DE650932C - Verfahren zur Herstellung von Traegern, die zur mechanischen Aufzeichnung einer auf optischem Wege reproduzierbaren Schwingungsspur geeignet sind - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Trägern, die zur mechanischen Aufzeichnung einer auf optischem Wege, ζ. Β. mittels einer photoelektrischen Zelle, reproduzierbaren Schwingungsspur geeignet sind. Unter Schwingungsspur ist hier jegliche Aufzeichnung von Schwingungen, insbesondere von Tonschwingungen und Bildströmen, wie diese z. B. aus der Bildübertragungstechnik bekannt sind, zu verstehen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Herstellung von Trägern, die mit einer Aufzeichnungsschicht aus einem hydrophilen Kolloid, wie z. B. Gelatine, versehen sind.

Wie bekannt, sind diese Materialien gegenüber anderen für Aufzeichnungszwecke be- ' reits verwendeten Materialien, wie z. B. Celluloid, erheblich besser zum Schneiden geeignet.

Es haben sich jedoch auch bei der Aufzeichnung in Gelatine störende Erscheinungen ergeben, die sich durch Anwendung der vorliegenden Erfindung in ihrer Auswirkung erheblich herabsetzen lassen.

Eine dieser Erscheinungen besteht z. B. darin, daß nach verhältnismäßig kurzer Zeit die Schneide des vorzugsweise als Meißel ausgebildeten Aufzeichnungswerkzeuges derart beschädigt wird, daß eine weitere einwandfreie Aufzeichnung praktisch nicht mehr möglich ist. Diese Beschädigung kommt auf den Träger dadurch zum Ausdruck, daß die Schwingungsspur eine Anzahl Kratzer aufweist, die in der -Richtung verlaufen, in welcher der Träger sich relativ zu dem Meißel bewegt. Je länger die Aufzeichnung dauert, desto mehr Kratzer kommen hinzu, was schließlich dazu führt, daß die modulierten Kanten der Spur verzerrt werden. Andererseits ist die Zunahme der Kratzer ein Maß für die Geschwindigkeit, mit welcher der Meißel abgenutzt wird. Es hat sich nun ergeben, daß der Meißel nach einer gegenüber der durchschnittlichen Dauer einer Tonaufzeichnung relativ kurzen Zeit durch einen anderen ersetzt werden muß, was außer Erhöhung der Betriebskosten eine wesentliche Behinderung des Aufzeichnungsverfahrens bedeutet.

Eine andere nicht weniger hinderliche Erscheinung besteht darin, daß die Schwingungsspur oft nicht homogen lichtdurchlässig

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Cornells Johannes Dippel in Eindhoven, Niederlande.

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■* ist, sondern gewissermaßen ganz oder teilweise mattiert ist, so daß das Licht zerstreut wird. ''

Der mattierte Zustand der Schwingungsspur bedeutet, daß die optische Kopier- und. Wiedergabefähigkeit der Aufzeichnung gegen-·' über den Eigenschaften einer homogen-licht^· durchlässigen Spur wesentlich schlechter ist, so daß an diesen Stellen das bekannte Neben- oder Grundgeräusch bei kleinen Amplituden der Aufzeichnung hinderlich in Erscheinung, tritt.

Erfindungsgemäß wird nun der Aufzeichnungsschicht aus einem hydrophilen Kolloid ein hydrophiles, sulphoniertes Öl, zweckmäßig Rizinusöl, hinzugesetzt. Es hat sich ergeben, daß durch diese Gruppe von Stoffen die oben beschriebenen störenden Erscheinungen in ihrer Auswirkung erheblieh herabgesetzt werden.

Die Verarbeitung des genannten Zusatzmittels kann darin bestehen, daß die Gelatineschicht, nachdem diese bereits auf der Tragschicht aufgetragen worden ist, ganz oder teilweise mit diesem Stoff imprägniert wird. Die Zusatzmittel können dann wenigstens so weit in die Gelatineschicht eindringen, daß hierdurch eine erhebliche Verbesserung der Schneideeigenschaften erzielt wird.

