Zählwerksalat – Siemens-Stern und Reflexschranken

Ersatzteile für die TS1000 die zweite Runde.

Zunächst möchte ich mich erneut für die vielen Anfragen aus dem In- und Ausland bedanken. Mein heutiger Beitrag wird einigen T1000 Besitzern wieder etwas Hoffnung geben. Zählwerksalat, Siemens-Stern und Reflexschranken begleiten Euch in diesem Text. 

Altersbedingt geben fast alle TS1000 Zählwerke Ihren Geist auf. Die zur damaligen Zeit präzise gefertigten Kunststoff-Zahnräder haben nach nunmehr 43 Jahren den Weichmacher verloren, fangen an zu rattern und hängen in irgendeiner Position fest. 

Nach weiteren Recherchen sind davon nicht nur die TS1000 Besitzer betroffen, ein fast baugleiches Zählwerk findet man z.B. in der Philips N4550.   

Original TS1000 Zählwerk   (c) Heinz D. Schultz

 

ZÄHLWERK NACHBAU?

 

Ein solches Präzisions-Zählwerk nachzubauen, zumindest aus Kunststoff, kommt für mich nicht infrage. Ein adäquater Ersatz wäre ein elektronischer Nachbau. 

Inspirit von vielen Tonband-Freunden viel mir im September 2018 ein Beitrag zu einem Echtzeitzählwerk für einen Cassetten-Recorder in die Hände. Der Entwickler stützt sich dabei auf ein Verfahrenspatent der Firma Bosch aus dem Jahre 2001. Er hat das Verfahren geschickt umgesetzt. 

Es lohnt sich wirklich den Beitrag von Stefan Kneller zu lesen. Mit einer mathematischen Exkursion wird klar, daß man solch eine Projektumsetzung nicht einfach mal trivial mit Bauteilen zusammensteckt. Seine Umsetzung berechnet sogar die Banddicke und leitet daraus die Bandzeit ab. Bei seiner Kreation werden auf kleinsten Raum – wir sprechen von Cassetten-Recorder Bandwickel – Reflexschranken verbaut. 

 

(ECHTZEIT)-ZÄHLWERK – MIT BORDMITTELN

 

Nach der Findungsphase mit meinem elektronischen „Weggefährten“ und guten Freund Uwe Beis, haben wir uns an die Umsetzung einer elektronischen Version des TS1000 Zählwerks herangewagt. Wenngleich ich vorwegnehmen möchte,  „Professor“ Beis ist der geniale Umsetzer!.

Ich habe ihn lediglich mit Umfrage-Ergebnisse vieler TS1000 Besitzer versorgt und er hat es einfach angepackt. 

Wie aus der Kapitelüberschrift „MIT BORDMITTELN“ zu entnehmen ist, wollen wir ein Zählwerk schaffen, daß mit wenigen Lötaktionen (4 Käbelchen) und keinen selbst durchzuführenden mechanischen Umbauten, schnell zum Einsatz kommen kann. 

Beim Umbau werden die beiden Taster für die Nullstellung und den Autostop an einer vorgewählten Stelle erhalten bleiben. Erster wird so programmiert werden, daß zwischen unterschiedlichen Messmodi umgeschaltet werden kann. Die Riemenscheibe die mit dem rechten Wickelteller via Riemen mitläuft, bekommt eine Reflexscheibe „Siemens-Stern“ aufgesetzt. Zwei Optokoppler werden die eigens entwickelte Elektronik mit der Drehrichtung und der Umdrehungen versorgen. Damit wäre die klassische, ehemals mechanische Zählung gewährleistet. 

Archivisten, die Ihre Büchlein mit Bandstellen und Musiktiteln gefüllt haben, können diese dann auch wieder finden. 

 

 

ZEITMESSUNG

 

Die Grundig-Entwickler haben sich 1973 vermutlich in weiser Voraussicht schon mit der Messung der Bandwickelgeschwindigkeit auseinandergesetzt. Bei der TS1000 befindet sich in der rechten Umlenkrolle ein „Siemens-Stern“ der einen Reflexschranke bedient. Insider wissen aber auch, daß die Signale lediglich die Information liefern „Band läuft / Band steht“. Mehr wird nicht ausgewertet.

 

Original TS1000 Umlenkrolle rechts geöffnet mit Siemensstern für Reflexlichtschranke    (c) Heinz D. Schultz

 

Die Fertigung der Umlenkrolle, deren Oberfläche und der verbauten Sinterlager, vermeiden ein Durchrutschen (Schlupf) des Bandes.  So kann man diese Informationen in Korrelation mit der gewählten Bandgeschwindigkeit, auch bei hohen Umspulgeschwindigkeiten als Zählimpuls nutzen. 

