„Ist das deine Stimme auf dem Band?“
DIESE Frage wurde mir vor einiger Zeit von meiner Nichte gestellt. Es ist nichts Ungewöhnliches mehr, Tierstimmen oder die Stimmen von Kindern und Freunden auf Magnetband aufzunehmen. Statt einen Brief zu schreiben, besprechen und verschicken viele eine Tonbandkassette. Nicht mehr lange, und das gleichzeitige Aufnehmen von Bild und Ton auf Magnetband wird weit verbreitet sein.
Doch was ist ein Magnetband? Und wie wird es hergestellt? Wir beschlossen, eine Magnetbandfabrik zu besichtigen und uns den gesamten Herstellungsvorgang anzusehen.
Die Führung beginnt
Zu Beginn unserer Führung wurde uns erklärt, was ein Magnetband ist. Es wird aus etwa 12 bis 15 verschiedenen Bestandteilen hergestellt. Sie lassen sich im wesentlichen in vier Kategorien einteilen. Da ist zuerst die Trägerfolie aus Polyester, der alle anderen Bestandteile zugefügt werden. Zur zweiten Kategorie gehört das Eisenoxid für die Schallaufzeichnung und der Kohlenstoff für die Isolierung zwischen den einzelnen Eisenoxidteilchen. Zur dritten rechnet man eine Reihe von Bindemitteln, die das Oxid an der Polyesterfolie haften lassen, und die Vinylpolymerisate, die eine Verhärtung und Versprödung der Bindemittel verhindern, da sonst das Oxid abblättert und das Band steif wird. Zur vierten Gruppe von Bestandteilen zählen die Gleitmittel. Sie sorgen für unbehinderten Bandtransport, guten Kontakt zwischen Band und Tonkopf, für minimalen Tonkopfverschleiß und geringe Reibung. Aus diesen Verbindungen sind unsere modernen Qualitätsmagnetbänder zusammengesetzt. Diese grundlegende Information half uns, die Vorgänge bei der Herstellung von Magnetbändern besser zu verstehen.
Als erstes sahen wir einen 1 000-Liter-Behälter, in dem alle weichen Festkörper und alle Flüssigstoffe ihren Weg zum fertigen Magnetband beginnen. Dieser Rührkessel ähnelt in vieler Hinsicht einem elektrischen Mixer. Die Bestandteile werden bei hoher Geschwindigkeit und Temperatur gründlich gemischt, damit die chemischen Reaktionen zustande kommen können, durch die die Bindemittel entstehen, die das Eisenoxid am Polyester haften lassen. Die chemischen Reaktionen, die die Herstellung starker Bindemittel erfordert, laufen nur ab, wenn sich der Kessel stundenlang bewegt. „Gehen wir doch zu der Maschine dort drüben, die wie ein Betonmischer aussieht“, schlägt die Führerin vor.
Sie erklärt, daß in diese Maschine, die man als Kugelmühle bezeichnet, unmittelbar die harten Festkörper gelangen. Die Trommel dreht sich wie ein Betonmischer oder eine Wäscheschleuder. Hinzu kommt die Vormischung aus einer Rohrmühle. Während sich die Kugelmühle dreht, werden darin das Eisen und die anderen Bestandteile zermahlen, und zwar von Stahlkugeln mit 2 000 Kilogramm Gesamtgewicht. Die Bezeichnung „Kugelmühle“ ist sicher passend. Durch das enorme Gewicht der Kugeln und die ständige Drehbewegung wird die Mischung vollständig gleichmäßig und enthält nur noch Teilchen, die kleiner als ein tausendstel Millimeter sind.
Nach etwa 24 bis 60 Stunden, je nachdem, ob die Mischung für Ton- oder Videobänder bestimmt ist, wird der Inhalt der Kugelmühle durch eine Reihe von Filtern gepumpt, die bis zu einem tausendstel Millimeter fein sind. Das Filtern ist sehr wichtig. „Zum Beispiel“, bemerkt die Führerin, „wird in Videobändern schon durch einen Fremdkörper von siebzehn tausendstel Millimeter Größe ein sichtbarer Bildfehler hervorgerufen.“ Nach dem Filtern muß das Oxid ständig bewegt werden, damit sich nicht Bestandteile absetzen oder voneinander trennen.
Beschichten der Trägerfolie
Jetzt sehen wir den Hauptvorgang der gesamten Herstellung — das Beschichten der Polyesterfolie mit dem Eisenoxid. In dieser Fabrik wird das Walzenandruckverfahren angewandt. Das Beschichten geht in staubfreien und klimatisierten Räumen vor sich. Um Staubteilchen fernzuhalten, arbeiten sämtliche Beschichtmaschinen für Ton- und Videobänder unter diesen Bedingungen.
Bei dem in der Skizze dargestellten Walzenandruckverfahren läuft die Folie (1) um die Antriebswalze (2). Das Oxid (3) wird von der Beschichtungswalze (4) aufgenommen, und durch den Abstand zwischen der Beschichtungswalze (4) und der Abstreifwalze (5) ist die größtmögliche Dicke der Oxidschicht bestimmt. Eine Eigenart des Walzenandruckverfahrens besteht darin, daß die Folie entgegengesetzt zur Drehrichtung der Beschichtungswalze transportiert wird und der Abstand zwischen der Beschichtungswalze (4) und der Antriebswalze (2) exakt der Dicke der Polyesterfolie entspricht. Das Oxid hat keine andere Möglichkeit, als sich auf die Folie zu verteilen.
Als nächstes durchläuft die beschichtete Folie ein magnetisches Richtfeld. Von jetzt an ist sie ein Magnetband. Nach einer „Reise“ durch 10 bis 15 Meter lange Trockenkanäle gelangt sie in die Aufwickelstation, wo Lage für Lage fein säuberlich übereinander auf einen Wickelkern gespult wird.
Kalandern
Das Kalandern ist der anschließende Herstellungsvorgang. „Kalandern?“ fragt meine Nichte. „Ja, von allen Vorgängen in einer Magnetbandfabrik ist wahrscheinlich das Kalandern der Arbeitsgang, der von den wenigsten verstanden wird“, bemerkt die Führerin. Sämtliche Videobänder, die meisten guten Kassettentonbänder und einige gute Spulentonbänder werden kalandert. Das Kalandern verleiht dem Band das glatte, glänzende Aussehen auf der beschichteten Seite.
Wir werden daran erinnert, daß bei einem Tonbandgerät mit verschmutztem Tonkopf die Wiedergabequalität nachläßt. Der gleiche Effekt wird durch eine rauhe Bandoberfläche hervorgerufen. Der unmittelbare Kontakt zwischen dem Tonkopf und der Magnetschicht des Bandes ist behindert. „Schuld“ daran sind Millionen von mikroskopischen Bergen und Tälern, die sich beim Beschichten bilden. Durch das Kalandern werden sie beseitigt, so daß eine sehr glatte Oberfläche entsteht. Da es dann keine spitzen „Berge“ mehr gibt, sind auch der Bandabrieb und der Tonkopfverschleiß geringer.
In dem großen Kalander dreht sich eine Baumwollwalze, die zwischen zwei Chromwalzen zusammengedrückt wird. Das Kalandern geht durch die gleichzeitige Anwendung von Druck und Wärme vor sich. Die beheizten Chromwalzen haben eine Temperatur von 70 bis 100 °C. Das Band läuft zwischen den beiden Chromwalzen und der Baumwollwalze durch und wird mit fast 50 Tonnen Gewicht gepreßt. Durch den Druck und die gleichzeitige Hitze werden die „Berge“ in die „Täler“ gedrückt, so daß die spiegelnde Oberfläche moderner Magnetbänder entsteht.
Einkleben des Vorspannbandes
„Wollen wir jetzt beobachten, wie das Vorspannband eingeklebt wird“, ermuntert uns die Führerin. „Wenn Sie sich schon einmal den Anfang oder das Ende eines Kassettentonbandes angesehen haben“, fährt sie fort, „wird Ihnen ein farbiges oder farbloses Vorspannband aufgefallen sein. Man kann auf das Vorspannband nicht verzichten, weil das Kassettentonband zu dünn und empfindlich ist, um dem Ruck standzuhalten, der am Ende einer Kassette beim schnellen Vor -oder Zurückspulen entsteht.“ Die C30- und C60-Bänder sind nur 0,01 mm dick. Das Vorspannband mit einer Dicke von 0,04 mm kann eine viel größere Belastung aushalten.
Das Einkleben des Vorspannbandes ist einer der Vorgänge, bei denen man durch die Massenherstellung nicht nur weitaus preiswertere, sondern auch erheblich bessere Produkte erzielt. Das Vorspannband wird bereits eingeklebt, bevor die 15 cm oder 30 cm breite Folienbahn in die 4-Millimeter-Bänder zerschnitten worden ist, denn an der Klebestelle soll ein einwandfreier Übergang sein. Wie wird das erreicht? Nun, man verklebt die breite Folienbahn mit einer ebenso breiten Vorspannbahn und zerschneidet das Ganze erst anschließend, damit die Klebestelle genauso breit ist wie der übrige Teil des Bandes.
Schneiden des Bandes
Einer der schwierigsten Abläufe bei der Herstellung von Magnetbändern ist das Schneiden. Das Band muß auf hundertstel Millimeter genau geschnitten werden und darf nicht seitlich wandern. Sobald es sich verwirft oder wölbt, ist es verdorben, und all die anderen Vorsichtsmaßnahmen bei den vorhergehenden Arbeitsgängen werden zunichte.
„Das Geheimnis besteht in der exakten Führung der Folienbahn, der Überwachung des Bandzugs und in der Seitensteuerung, die die Abweichungen ausgleicht“, erklärt die Führerin.
Das Schneiden besorgen rotierende Greiffedermesser, die bis auf hunderttausendstel Millimeter genau gearbeitet sind. Die Eintauchtiefe der Messer beträgt oft weniger als ein hundertstel Millimeter. Verwendet werden nur die Bänder aus dem mittleren Bereich der Folienbahn, während man die Ränder wegen Unregelmäßigkeiten der Beschichtung fortwirft. Bei Spulentonbändern ist hiermit das Ende des Werdegangs erreicht. Videobänder müssen noch einen Reinigungsprozeß über sich ergehen lassen, und Kassettenbänder kommen zur Kassettenmontage.
Montage der Kassetten
An dieser Stelle sei erwähnt, daß die Kassetten einzeln zusammengebaut werden müssen. Während das Band von einer automatischen Wickelvorrichtung auf die Spulenkerne gespult wird, setzt der Maschinenarbeiter die rostfreien Stahlstifte, die Röllchen, das Abschirmblech aus Mu-Metall, die Andruckfeder und die Gleitfolien aus graphitiertem Polyester ein. Das bereits mit Vorspannbändern versehene Tonband wird von einer photoelektrischen Wickelvorrichtung aufgespult. Somit hat der einzelne Maschinenarbeiter keinen Einfluß auf die Länge des Kassettenbandes.
Nach der Montage müssen die Gehäusehälften miteinander verbunden werden. Man bedient sich zwei verschiedener Methoden. Beim Ultraschallschweißen wird eine kleine Kunststoffkugel geschmolzen und in der Fuge rings um das Gehäuse verteilt. Ein Maschinenarbeiter kann pro Tag bis zu 11 000 Kassetten schweißen. Bei der anderen Methode werden von automatischen Verschraubern fünf Schrauben in die Kassette gedreht. Mit diesem Verfahren können pro Tag annähernd 2 000 Kassetten von einem Maschinenarbeiter montiert werden. Heute verlegen sich viele Käufer auf ultraschallgeschweißte Kassetten, und sollten einmal Fehler auftreten, kaufen sie sich schraubbare Ersatzgehäuse und wechseln die Gehäuse aus. Zuletzt kommen die Kassetten noch zum Etikettieren und Verpacken.
Unsere Führung endet
Während diese interessante Führung dem Ende zugeht, sehen wir noch die Abteilung, in der an beliebigen Kassetten aus jeder Serie Qualitätskontrollen durchgeführt werden. In Testlabors prüft man jede Mischung, die in der Kugelmühle angesetzt wird, sei es für Video- oder Tonbänder. Bei der Herstellung von Magnetbändern muß jeder Herstellungsvorgang sorgfältig überprüft werden. Die verschiedenen Videobänder werden in Augenschein genommen. Beständigkeit ist das unerläßliche Motto der Qualitätskontrolle. In anderen Labors werden der Verschleiß, die Lebensdauer und das Fehlerverhalten, aber auch die mikroskopische Beschaffenheit, die chemische Zusammensetzung, die Materialspannung und die Verpackung geprüft. Oft wird in die Qualitätskontrolle ebensoviel Geld investiert wie in die Herstellung. Die Tonbänder sind in den vergangenen Jahren enorm verbessert worden — zuerst durch bessere Eisenverbindungen, danach durch das Kalandern, dann durch die Verwendung von Chromdioxid und jetzt durch kobaltferrithaltige Verbindungen und neuartige Eisenpulver.
Nun ist unsere Führung beendet, und wir verabschieden uns von unserer Führerin. Beim Verlassen der Fabrik denken wir unwillkürlich an die vielen Verwendungszwecke von Magnetbändern. Da sind die Kassetten zu erwähnen, die eine Lesung des Bibelbuches Johannes enthalten und im vergangenen Jahr bei den Kongressen „Siegreicher Glaube“ von Jehovas Zeugen freigegeben wurden. Diese Lesung aus Gottes Wort wird von gebrechlichen und behinderten Personen, die das Haus hüten müssen, sehr geschätzt. Dank unserer Fabrikführung haben wir jetzt mehr Wertschätzung für die Sorgfalt und den Arbeitsaufwand bei der Herstellung des Magnetbandes — jener erstaunlichen Folie, die „deine Stimme“ aufnehmen kann. (Eingesandt.)
[Diagramm auf Seite 21]
(Genaue Textanordnung in der gedruckten Ausgabe)
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[Diagramm auf Seite 23]
(Genaue Textanordnung in der gedruckten Ausgabe)
AUS WELCHEN TEILEN BESTEHT EINE KASSETTE?
Gehäuse
Gleitfolie aus graphitiertem Polyester
Spulenkern mit Anklammerung
Band
Röllchen
rostfreier Stahlstift
Abschirmblech
Andruckfeder
[Bild auf Seite 21]
In der sich drehenden Kugelmühle (oben) wird die Mischung durch Stahlkugeln pulverisiert.