Auch ist es möglich, der Gelatine¹, bevor sie auf dem Träger aufgebracht worden ist, einen Prozentsatz der Zusatzmittel beizumischen.

Vorzugsweise wird als Zusatz ein sulfoniertes Rizinusöl, z.B. das im Handel unter der Bezeichnung »Türkonöl« erhältliche, verwendet. Die chemische Zusammensetzung dieser Substanz ist nicht genau bekannt. Nach Ullmann, Enzyklopädie der technischen Chemie II. Aufl., Bd. IX,- S. 804, schließt Erban auf durch Polymerisation entstandene Diricindisulfosäure.

Es hat sich herausgestellt, daß außerhalb der bereits genannten der Zusatz eines sulfonierten Rizinusöls den weiteren Vorteil aufweist, daß die Dauerhaftigkeit der Gelatine als Schneidematerial erheblich verbessert wird, was wahrscheinlich darauf zurückzuführen ist, daß die Empfindlichkeit gegen Feuchtigkeit durch den Zusatz herabgesetzt wird.

Ein vorzugsweise verwendetes Ausführungsbeispiel besteht darin, daß einer Lösung von Gelatine in ,Wasser, beispielsweise 6 bis 10 Teile Gelatine auf 100 Teile Wasser, bei einer Temperatur von höchstens 55° C auf 100 g trockene Gelatine mehr als 4 cm³, vorzugsweise 20 cm⁸, eines sulfonierten Rizinusöles, insbesondere das unter der Bezeichnung »Türkonöl« im Handel erhältliche, zugesetzt wird. Die zahlenmäßigen Angaben variieren entsprechend der verwendeten Gelatinesorte und der Art der Maschine, mittels derer die Mischung aufgebracht wird. • Die auf einen nach dem erfindungsgemäßen f hergestellten Träger angebrachten

fzeichnungen können entweder zur Reproi mittels einer photoelektrischen Zelle öder zum Kopieren benutzt werden. Obwohl in erster Linie Filmträger dafür in Betracht kommen, die entweder als reiner Tonfilm oder als Teil eines Bildtonfilmes ausgebildet sein können, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Es können z. B. auch scheiben- oder zylinderförmige Träger zur Anwendung kommen.

Es ist bekannt, Schallplattenmassen aus Gelatine ein Glycol, Glucose, Glycerin, Zukker o. dgl. enthaltendes Gemisch zuzusetzen. Zwar wird dadurch erreicht, daß die Geschmeidigkeit der Gelatine erhöht wird. Es hat sich aber ergeben, daß eine erhöhte Geschmeidigkeit nicht immer bedeutet, daß die Schnitteigenschaften eines Aufzeichnungsmaterials für eine optisch wiederzugebende mechanische Schwingungsaufzeichnung am günstigsten gewählt sind. Eine klare, nichtmattierte Spur ist z. B. mit den genannten Zusätzen nicht zu erhalten. Auch haben sie nicht die Eigenschaft wie die sulfonierten Rizinusöle, die die Empfindlichkeit gegen Feuchtigkeit herabsetzen. Im Gegenteil sind Stoffe wie Glycerin und Zucker sogar hygroskopisch.

Auch ist schon vorgeschlagen worden, Ver-Packungsmaterialien aus plastischen Massen herzustellen, die "Gelatine enthalten, der zur Erhöhung der Geschmeidigkeit ein sulfoniertes Rhizinusöl hinzugesetzt ist.

An Hand der beiliegenden Zeichnung werden die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. Trägers näher an einem Beispiel , erläutert.

Fig. ι zeigt eine Draufsicht eines Trägers, der eine auf mechanischem Wege hergestellte Schwingungsspur enthält, die mittels durchfallenden Lichtes wiedergegeben werden kann.

In Fig. 2 ist der Träger im Schnitt dargestellt. Das Registrierwerkzeug, mittels dessen die Schwingungsspur angebracht witd, ist schematisch angedeutet.

Der Träger gemäß den Figuren besteht aus einer transparenten Stützschicht 1, z. B. aus Celluloid, auf die eine gleichfalls^transparente Aufzeichnungsschicht 2 aufgebracht ist. Die Aufzeichnungsschicht 2 ist mit einer undurchsichtigen Deckschicht 3 bedeckt.