Diese Impulsinformation wird von einem Mikroprozessor ausgewertet und bringt die Zeitinformation zur Anzeige. 

Messung der Impulse aus der rechten Umlenkrolle (c) Heinz D. Schultz

Original TS1000 Umlenkrolle rechts   (c) Heinz D. Schultz

 

DIE UMSETZUNG

 

Das Grundig Zählwerk hatte ja eine mechanische Bandstellenvorwahl integiert. Fast alle befragten TS1000 Besitzer wollten auf diese Funktion nicht verzichten. 

Um die Funktion zu erhalten, werden Reflexscheiben an den Stellrädern angebracht. Die Positionen werden pro Stellrad mit weiteren 4 Reflexschranken ausgewertet und liefern dem Mikroprozessor die Vorwahlposition. Hierzu ist es erforderlich, die Zahnkränze der Kunststoff-Stellräder abzudrehen und mit einer Reflexscheibe zu versehen. Das haptische Einrastgefühl bleibt vollständig erhalten. 

Die gesamte Steuerelektronik wird im Zählwerksrahmen untergebracht werden. Schalt- und Tastfunktionen werden über Mikroschalter aus der bestehenden Mechanik übernommen werden.

Wichtige Features hier in der Aufzählung:

  • Anzeige mit weissen LED-Ziffern
  • Zählwerkanzeige im konventionellen, ursprünglichen Modus
  • Zählwerkanzeige im Echtzeitmodus
  • Zählerstand bleibt beim Ausschalten der Maschine erhalten
  • Optionale NULL-Unterdrückung

 

Platinen-Layout   (c) Uwe Beis

Schaltungsentwurf  (c) Uwe Beis

 

ZEITPLAN UND VERFÜGBARKEIT

Die ersten Prototypen werden bis Ende Juli 2019 fertiggestellt sein. Marktverfügbarkeit ca. Ende September 2019. Alles hängt davon ab ob die mechanischen Elemente des alten Zählwerks ohne Materialschaden umgebaut werden können. Wir haben 3 Versionen (1975, 1976, 1977) der mechanischen Zählwerke unter die Lupe genommen und auch unterschiedliche Alterungsprozesse festgestellt.  

Zur Bereitstellung eines solchen Zählwerkes, haben wir uns für ein Umbauverfahren entschlossen.

  • Der TS1000 Besitzer mit etwas Lötkenntnissen, kann das alte Zählwerk ausbauen, dabei sind 2 Schrauben zu lösen und 4 Litzen abzulöten.
  • Das Zählwerk wird zu uns eingeschickt, wir zerlegen es und integrieren die Elektronik, testen und senden das Zählwerk nach 3-5 Tagen zurück an den TS1000 Besitzer.
  • Er muss wiederum 4 Litzen anlöten und das Zählwerk festschrauben. 

Für weniger erfahrene TS1000 Besitzer haben wir einen Versandkoffer für die TS1000 bereitgestellt. Die Maschine kommt zu uns in die Werkstatt und wir machen den vollständigen Umbau. 

Die geplanten Preise für das neue elektronische Zählwerk liegen bei ca. 160 – 175 EUR und bekommt eine Garantie von 2 Jahren. 

Vorabanfragen gerne an mich: hdschultz(@)ts1000.de oder +491726257945

 

NACHTRAG 1

Heute am 6.7.2019 sind die ersten PCB Nutzen (Leiterplatten) geliefert worden. Siemens-Stern und Codierscheiben sind mit schwarz lackierten Leiterplatten umgesetzt worden.

 

PCB Nutzen für das TS1000 Digital Zählwerk  (c) Uwe Beis

 

NACHTRAG 2

Heute am 13.7.2019 sind die Platinen bestückt und bereits in den Zählwerkrahmen eingesetzt. Die nachfolgenden Bilder dokumentieren den betriebenen Aufwand. 

 

Umbau der Komponenten für das  TS1000 Digital Zählwerk  (c) Uwe Beis

Siemens-Stern unter der Riemenscheibe für das  TS1000 Digital Zählwerk  (c) Uwe Beis

Rückseite mit den Aussparungen für die Vorwahlplatinen des  TS1000 Digital Zählwerk  (c) Uwe Beis

Frontseite  des  TS1000 Digital Zählwerk  (c) Uwe Beis

 

Learnings

Der mechanische Umbau stellt uns vor neue Herausforderungen. Der Kunststoffrahmen des original-Zählwerkes muss genutzt werden um die Platine stabil aufzunehmen. Bohrungen in den Rahmen müssen sehr präzise durchgeführt werden. Ein Teil des rückwärtigen Rahmenbügels muss entfert werden. Alles Handarbeit die sehr viel Zeit inanspruch nimmt 🙂

 

Bildrechte:

Blog-Titelbild: Markus Spiske – Unsplash

Bilder im Blog:  Uwe Beis und Heinz D. Schultz 

2 Antworten auf „Zählwerksalat – Siemens-Stern und Reflexschranken“

  1. Hallo Herr Schultz,
    ich bin Besitzer von zwei TS 1000 in perfekt funktionierendem und eingemessenen Zustand.
    Und ehrlich gesagt (hier geschrieben) bin ich normalerweise kein Freund von Erweiterungen die nicht in die Zeit der TS1000 passen.
    Deshalb habe ich bei meinen beiden Maschinen auch nur ganz dezente und dem Zeitgeist entprechende Umbauten gemacht.
    Ich muß aber ehrlich zugeben, daß mich Ihre Idee des Zählwerks fasziniert und ich mir ernsthaft überlege mir, perfekte Funktion vorausgesetzt, 2 Stck. zuzulegen.
    Die Umsetzung Ihres Kollegen Beis sieht jedenfalls perfekt aus und läßt auch eine perfekte Funktion annehmen.

    Was mir, trotz Ihrer Beschreibung, noch nicht ganz klar ist ob die Echtzeitanzeige auch bei extrem unterschiedlichen Spulenkerndurchmessern in Verbindung mit den 4 unterschiedlichen Banddicken 18, 26, 35 und 50µm funktioniert. Das wäre natürlich Grundvoraussetzung zum Kauf von 2 Zählwerken.
    Da ich aus Ihrer unmittelbaren Nähe, nämlich Hattenhofen komme, würde ich so ein Zählwerk gerne auch erst mal „live“ sehen.

    Deshalb wäre es toll wenn Sie mich benachrichtigen könnten, wann ich bei Ihnen das ganze mal anschauen könnte.

    Viel Grüße
    Michael Weber
    Wenn ich das technisch einigermaßen richtig erfasst habe, hätte ich sogar noch einen Vorschlag für 2 Gimmicks, sofern diese nicht eh schon vorgesehen sind.

    Wenn Impulse vom rechten Fühlhebel abgenommen werden, so müßte man doch auch die Bandgeschwindigkeit in cm/s und die Umspulgeschwindigkeit in m/s anzeigen können.

    1. Hallo Herr Weber, herzlichen Dank für ihren Kommentar.

      Ich möchte kurz auf Ihre Fragen eingehen.

      Banddicke:
      Das Zählwerk misst ja die effektive Wegstrecke des durchgezogenen Bandes. Die Berücksichtigung der Banddicke wäre nur erforderlich, wenn wir keine mitlaufende Rolle (rechte Umlenkrolle mit Reflexschranke) hätten. Die Umlenkrolle hat ja passablen Kontakt mit dem durchgezogenen Band. Die Banddicken-Messung wäre wie im Projekt von Herrn Kneller nur wichtig, wenn man die Umdrehungswerte aus dem linken und rechten Wickelteller mathematisch ermitteln müsste. Der Cassettenrecorder von Herrn Kneller – u.v.a – hat ja keine Umlenkrolle mit Reflexschranke.

      Gimmicks:
      Bandgeschwindigkeit dürfte ebenso wie die Umspulgschwindigkeit abbildbar sein.

      Unwägbarkeiten die ich nicht verschweigen möchte:

      Die Umlenkrolle, deren Oberflächenbeschaffenheit, Leichtläufigkeit und Kontaktfähigkeit zum Band sind wichtige Faktoren für die Ermittlung einer wirklich präzisen Zeitmessung. Die Umsetzung der klassischen Zählwerkfunktion ist eine lösbare Herausforderung, weil wir ja eine direkte Verbindung zum rechten Wickelteller via Gummiriemen zum Zählwerkrad haben. Bevor wir die Echtzeitmessung wirklich als solche freigeben, sind noch etliche Experimente mit unterschiedlichen gebrauchten TS1000 und unterschiedlichen Bandmaterialien, sowie Spulendurchmessern notwenig. Das kostet eben Zeit und Herr Beis ist ein gewissenhafter Ingenieur der seine Schöpfungen nur in Serie gehen lässt, wenn sie funktionieren. Zu Beginn nächster Woche werden wir mit den Prototypen mehrere Versuche und Stresstests machen.

      Sobald wir Bilder & Videos zeigen können werden diese hier im Blog gezeigt.

      Herzliche Grüße
      TS1000.DE Heinz D. Schultz

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