DE2510065B2 - Vorrichtung zur Profil- und Dickentestung von Schallplatten - Google Patents

Description

Schallplatten werden bekanntlich in solcher Wuise gepreßt, daß bestimmte Profilerfordernisse und Vorschriften in bezug auf Dicke längs des Radius der Schallplatte erfüllt werden.

In einigen Profilen ist z. B. der mit Aufschrift versehene Mittelteil dicker, 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 Mitte! 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 Schallplattenoberfläche 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 Armkonstruktion ist vorgesehen, um die Wandler 13,14 an den angegebenen Stellen zu 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 (L VDT) 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 rotierbaren variablen Differentialumformers (RVDT) kann mit der Annkonstruktion gekoppelt sein, um ein Ausgangssignal zu liefern, das den Radialpositionen der Sensorspritzen relativ zur Schallplatte entspricht, wobei der R VD T- Ausgang mit einem anderen Eingang des X-Y-Aufzeichnungsgerätes elektrisch verbunden ist. Fernci kann ein Wandler 50 als Drehpositionssensor mit dem Plattentellerantrieb gekoppelt sein, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das der Kreisumfangsposition der Schallplatte entspricht und ebenfalls dem X-Y-Aufzeichnungsgerät zuführbar ist. Demzufolge können fünf verschiedene Oberflächenprofil- 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 Parallelanne 15 und 16 angeordnet sind, weiche die Schallplatte 12 gabelartig umschlie-Ben. 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 Differentialumformer (RVDT) erzeugt ein Ausgangssingal bei 23 entsprechend der Radialposition der Sensorspitzen relativ zur Achse 19 der Schallplatte. Die Liuearbewegungen der Sensorspitzen messen Änderungen in der 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 erzeugt ein Ausgangssignal entsprechend der Winkelstellung der Schallplatte. Das Gehäuse 50a ist an die Bezugsstruktur 101 angebracht.

Aus F i g. 2 ist der obere bzw. untere L VD T13 bzw. 14 ersichtlich, von denen jeder Oszillatoren 26 bzw. 28 und Demodulatoren 27 bzw. 29 aufweist und deren Ausgangssignale bei 30 bzw. 31 in einen Signalverarbeiter 132 eingegeben werden. Letzterer weist einen Rechenverstärker 32 auf, dessen Ausgangssignal bei

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33 in den Y-Eingang eines X-Y-Aufzeichnungsgerätes 36 eingegeben wird. Einer der beiden L VDTs oder 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-Eingang des Aufzeichnungsgerätes 36 eingegeben.

Mit 24 wird der Plattentellerantriebsmotor und mit 20, 21 der Armantriebsmotor bezeichnet.

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 verschiedene 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 in 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 Oberfläche 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.

In den Meßzuständen 1,2 und 3 rotiert der 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 auf 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 Betriebsanordnung 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 Armantriebsmotor 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 Abstandsmesser oder eine Fühlerlehre, zwischen die beiden Sensoren eingesetzt und das X-Y-Aufzeichnungsgerät 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 L VDT und nur unter Bewegung des oberen.

Anstelle des X-Y-Aufzeichnungsgerätes 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 Radialposition in den Meßzuständen 1,2 und 3 sowie die Winkelposition in de Meßzuständen 4 und 5 auf Zeitbasis wieder, doch kann die Zeit im Verhältnis von 1:1 zu den tatsächlichen Radial- oder Winkelpositionen in Beziehung gesetzt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Profil- und Dickentestung von Schallplatten, mit zwei an den Außenenden einer gabelartigen, an einer Bezugsstruktur fixierten Annkonstruktion 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 Annkonstruktion (15, 16, 1.7) sitzt, die über die Welle (21a) drehbar gelagert und mit einem Wandler (22) zur Erzeugung eines der Armdrehbewegung entsprechenden Signals verbunden ist, daß ein Platten- oder Drehteller

(11) zur Halterung der zu testenden Schallplatte

(12) vorliegt, dessen Durchmesser so klein ist, daß der Hauptteil der Schallplattenflächen frei beweglich zwischen den Armen (15, 16) liegt, daß die drehbare Welle (25) des Plattentellers (11) mit einem Wandler (50) zur Erzeugung eines der Plattendrehbewegung entsprechenden Signals verbunden ist, und daß eine Signal Verarbeitungseinrichtung (132) vorliegt zur separaten Radial-Profil- und Verwerfungsmessung der oberen bzw. unteren Oberfläche des Meßobjekts bei eingeschalteten Wandlern (13) bzw. (14) und (22) und abgeschaltetem Wandler (50), zur Radial-Proiil- und Dickenmessung des Meßobjekts bei eingeschalteten Wandlern (13,14, 22) und abgeschaltetem Wandler (50), zur Kreisumfangs-Profil- und Verwerfungsmessung des Meßobjekts bei eingeschalteten Wandlern (13, 50) und abgeschalteten Wandlern (14, 22), sowie zur Kreisumfangs-Profil- und Dickenmessung des Meßobjekts bei eingeschalteten Wandlern (13, 14, 50) und abgeschaltetem Wandler (22).

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

3. 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 Differentialumformer (RVDT) aufweist.

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