Zum Aufzeichnen der Schwingungen kann man ein als Meißel ausgebildetes Registrierwerkzeug M verwenden, das zwei Schneidekanten 4 aufweist, die einen Winkel 2 <x einschließen. Wenn der Winkel α zwischen

Schneide und der Senkrechten auf der Trä-, geroberfläche größer ist als 45° und der Meißel entsprechend den Amplituden der aufzuzeichnenden Schwingungen senkrecht zur Trägerfläche auf und ab bewegt wird, so erhält man eine Schwingungsspur nach Fig. i,. in der die Amplituden der aufgezeichneten Schwingungen eine Vergrößerung der Amplituden des Meißels sind. Hierdurch wird erreicht, daß insbesondere die hohen Frequenzen, die bekanntlich bei den bekannten mechanischen Aufzeichnungen naturgemäß sehr kleine Amplituden aufweisen, erheblich besser registriert werden können.

Der Meißel entfernt Teile der beiden Schichten 2 und 3. Es sei bemerkt, daß die Deckschicht 3 nur dazu dient, um einen Unterschied in der Lichtdurchlässigkeit zwischen der Spur und ihrer Umgebung zu erreichen, damit die Aufzeichnung mittels durchfallenden Lichtes wiedergegeben werden kann. Die Deckschicht kann z. B. aus einem ganz dünn ausgestrichenen, leicht wegschneidbaren Farbstoff bestehen.

Die eigentliche Aufzeichnungsschicht ist die Schicht 2. Man kann die Spur auch in diese Schicht einschneiden, bevor diese mit einer Deckschicht versehen ist. Nachdem die Spur dann angebracht ist, kann diese oder ihre Umgebung zwecks Erzielung der Reproduzierfähigkeit mit einem Farbstoff behandelt werden.

Die Schicht 2 wird meistens aus einem

hydrophilen Kolloid, wie Gelatine, Agar, regenerierte Cellulose usw., hergestellt, weil diese Stoffe sich besonders für diesen Zweck eignen.

Die linke Hälfte der Fig. 1 zeigt, wie eine Schwingungsspur, die in einer gewöhnlichen Gelatineschicht ohne Spezialbehandlung angebracht ist, unter dem Mikroskop aussieht. Man bemerkt eine große Anzahl Kratzer 5, die auf Unregelmäßigkeiten 6 (s. Fig. 2) in der Meißelschneide zurückzuführen sind. Es zeigt sich, daß ein Meißel mit feinster Schneide oft einige Unregelmäßigkeiten aufweist, daß ihre Anzahl aber während des Schneidens schnell ^anwächst, so daß die Schneide schartig wird. Dies hat zur Folge, daß die für das Registrieren benötigte Energie schnell zunimmt.

Am wichtigsten ist aber, daß die geschnittene Spur, nachdem einige Zeit mit demselben Meißel registriert worden ist, so viele Kratzer aufweist, daß sie unbrauchbar ist. Die Kratzer machen sich insbesondere an den Rändern der Spur, die eben die Amplituden der aufgezeichneten Schwingungen bestimmen, störend bemerkbar (s. Fig. 1). Unregelmäßigkeiten an der Schneide in Gestalt von anhaftenden Partikelchen 7 in Fig. 2 können ein unzulässiges Wegschneiden der Deckschicht herbeiführen. Dies ist in Fig. ι durch einen Kratzer y^A angegeben. Derartige Stellen in Träger führen zur Verzerrung bei der Wiedergabe.

Meistens kommt es aber vor, daß die Schneide Unregelmäßigkeiten in Form von Scharten 8 in Fig. 2 aufweist. Es entsteht dann eine Verzerrung der Aufzeichnung dadurch, daß die undurchsichtige Deckschicht nicht entsprechend den aufzuzeichnenden Schwingungen an allen Stellen, wo es erforderlich, ist, entfernt wird (s. Fig. 1 die Stellen 9, 10 und 11). Unter Kratzer ist auch eine Verzerrung dieser Art verstanden.

Im obenstehenden ist der schädliche Einfluß der Kratzerbildung beim Registrieren in gewöhnlichen hydrophilen Kolloiden erläutert.

