. das Radialprofil der Schallplatte. Das Gehäuse 22a ist an der ortsfesten Konstruktion 100 befestigt.

Die Mittel zur Rotation des Plattentellers 11 können einen Synchronmotor und eine Untersetzungsgetriebeeinheit 24 aufweisen, die den Plattenteller über die Welle 25 beispielsweise mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit zwischen 1 und 10 UpM rotieren. Ein Wandler 50, vorzugsweise ein Drehpotentiometer ist mit dem Antrieb 24 gekoppelt und er/eugt ein Ausgangssignal entsprechend der Winkelstellung der Schallplatte. Das Gehäuse 50d ist an die Bezugsstruktur 101 angebracht.

Aus Fig. 2 ist der obere bzw, untere L VDT13 bzw. 14 ersichtlich, von denen jeder Oszillatoren 26 bzw. 18 und Demodulation 27 bzw, 29 aufweist und deren Ausgangssignale bei 30 bzw. 31 in einen Signalverarbe-iter 132 eingegeben wi-iden. Letzterer weist einen Rechenverstärker 32 auf, dessert Ausgangssignal bei 33 in den Y-Eingang eines X-Y-Aufzeichnungsgerätes 36 eingegeben wird. Einer der beiden LKDTsoder auch beide können mit dem Verstärker verbunden werden über selektives Schließen der Schalter 34 bzw. 35. Der RVDT22 weist einen Oszillator 37, ein Rotationssensorelement 38 und einen Demodulator 39 auf. Das Ausgangssignal kann über den schließbaren Schalter 40 in den Rechenverstärker 41 im Signalverarbeiter 132 eingegeben werden. Das Ausgangssignal des Verstärkers 41 wird bei 42 in den X-Eingang des Aufzeichnungsgerätes 36 eingegeben.

Das Ausgangssignal des Drehpotentiometers oder als Positionssensor wirkenden Wandlers 50 wird bei 51 über den Schalter 52 in den Rechenverstärker 53 im Signalverarbeiter 132 eingegeben und das Verstärkerausgangssignal wird ebenfalls, z. B. über Leitung 54 und Leitung 42, in den X-Eingaug des Aufzeichnungsgerätes 36 eingegeben.

Mit 24 wi'd der Piattentellerantriebsmotor und mit 20, 21 der Armantriebsmotor bez^f.'.hnet.

Nach Aufbringen und Befestigen der Schallplatte auf dem Plattenteller werden die Arme in eine solche Stellung gebracht, daß die Schallplatte die beiden LKDT-Sensoren 13a und 14a voneinander trennt. Fünf vsrschiedene Meßzustände können durch die fünf Positionsschalter im Signalverarbeiter gewählt werden:

Zustand 1: Abtasten der oberen Oberfläche der Schallplatte in radialer Richtung zur Anzeige von Verwerfungen: Die Schalter 34 und 40 sind geschlossen, die Schalter 35 und 52 offen.

Zustand 2: Abtasten der unteren Oberfläche der Schallplatte in radialer Richtung zur Anzeige von Verwerfungen: Die Schalter 35 und 40 sind geschlossen und die Schalter 34 und 52 sind offen.

Zustand 3: Abtasten der Dicke der Schallplatte ^;n radialer Richtung zur Beschreibung des Profils: Die Schalter 34 und 35 und 40 sind geschlossen, und der Schalter 52 ist offen.

Zustand 4: Abtasten der oberen Oberfiäche der Schallplatte längs des Kreisumfangs zur Anzeige von Verwerfungen. Die Schalter 34 und 52 sind geschlossen und die Schalter 35 und 40 sind offen

Zustand 5: Abtasten der Dickeänderungen längs des Kreisumfangs an einem bestimmten Durchmesser zur Anzeige der Dickengleichförmigkeit bei diesem Durchmesser: Die Schalter 34, 35 und 52 sind geschlossen und der Schalter 40 ist offen.

IndenMeßzustard.en 1,2 und 3 rotiert d?r Plattenteller nicht; nur der Armantrieb bewirkt eine Bewegung nach innen oder außen zur Abtastung des Radius. In den Meßzuständen 4 und 5 sind die LKDT-Sensoren ί jf irgendeinen gewünschten Radius eingestellt, der Armantrieb ist nicht in Betrieb und durch Rotieren der Schallplatte unter Verwendung des Plattentellerantriebs wird der Kreisumfang nach Verwerfungen oder Dickenschwankungen abgetastet. Die Betriebsanordnurtg kann ergänzt sein durch innere und äußere Endschalter, die den inneren oder äußeren Überlauf des Antriebs verhindern, sowie durch eine Plattentellerstarterschaltung, die den Plattenteller nur bei einer bestimmten Stellung startet

und nach Beendigung einer vollen Umdrehung den Plattentellermotor wieder stoppt. Der Arm kann eine manuelle Kupplung aufweisen, so daß der Arm nach innen oder außen entweder manuell oder durch den Armarttriebsmotor bewegt werden kann.

Vor Inbetriebnahme werden die beiden LVDT-Sensoren betätigt, ohne daß sich eine Schallplatte zwischen ihnen befindet, und das X^Y-Aufzeichnungsgerät ist auf Nullstellung gestellt. Dann wird ein Testobjekt bekannter Dicke, z. B. ein Abstandsrriessef oder eine Fühlerlehre, zwischen die beiden Sensoren eingesetzt und das X-Y-Aufzeichnüngsgerät wird geeicht. Dies erfolgt im Zustand 3 zur Dickenmessung. Für die Absolutmessungen für die Zustände 1, 2 und 4 wird dieselbe Eichungsoperation angewandt durch Konstanthaltung des unteren LVDT und nur unter Bewegung des oberen,

Anstelle des X-Y-Aufzeichnungsgeräfes kann auch ein Blattschreiber verwendet werden, da sowohl der Armantriebsmotor als auch der Plattentellerantriebsmotor Synchronmotoren sind, die mit dem Papierantrieb am Blattschreiber synchronisiert werden können. In diesem Falle gibt der Blattschreiber die

to Radialposition in den Meßzuständen I₁ 2 und 3 sowie die Winkelpösitiori in den Meßzüständeri 4 und 5 auf Zeitbasis wieder, doch kann die Zeit im Verhältnis von 1:1 zu den tatsächlichen Radial- öder Winkelpositionen in Beziehung gesetzt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

25 IO 065 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Profil- und Dickentestung von Schallplatten, mit zwei an den Außenenden einer gabelartigen, an einer Bezugsstruktur fixierten Armkonstruktion befestigten, einander gegenüberliegenden Sensoren zur Abtastung der Oberfläche eines dazwischenliegenden Meßobjekts, je einem mit den Sensoren verbundenen Wandler zur Erzeugung eines der Sensorbewegung entsprechenden Signals, und einer mit diesen Wandlern verbundenen Signalverarbeitungs- und Anzeigeeinrichtung zur Verstärkung und Ablesung der Signalmeßwerte, dadurch gekennzeichnet, daß der obere bzw. untere Wandler (13,14) auf einer Armkonstruktion (15, 16, 17) sitzt, die über die Welle (21a) drehbar gelagert »nd mit einem Wandler (22) zur Erzeugung eines ller Armdrsiibewegung entsprechenden Signals verbunden ist, daß ein Platten- oder Drehteller

(11) zur Halterung der zu testenden Schallplatte

(12) vorliegt, dessen Durchmesser so klein ist, daß läer Hauptteil der Schallplattenflächen frei beweglich zwischen den Armen (15, 16) liegt, daß die drehbare Welle (25) des Plar'enteilers (11) mit einem Wandler (50) zur Erzeugung eines der Platlendrehbewegung entsprechenden Signals verbunden ist, und daß eine Signalverarbeitungseinfichtung (132) vorliegt zur separaten Radial-Pro-IiI- und Ver'-'erfungsmessung der oberen bzw. unteren Oberfläche des Meßobjekts bei eingeichalteten Wandlern (13) bzw. (14) und (22) und abgeschaltetem Wandler (f<0), zur Radial-Profil- und Dickenmessung des Meßodjekts bei eingeichalteten Wandlern (13. 14, 22) und abgeschaltetem Wandler (50), zur Kreisumfangs-Profil- und Verwerfungsmessung des Meßobjekts bei eingelchalteten Wandlern (13, 50) und abgeschalteten Wandlern (14, 22), sowie zur Kreisumfangs-Pro-IiI- und Dickenmessung des Meßobjekts bei eingeschalteten Wandlern (13, 14, 50) und abgeichaltclem Wandler (22).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (13a, 14a) an den tbfühlenden Spitzen aufweisen.

.V Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandler (13,14) linear variable Differentialumformer (LVDT) aufweisen.

4 Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler (22) einen rotierbar variablen Uifferentialumformer (RVDT) aufweist

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler (50) ein Drehpotenziometer aufweist