DE3687201T2 - Bandkassette. - Google Patents

Bandkassette.

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DE3687201T2 DE8686112135T DE3687201T DE3687201T2 DE 3687201 T2 DE3687201 T2 DE 3687201T2 DE 8686112135 T DE8686112135 T DE 8686112135T DE 3687201 T DE3687201 T DE 3687201T DE 3687201 T2 DE3687201 T2 DE 3687201T2
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bandkassette, insbesondere eine Bandkassette, die es ermöglicht, das während des Aufzeichnens und Abspielens auftretende Modulationsrauschen zu reduzieren.
  • Das Modulationsrauschen ist ein Problem bei verschiedenen Arten von Magnetbandkassetten, und das Modulationsrauschen tritt infolge eines schlechten Kontakts zwischen einem laufenden Band und einem Magnetkopf und einer äußeren Schwingung auf, die von einer Vorrichtung her, die außerhalb der Magnetband-Kassette angeordnet ist, auf das laufende Band und den Magnetkopf zur Einwirkung gelangt. Herkömmlicherweise hat man das durch schlechten Kontakt hervorgerufene Modulationsrauschen untersucht, und das Modulationsrauschen kann durch eine Verbesserung der Magnetbandkassette unterdrückt werden.
  • Die die JP-A-59-117768 betreffende Literaturstelle Patent Abstracts of Japan, Band 8, Nr. 245 (P-312) [1682], 10. November 1984, beschreibt eine Bandkassette, die ein Kassettengehäuse umfaßt, das aus einem komplexen Material (Styrol-Harz wie Hi-PS-Harz, Gp-PS-Harz, AS-Harz, ABS-Harz oder dergleichen) hergestellt ist, das mit 40 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Kunstoffmaterial, eines Füllstoffs vermischt ist, der aus ZnO, BaSO&sub4;, PbSO&sub4; oder dergleichen hergestellt ist. Dies wird im Oberbegriff des Patentanspruchs wiedergegeben.
  • Die DE-A-21 19 719 offenbart ein thermoplastisches Harz, insbesondere ein spezielles Polyethylen, das anorganische Füllstoffe enthält. Die Schallabsorptions-Eigenschaften von Calciumsulfit und ein Treibmittel enthaltendem Polyethylen hoher Dichte werden als ausgezeichnet angegeben.
  • Ein wesentliches Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, das Modulationsrauschen zu unterdrücken, das infolge der äußeren Schwingung auftritt. Beispielsweise wird die Schwingung eines in einem Bandaufzeichnungsgerät angeordneten Motors mittels des Gehäuses des Bandaufzeichnungsgeräts in ein Kassettengehäuse übertragen, was zur Folge hat, daß die übertragene Schwingung zu einer Schwingung des laufenden Bandes mit einer geringen Breite führt und ein Modulationsrauschen sich einem aufzuzeichnenden und abzuspielenden Signal überlagert. Der Reduktion des durch die äußere Schwingung hervorgerufenen Modulationsrauschens hat man bislang keine Beachtung geschenkt; im allgemeinen hat man jedoch das Modulationsrauschen dadurch verhindert, daß die Quelle für die Schwingung wie der Motor etc. mit einer Unterlage zur Verhinderung der Schwingung zur Verhinderung einer Übertragung der Schwingung auf das Kassettengehäuse versehen wird.
  • Mittels des obengenannten Verhinderungs-Verfahrens läßt sich das Modulationsrauschen des Band-Aufzeichnungsgeräts in gewissem Maße abschwächen, jedoch reicht dieses Verfahren zu einer Unterdrückung des Modulationsrauschens nicht aus, und ein anderes Verfahren zur Verhinderung des Modulationsrauschens sollte bei der Magnetbandkassette selbst angewandt werden.
  • Im allgemeinen hängt die Dämpfung der mechanischen Schwingung von den Materialien der Schwingungsquelle, dem übertragenden Glied und der Bandkassette ab. Die zu dem Modulationsrauschen führende äußere Schwingung wird durch die Bandkassette auf das in der Bandkassette angeordnete Band übertragen.
  • Eine wesentliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bandkassette bereitzustellen, die ein von einer äußeren Schwingung herrührendes Modulationsrauschen zu unterdrücken vermag, die jedoch die gleiche Weichheit und Härte wie eine konventionelle Bandkassette besitzt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Bandkassette bereitgestellt, wie sie in dem Patentanspruch definiert ist.
  • Dementsprechend bewirkt das im Anspruch genannte Kunststoff- Material eine größere Phasendifferenz zwischen einer dynamischen Verzerrung und einer Spannungsbelastung, die auftritt, wenn die Spannungsbelastung auf das Bandkassettengehäuse einwirkt, und der Füllstoff führt zu nahezu dem gleichen komplexen Elastizitätsmodul wie dem komplexen Elastizitätsmodul eines konventionellen Kassettengehäuses, was zur Folge hat, daß ein steilerer Anstieg des komplexen Elastizitätsmoduls E&sub1; zu einem größeren dynamischen Verlust Eb führt, wie dies in der gestrichelten Linie der Fig. 4 dargestellt ist. Aus diesem Grunde kann die Bandkassette der vorliegenden Erfindung verhindern, daß ein in der Bandkassette angeordnetes laufendes Band schwingt, weil eine äußere Schwingung in der Bandkassette gedämpft wird, und die Bandkassette vermag auch ein durch die äußere Schwingung erzeugtes Modulationsrauschen zu reduzieren.
  • Fig. 1 zeigt eine graphische Darstellung einer Frequenz- Charakteristik des Modulationsrauschens einer konventionellen Magnetbandkassette und einer Magnetbandkassette einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 2 zeigt eine graphische Darstellung einer Schwingungsfrequenz-Charakteristik des dynamischen Verlusts der Magnetbandkassetten der Ausführungsform, eines Vergleichsbeispiels und des konventionellen Beispiels;
  • Fig. 3 zeigt eine Darstellung des prinzipiellen Aspekts eines Test-Verfahrens für das Modulationsrauschen; und
  • Fig. 4 zeigt ein Vektor-Diagramm der Beziehung zwischen dem komplexen Elastizitätsmodul und dem dynamischen Verlust.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Kassettengehäuse aus einem Material aus einem komplexen, mit einem Füllstoff gemischten Kunststoff-Material hergestellt. Zur Reduzierung einer äußeren Schwingung einer Magnetbandkassette, die durch Übertragung von einem in einem Bandaufzeichnungsgerät angeordneten Motor etc. auf eine Magnetbandkassette erzeugt wird, wird das komplexe Kunststoff-Material aus einer Mischung auf der Basis eines aus Polypropylen bestehenden Kunststoffs und 45 bis 65 Gew.-% eines Füllstoffs, bezogen auf das Gewicht des Kunststoff-Materials, in Teilchenform hergestellt, der aus Calciumcarbonat oder Bariumsulfat besteht. Das Kassettengehäuse der Ausführungsform kann im Bereich einer Schwingungsfrequenz von 0,1 Hz bis 1000 Hz einen dynamischen Verlust von mehr als 1 · 10&sup8; N/m (1 · 10&sup9; dyn/cm²) haben.
  • Der Grund dafür, daß der Mischungsanteil des Füllstoffs im Bereich von 45 bis 65 Gew.-% der Kunststoff-Basis liegt, ist folgender: In dem Fall, in dem der Mischungsanteil kleiner als 45 Gew.-% ist, kann die Kassette oft zerbrechen; andererseits kann es vorkommen, daß in dem Fall, in dem der Mischungsanteil größer als 65 Gew.-% ist, beim Vorgang des Formens in eine bestimmte Gestalt das Kunststoff-Material die Preßform fegen der geringeren Fließfähigkeit des Kunststoffmaterials nicht in zufriedenstellender Weise ausfüllt, was dazu führt, daß Probleme bei dem Fertigungsverfahren und der Fertigungstechnik auftreten.
  • Weiterhin ist bekannt, daß im Bereich einer Schwingungsfrequenz oberhalb von 3000 Hz kein Dämpfungseffekt des Modulationsrauschens infolge eines Unterschieds der Kunststoff-Materialien mehr auftritt. Die schwingenden Glieder wie ein in einem Bandaufzeichnungsgerät angeordneter Motor etc. schwingen oft bei einer Schwingungsfrequenz von weniger als 1000 Hz.
  • Das Kunststoff-Material ist nicht härter als Styrol und Polyethylen, die konventionelle und allgemeine Materialien für die Bildung von Gehäusen sind; aus diesem Grunde gibt es, wenn eine periodische und dynamische Verzerrung ε(t) infolge der obenerwähnten äußeren Schwingung auftritt, eine Phasendifferenz δ zwischen der dynamischen Verzerrung ε(t) und der Antwort der Spannungsbeanspruchung σ(t), wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, worin die Phasendifferenz umso größer ist, je größer die auftretende dynamische Verzerrung ist. Das mit dem Füllstoff vermischte Kunststoff-Material hat die gleiche Härte wie das konventionelle Material zur Gehäuse-Bildung und einen höheren Elastizitätsmodul als das die Basis bildende Kunststoff-Material ohne Füllstoff. Somit hat die aus dem mit dem Füllstoff vermischten Kunststoff- Material hergestellte Magnetbandkassette sowohl eine angemessene Weichheit als auch eine angemessene Härte, was zu dem Ergebnis führt, daß die äußere Schwingung wirksam gedämpft werden kann und das Modulationsrauschen vermindert werden kann.
  • Wenn eine periodisch variierte Spannungsbeanspruchung σ(t) auf das Kassettengehäuse einwirkt, tritt als Antwort darauf in dem Kassettengehäuse eine dynamische Verzerrung ε(t) auf, worin der komplexe Elastizitätsmodul E&sub1; aus einem dynamischen Elastizitätsmodul Ea und einem dynamischen Verlust Eb zusammengesetzt ist und durch die folgende Gleichung dargestellt wird.
  • E&sub1; = σ(t) / ε(t) = Ea + Eb (1).
  • Darüber hinaus ist der Zusammenhang zwischen dem komplexen Elastizitätsmodul E&sub1;, dem dynamischen Elastizitätsmodul Ea und dem dynamischen Verlust Eb in Fig. 4 graphisch dargestellt. Der dynamische Verlust Eb wird durch die folgende Gleichung angegeben.
  • Eb = E&sub1; sin δ (2).
  • Wenn der dynamische Verlust Eb größer ist, kann die äußere Schwingung wirksam reduziert werden; dementsprechend kann die Dämpfungsrate des Kassettengehäuses verbessert werden, wenn der komplexe Elastizitätsmodul E&sub1; und die Phasendifferenz δ größer sind.
  • Das Prüfverfahren und das Prüfungsergebnis werden hiernach im einzelnen beschrieben.
  • Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung
  • Ein Füllstoff in Form von Calciumcarbonat-Teilchen wurde in einer Menge von 55 Gew.-% einer Kunststoff-Basis in die aus Polypropylen bestehende Kunststoff-Basis eingemischt. Dann wurde die mit dem Füllstoff vermischte Kunststoff-Basis mit Hilfe einer Spritzguß-Formvorrichtung zu einer Magnetbandkassette zum Aufnehmen und Abspielen eines Audiosignals geformt.
  • Vergleichsbeispiel
  • Zum Vergleich der obenbeschriebenen Ausführungsform wurde ein Füllstoff in Form der obenbeschriebenen Calciumcarbonat-Teilchen in einer Menge von 20 Gew.-% einer Kunststoff- Basis in die aus Styrol-Harz bestehende Kunststoff-Basis eingemischt. Dann wurde die mit dem Füllstoff vermischte Kunststoff-Basis in ähnlicher Weise wie oben zu einer Magnetbandkassette geformt.
  • Konventionelles Beispiel
  • Eine aus Styrol allein bestehende Kunststoff-Basis wurde in ähnlicher Weise wie oben zu einer Magnetbandkassette geformt.
  • Prüfverfahren
  • Die obenbezeichneten Kassettengehäuse der Ausführungsform, des Vergleichsbeispiels und des konventionellen Beispiels wurden wie folgt geprüft.
  • Zunächst wurde, wie in Fig. 3 dargestellt ist, der End-Teil der Probe fixiert, und an die Proben wurde eine Spannung angelegt, so daß eine Anfangs-Verzerrung Ls entstand. Dann wurde eine andere Spannung angelegt, die eine Schwingungs- Verzerrung in Form einer Sinus-Kurve mit dem Mittelpunkt der Anfangs-Verzerrung Ls erzeugte, und die durch die obenangelegte Spannung erzeugte Schwingungs-Verzerrung wurde gemessen. Danach wurden der komplexe Elastizitätsmodul E&sub1;, der der dynamische Verlust Eb und dynamische Elastizitätsmodul Ea mit Hilfe eines Rechners aus den Meßwerten berechnet. Das obige Verfahren wurde unter Veränderung der Schwingungsfrequenz im Bereich von 0,1 Hz bis 1000 Hz durchgeführt.
  • Fig. 2 zeigt eine graphische Darstellung, die durch Auftragen der mittels des obigen Verfahrens erhaltenen Rechenergebnisse erhalten wurde. In der Frequenz-Charakteristik der Fig. 2 bezeichnet die Abszissen-Achse die Schwingungs- Frequenz (Hz) und die Ordinaten-Achse den dynamischen Verlust Eb (N/m² (dyn/cm²)). Bei allen aufgetragenen Werten bezeichnen die Daten der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die Daten des Vergleichsbeispiels und x die Daten des konventionellen Beispiels.
  • Aus der Frequenz-Charakteristik der Fig. 2 ist folgendes zu entnehmen: Die Werte des dynamischen Verlusts E*b des konventionellen Beispiels haben einen Mittelwert von 3 · 10&sub7; N/m² (3 · 10&sup8; dyn/cm²) und eine abnehmende Charakteristik der Schwingungs-Frequenz mit einer Zunahme oder Abnahme der Schwingungs-Frequenz des Mittelwertes des dynamischen Verlusts Eb. Die Werte des dynamischen Verlusts Eb des Vergleichsbeispiels haben einen Mittelwert von 5 · 10&sup7; N/m² (5 · 10&sup8; dyn/cm²) und ebenfalls eine abnehmende Charakteristik der Schwingungs-Frequenz mit einer Zunahme oder Abnahme der Schwingungs-Frequenz des Mittelwertes des dynamischen Verlusts Eb. Im Gegensatz hierzu liegen die Werte des dynamischen Verlusts Eb der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung im Bereich von 10&sup8; bis 2 · 10&sup8; N/m² (10&sup9; bis 2 · 10&sup9; dyn/cm²) und haben einen Mittelwert von etwa 1,3 · 10&sup8; N/m² (1,3 · 10&sup9; dyn/cm²). Dieses Ergebnis zeigt, daß die erfindungsgemäße Ausführungsform einen dynamischen Verlust Eb hat, der mehr als viermal so groß ist wie der dynamische Verlust Eb des konventionellen Beispiels und der auch mehr als zweieinhalbmal so groß ist wie der dynamische Verlust Eb des Vergleichsbeispiels. Dies bedeutet, daß die äußere Schwingung in wirksamer Weise durch die Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung gedämpft werden kann.
  • Die spezifischen Gewichte jeder der Proben des konventionellen Beispiels, des Vergleichsbeispiels und der erfindungsgemäßen Ausführungsform betrugen weiterhin 1,04, 1,2 bzw. 1.4. Darüber hinaus wurden die Kassettengehäuse, die aus der aus Polypropylen bestehenden Kunststoffbasis im Gemisch mit 45 bis 65 Gew.-% des Füllstoffs hergestellt worden waren, mittels des obenangegebenen Prüfverfahrens untersucht, und ähnliche Ergebnisse des dynamischen Verlusts wurden für jede der Proben erhalten.
  • Danach wurden die Akustik-Kenndaten der Ausführungsform und des konventionellen Beispiels gemessen, um die Auswirkung des dynamischen Verlusts Eb auf das Modulationsrauschen zu belegen. Fig. 1 zeigt eine Frequenz-Kennlinie des Wertes des Modulationsrauschens sowohl der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung als auch des konventionellen Beispiels. In Fig. 1 gibt die durchgezogene Linie die Frequenz-Kennlinie des Wertes des Modulationsrauschens der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wieder, und die gestrichelte Linie gibt die Frequenz-Kennlinie des Wertes des Modulationsrauschens des konventionellen Beispiels an. Aus den Frequenz-Kennlinien der Fig. 1 ist zu ersehen, daß innerhalb des Frequenzbereichs von 850 Hz bis 1150 Hz der Wert des Modulationsrauschens der erfindungsgemäßen Ausführungsform innerhalb eines Bereichs von 5 dB bis 10 dB niedriger ist, als der Wert des Modulationsrauschens des konventionellen Beispiels.
  • Andere Ausführungsformen
  • In der obenbeschriebenen Ausführungsform wurde ein Füllstoff aus Calciumcarbonat in Teilchenform in die Kunststoff-Basis eingearbeitet. Als Alternative kann jedoch auch ein Füllstoff aus Bariumsulfat in Form von Teilchen, deren charakteristische Eigenschaften denjenigen des aus Calciumcarbonat bestehenden Füllstoffs ähnlich sind, verwendet werden. Ein aus Silicium oder Glas bestehender Füllstoff eignet sich nicht als Füllstoff für die Magnetbandkassette, da die Spritzgußvorrichtung zur Formgebung aufgrund des Abriebs durch den aus Silicium oder Glas bestehenden Füllstoff verschlissen wird.
  • Weiterhin kann die Magnetbandkassette der vorliegenden Erfindung nicht nur als Kassette für Tonbänder sondern auch als Kassette für andere Arten von Bändern verwendet werden.

Claims (1)

  1. Bandkassette, umfassend ein Kassettengehäuse, das aus einem Kunststoff-Material hergestellt ist, das einen Füllstoff aus Teilchen, z. B. solchen aus Bariumsulfat, enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das komplexe Kunststoff- Material Polypropylen ist, das einen Füllstoff aus 45 bis 65 Gew.-% Calciumcarbonat und/oder dem genannten Bariumsulfat, bezogen auf das Gewicht des Kunststoff- Materials, enthält, so daß die Bandkassette im Bereich der Schwingungsfrequenzen von 0,1 Hz bis 1000 Hz einen dynamischen Verlust von mehr als 1 · 10&sup4; N/cm² (1 · 10&sup9; dyn/cm²) hat.
DE8686112135T 1985-09-04 1986-09-02 Bandkassette. Revoked DE3687201T2 (de)

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