Ein weiterer nachteiliger Umstand ist, wie bereits erwähnt, die Bildung einer mit dem bloßen Auge mattiert aussehenden Spur. Die Spur sieht unter dem Mikroskop gewissermaßen granuliert aus, wie in der linken Hälfte der Fig. 1 angegeben ist.

Diese Mattierung weist darauf hin, daß die spanabhebende Wirkung des Meißels nicht ideal gewesen ist. Es findet in diesem Falle vielmehr eine schabende, anstatt einer richtig schneidenden Wirkung statt. Dies bedeutet aber, daß der Schnittwiderstand größer ist als im idealen Fall, in dem eine vollkommen glatte Spur geschnitten wird.

Der Meißel wird unter diesen Umständen schneller abgenutzt. Der Energieverbrauch wird gesteigert.

Die Mattierung ist aber nicht nur nachteilig für den Meißel, sondern hindert auch bei der Wiedergabe bzw. dem Kopieren der aufgezeichneten Spur.

Es ist bekannt, daß eine Mattglasscheibe durch totale Reflexion und Diffusion des durchfallenden Lichtes an der mattierten Oberfläche weniger Licht durchläßt als eine i°5 transparente Scheibe. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Oberfläche einer mattierten Fläche eine große Anzahl kleiner Flächen aufweist, die die verschiedenartigsten Winkel miteinander bilden und das Licht deshalb in die verschiedensten Richtungen zurückwerfen.

Bei der Wiedergabe einer mattierten Schwingungsspur entsteht also ein Verlust an Licht. Dazu kommt noch, daß dabei Nebengeräusche entstehen.

Das Kopieren eines Trägers nach den Figuren geschieht vorzugsweise mittels in parallelen Strahlen durchfallenden Lichtes. Diffuses Licht ist hier weniger geeignet, weil bei Verwendung desselben die Randzonen der Spur nicht genügend scharf kopiert werden,

d. h. der Unterschied schwarzweiß nicht genügend hervortritt. ■ ■

Bei einer mattierten Spur werden aber die parallelen Lichtstrahlen, wenn sie durch die Aufzeichnungsschicht fallen, wieder diffus zerstreut und abgebeugt.

Die Kopie einer solchen Spur ist infolgedessen auch bei parallelem, durchfallendem Licht ungenügend schart

Die Erfindung schafft nun die Mittel, die es ermöglichen, einen Träger mit einer Schwingungsspur herzustellen, die erheblich bessere Eigenschaften aufweist als bei den bekannten Trägern.

Die rechte Hälfte der Fig. ι zeigt, wie eine Spur aussehen kann, die in einen erfindungs-* gemäß hergestellten Träger eingeschnitten ist. Unter dem Mikroskop bemerkt man gegebenenfalls einige Kratzer, die dann aber auf die schon an der Schneide eines neuen Meißels vorhandenen Unregelmäßigkeiten zurückgeführt werden können. Während des Registrieren wächst ihre Anzahl nicht wesentlich.

Die Spur ist homogen, klar und durchsichtig, d. h. die Durchsichtigkeit ist über die ganze Spurfläche die gleiche. Der Meißelverschleiß ist minimal.

Die Erfindung bringt also einen wesentlichen Fortschritt in der Entwicklung der mechanischen Aufzeichnung einer auf optischem Wege zu reproduzierenden Schwingungs-, insbesondere Schallspur.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Trägern, die zur mechanischen Aufzeichnung einer auf optischem Wege reproduzierbaren Schwingungsspur geeignet sind und die eine Aufzeichnungsschicht aus einem hydrophilen Kolloid, wie z. B. Gelatine, enthalten, dadurch - gekennzeichnet, * daß der Kolloidschicht ein hydrophiles, sulfoniertes öl, zweckmäßig ein sulfoniertes Rizinusöl, hinzugesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer Lösung von Gelatine in Wasser bei einer Temperatur von höchstens etwa 55° C auf 100 g trokkene Gelatine mehr als 4 cm³, Vorzugsweise 20 cm³, eines sulfonierten Rizinusöls zugesetzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen