Indice
1.
Videograbadoras – Introducción a los movimientos
mecánicos
2. El mecanismo de tensión de
cinta
3. El mecanismo
móvil
4. Los rodillos guías de entrada
y salida
5. Detalles del
cilindro
6. Tipos de cabezales de
video
7. Mantenimiento de
mecanismos – Introducción
8. Fallas
comunes
9. Anexo
1. Videograbadoras – Introducción a los movimientos
mecánicos
Sistemas
Mecánicos
Estructura
general
En el sistema VHS, el
dispositivo de carga se denomina "M", por la similitud que
adquiere la posición de la cinta con la mencionada letra.
En la figura se puede apreciar una vista general del sistema
mecánico de transporte de
cinta en una máquina VHS.
En las figuras anteriores se tienen dos vistas del
sistema
mecánico y de cada una, las partes a considerar
son:
- Carrete de suministro
- Primer poste guía.
- Rodillo del brazo de tensión.
- Cabezal de borrado total.
- Torre con rodillo de entrada.
- Cilindro porta cabezales.
- Torre con rodillo de salida.
- Cabezal de audio y de control.
- Rodillo de impedancia.
- Poste guía
- Eje del Capstan.
- Rodillo de Presión.
- Poste guía.
- Motor del capstan.
- Carrete de almacenamiento.
- Porta carrete de suministro.
- Freno
- Ajuste de tensión de cinta
(resorte). - Correa de conducción del capstan.
- Volante del capstan.
- Embrague
- Correa del plato de embargue.
- Resorte de presión
del embrague. - Rueda de avance rápido
- Porta carrete de almacenamiento.
- Finales de carrera en "V" de los postes de carga en
"M"
Descripción de las partes antedichas siguiendo la
dirección del movimiento de
la cinta.
Porta Carrete de suministro (P): esta estructura
compleja se apoya o inserta en la parte interna del carrete de
suministro del casete. La parte o pieza que ingresa dentro del
casete tiene forma de estrella para una correcta transferencia
mecánica debido a que debe mantener la
tensión de cinta en la reproducción y arrastrar el carrete en el
rebobinado.
Frenos de los carretes (Q): Los frenos se aplican al final de
cada función de
transporte
— Reproducción, Rebobinado, avance
rápido, etc. —
Primer Poste guía (B): es la primer pieza con que la cinta
toma contacto después que sale del casete. Esparte de la
tríada de componentes para la regulación de
tensión de cinta.
Rodillo del Brazo de tensión (C): esta parte trabaja con
otros dos poste fijos y una banda de tensión que se tiende
alrededor del porta carrete de suministro. Ajustando la
tensión del resorte que se sujeta al brazo puede ser
ajustado correctamente el esfuerzo de la cinta.
Cabezal de borrado total (D): esta pieza es una bobina que se
energiza con una tensión alterna (RF) que orienta en un
mismo sentido todas las partículas magnéticas de la
cinta. Actúa únicamente durante la
grabación.
Rodillo de Impedancia (I): ayuda a evitar las fluctuaciones o
vibraciones del flujo de cinta, poniendo una carga sobre ella.
Las máquinas
mas nuevas, de baja altura no tienen este dispositivo.
Torre de entrada con rodillo guía (E): estas torres
guías viajan y cargan al cinta en la puesta en reproducción o grabación. Tienen el
correspondiente ajuste para lograr la altura adecuada de entrada
de cinta al cilindro.
Finales de carrera en "V" de las torres de entrada y salida (Z):
estas piezas se establecen en el extremo de las vías que
permiten el desplazamiento de las torres de entrada y salida. Son
diseñadas de forma tal que a la toma contacto con ellas es
llevada a cabo en forma perfectamente vertical y las torres,
quedan debidamente ajustadas en altura.
Cilindro porta cabezales de video (F): esta
es la pieza que lee y escribe el video en la
cinta. La parte baja inmóvil, contiene un servo motor que hace
girar el tambor superior con los cabezales de video. Al
trabajar cerca de esta pieza hay que tomar las mayores
precauciones posibles.
Cabezal de audio y de control (H): en
una única pieza se encuentran ambos cabezales. Trabajan de
la misma manera que los cabezales de un grabador de audio normal
de grabación longitudinal. En la parte inferior se
registran los pulsos de control y en la
parte superior la pista de audio monofónica.
Eje del capstan (K): Este es el eje que al rotar mueve realmente
la cinta y es accionado por un servo motor.
Rodillo de presión
(L): es un cilindro de goma que presiona la cinta contra el eje
del capstan para la tracción.
2. El mecanismo de tensión de
cinta
Es necesario destacar que por carecer en el sistema de
video de un prensa-cinta como
ocurre en audio, se hace necesario implementar un sistema para
mantener la cinta apoyada y ejerciendo cierta presión
sobre el cilindro y evitar además las ondulaciones que
malogran la grabación y reproducción de la
cinta.
Esta consideración requiere hacer uso de un
sistema mecánico de tensión de cinta que podemos
observar en la figura.
Apreciemos primeramente que la cinta proviene del carrete de
suministro. De inmediato tendremos un rodillo motado sobre un
brazo articulado (brazo de tensión) que será el
encargado de sensar la tensión de cinta. Este es un
sistema mecánico realimentado.
Sobre el perímetro del porta carrete de suministro,
actúa una cinta de freno dispuesta de manera tal que
tiende a frenar el suministro de cinta si se encuentra demasiado
floja y libera si se encuentra demasiado tensa, asegurando una
tensión mecánica de la cinta casi constante.
Veamos como actúa. Suponiendo que se afloja la cinta, esto
hará que el rodillo se desplace hacia la izquierda, en
consecuencia, también se mueve el brazo unido al lazo de
frenado y como resultado tendremos una mayor tensión.
Supongamos ahora, un aumento de la tensión; el rodillo se
desplazará hacia la derecha y consecuentemente lo
hará el brazo, aflojando el lazo de frenado. De esta
manera podemos afirmar que toda tendencia a modificar la
tensión de cinta será automáticamente compensada.
3. El mecanismo móvil
El nombre justamente lo indica, es justo todo lo que se
mueve, es la parte del mecanismo que se encarga de la carga del
casete, la carga de la cinta, el brazo de tensión y los
frenos. La CPU de la VCR
se programa para
controlar todos estos movimientos automáticamente. El
usuario solo oprime una tecla como PLAY, REW, FAST FORWARD, REC,
etc. … el resto se efectúa
automáticamente.
La mayoría de los problemas en
el mecanismo móvil son mecánicos por naturaleza, no
electrónicos. Las piezas que como las guías de
rodillo que no cargan completamente la "M", los casetes no se
expulsan, llave de función
errática, frenos que no trabajan etc. … Un examen
cuidadoso de los movimientos revelaran muchas veces cual es el
movimiento
correcto.
El corazón
del sistema es un engranaje de leva controlado por la CPU. La
CPU sabe en
que posición esta este engranaje, detectando los datos, por medio
de la llave de funciones
(sensor). Usando el motor de carga se
ahce rotar el engranaje de leva a cualquier posición. El
recorrido total es menos de un giro y es generalmente el
engranaje mas grande de una VCR. Con el uso de acoplamientos este
engranaje está conectado mecánicamente con las
piezas que controla como los rodillos guías, los frenos,
etc. …
La posición de reposo o descanso es justamente la que
tiene el mecanismo cuando la máquina está
apagada.
Los mecanismos móviles varían uno de otro,
de acuerdo con la marca y modelo, pero
todos tienen los mismos componentes básicos.
Cuando presionamos PLAY, el engranaje rota hasta un 90 %.
Mientras comienza a rotar empuja o tira a través de
acoplamientos y actúa sobre varias piezas. Libera el freno
del carrete de suministro, los rodillos guías sacan la
cinta y la enhebran alrededor del tambor. Cuando el engranaje
llega al 90 % los rodillos guías están
completamente sujetos en los finales de carrera en "V". Hay
también puntos durante este viaje, donde el interruptor de
modo indica a la CPU que ponga en funcionamiento los servo
motores del
cilindro y capstan. Estamos en modo reproducción, por lo
tanto al finalizar el movimiento
debe haber una imagen observable
en la pantalla del TV. Cuando presionamos STOP todo se deshace y
el movimiento se efectúa en el orden inverso, regresando
la leva a la posición de descanso, al 20 % de la punta de
rotación. Ocurre exactamente lo mismo si presionamos
expulsar.
Supongamos ahora que se desea rebobinar la cinta. Tan pronto como
se oprime la tecla REW la leva principal rota hacia la
posición correspondiente, que está en un 5% de la
punta de rotación. La CPU reconoce la posición
mediante la información que le envía la llave de
modo. Los frenos se liberan, no hay cambios en los rodillos
guías y la unidad de procesamiento pone en funcionamiento
el motor. Todos los movimientos del mecanismo actúan sobre
el brazo de tensión.
Durante el rebobinado o el avance rápido, el embrague es
bloqueado para lograr un mayor par de tracción necesario
para los movimientos.
En estos breves párrafos, se han descrito
básicamente las operaciones
mecánicas de una VCR.
4. Los rodillos guías de entrada y
salida
Entramos ahora en una parte de vital importancia, la
entrada y salida del cilindro. En la entrada y salida encontramos
las torres que efectúan la carga de la cinta y que
permiten además el ajuste del correcto ángulo de
entrada y salida respectivamente de la cinta.
El primer rodillo se debe ajustar de manera al que el cabezal
tome contacto con la cinta inmediatamente arriba de la pista de
control. El segundo rodillo, se ajusta de tal forma que la cinta
abandone o despegue de la cinta justo antes de la pista de audio.
Esto permitirá observar una imagen
inobjetable. Estos ajustes se pueden efectuar con la ayuda de un
osciloscopio,
observando la señal de RF modulada en
frecuencia.
En las siguientes gráficas encontremos el comportamiento
incorrecto, es decir, cuando la cinta no entra o sale con el
ángulo adecuado. La primera nos muestra el
ingreso con un ángulo correcto pero no así la
salida; el defecto que se presenta en la pantalla del televisor
es una lluvia en la parte inferior de la imagen.
La próxima mostrará el caso inverso, vale
decir ángulo de entrada incorrecto y ángulo de
salida correcto. El defecto se presentará ahora en la
parte superior de la pantalla.
En todos los casos, junto a la imagen del desajuste
mecánico se puede ver la imagen del osciloscopio
para la señal de FM y una representación del
defecto correspondiente observable en la pantalla del
televisor.
En la figura podemos ver la estructura del
inte-rior del cilindro, algo simplificada para facilitar su
comprensión.
El cilindro está construido de un aluminio, algo
especial para conferirle mayor resistencia al
desgaste; además, cuidadosamente purificado, especialmente
se trata de eliminar los residuos de silicio, material que
deteriora notablemente la cinta.
El cilindro como ya se ha mencionado tiene dos partes, una fija y
otra móvil. Los cabezales están montados sobre la
parte móvil y emergen del cilindro a través de unas
pequeñas ranuras.
En la parte superior del cilindro podemos ver una escobilla con
apoyo en la parte móvil del cilindro, el objeto de esta
escobilla es evitar que el cilindro se cargue
estáticamente, carga que empeoraría la
relación señal ruido.
Otro detalle lo constituyen los transformadores
rotativos, que permiten vincular la parte móvil con la
estacionaria. Estos son de fundamental importancia debido a que
no es posible el uso de ningún tipo de escobilla, puesto
que producirían ruido.
La interpretación del funcionamiento de los transformadores
rotativos es muy sencilla. El flujo originado abarca siempre los
dos arrollamientos y no tiene importancia que uno de los
bobinados esté girando, teniendo como centro, el punto de
donde imaginariamente partirían la líneas de fuera
del campo en forma radial. El flujo tanto en la grabación
como en la reproducción abarca ambos arrollamientos
— primario y secundario — resultando por lo tanto las
fuerza
electromotrices originadas (tensiones), proporcionales al número de espiras de cada
uno.
6. Tipos de cabezales de
video
Sistema básico. Este sistema tiene dos cabezales
montados en el cilindro, ubicados a 180º, es decir
diametralmente opuestos. La rutina de conmutación que
aplica el circuito integrado amplificador del cabezal, permite
que poco después que el cabezal toma contacto con la
cinta, éste se ubique y desplace sobre la pista correcta.
Luego de medio giro se debe conseguir que el segundo cabezal tome
contacto y lea la pista apropiada, incluso, si la cinta fue
registrada por otra máquina.
Siendo el diámetro del cilindro de 60 [mm] y mientras el
cabezal rota medio giro, se desarrolla sobre la cinta una pista
cuya longitud es de 10 [cm] aproximadamente. El espaciado entre
estas pistas registradas es dependiente de la velocidad de
desplazamiento longitudinal. En las velocidades reducidas, no hay
espacio entre pistas grabadas. La calidad de la
pista se comprueba cuando la señal de video se escoge
mientras se rechaza el ruido; mas
técnicamente, cuando aumenta la relación
señal ruido (medida electrónica que relaciona el nivel de
señal respecto del ruido de fondo captado por el
cabezal).
Sistema mejorado. Este sistema cuenta con cuatro cabezales, los
cuatro no funcionan al mismo tiempo, dos de
ellos se usan para la velocidad
mayor (menor duración de cinta, 2 Hs en el sistema NTSC),
mientras que los otros dos son usados para las velocidades mas
reducidas (4 y 6 Hs de grabación).
Este sistema también es capaz de reproducir imágenes
detenidas con menor ruido. Además se mejora la
reproducción en avance rápido y rebobinado.
Cabezales para audio. Una buena manera de mejorar la respuesta en
frecuencia del sistema de audio es incorporar cabezales
adicionales en el cilindro a tal efecto. Estos cabezales tienen
corte propio y son mas delgados. Esto quiere decir que hay
cabezales de audio y video separados, con lo que tendremos pistas
también separadas y no una combinación de pistas de
audio y video. Los cabezales de audio utilizan el espacio entre
pistas de video, esto viene a significar que solo es posible la
grabación de audio HI-FI en la velocidad de
menor duración.
La mayoría de las cintas comerciales, tienen
ambos registros, el
audio HI-FI estereo y el audio lineal monofónico. En caso
de estar funcionando el sistema estereofónico y hay una
falla, el VCR cambia automáticamente al sistema
lineal.
En el tambor porta cabezales, también se generan otras
señales auxiliares. Estas señales se envían
a los circuitos de
control de velocidad de motores y
posición de los cabezales; es decir la información necesaria para identificar el
cabezal que ingresa a leer la cinta. En la próxima figura
tenemos otra vista del cilindro en la que podemos ver una forma
rudimentaria con la que se puede generar la señal
denominada TACH o PG usada en las primeras máquinas
videograbadoras.
Esta sistema estaba basado en dos pequeños imanes que
rotando en el mismo cilindro al enfrentar un sensor de efecto
hall producían el pulso. En la actualidad estos imanes son
reemplazados por pequeños orificios que al girar y pasar
frente a un sensor magnético provocan una variación
de reluctancia que da origen al pulso .
Reemplazo del cabezal
de video
¿Cómo saber si el cabezal esta bueno o malo?
¡No es fácil! Los cabezales de video sobresalen
aproximadamente 0,0018 de pulgada – unos 46 [µm]
(micrones) – fuera del tambor. Existe un costoso
dispositivo de prueba que puede medir diferencias del orden de 1
[µm], es una herramienta que se monta sobre el cilindro,
detectando los valores en
micrones que excede el cabezal fuera del tambor; esta herramienta
es automática, no requiere el uso de la manos. Con este
instrumento se determina si el cabezal a sufrido un desgaste del
orden de 10 [µm] este es el momento del reemplazo. A
propósito, eso ocurre después de unas 5000 Hs de
uso.
La mayoría de los reparadores no poseen esa clase de
herramienta, con el costo de la misma
se podrían comprar unas 10 videograbadoras de primera
línea.
¿Qué ocurre en los cabezales cuando se gastan? Este
punto es importante. El desgaste provoca una mayor abertura del
entrehierro y esa situación reduce la respuesta en
frecuencia, disminuyendo la amplitud de la tensión de FM
leída desde la cinta. Esta limitación de amplitud
produce que en algunos puntos la imagen se pierda, observando en
la pantalla del televisor, algunos pequeños puntos blancos
muy luminosos con forma de "cometas". Si la señal es
registrada por ese cabezal el defecto se duplica, debido a que
también se magnetizará la cinta con un bajo nivel;
la interferencia en este caso se incrementa notablemente, casi
desapareciendo la imagen.
El desgaste y apertura del entrehierro producen un aumento de
reluctancia en el circuito magnético y lógicamente
una disminución del flujo según la ley de Hopkinson.
Esta característica es la utilizada por algunos
detectores electrónicos que pueden adquirirse en comercios
del ramo. Este equipo no es de un costo elevado
– unos 100 dólares – pero tampoco es
común encontrarlo en un taller de reparaciones.
Después de lo dicho debemos encontrar un método
simple de detección o prueba de cabezales. usando una
cinta de prueba, grabada con una imagen patrón de barras,
analizaremos el comportamiento.
Como condición previa es necesario efectuar una limpieza
del cabezal aunque la limpieza debe efectuare
periódicamente.
- La falta de limpieza de los cabezales provoca un
nivel de ruido en la imagen que generalmente hará que
actúe el circuito de bloqueo de imagen en el televisor
quedando un cuadro gris o azul con sonido. - El defecto ocurre repentinamente, no comenzó
con un poco de nieve y fue progresando o empeorando con el
uso. - El defecto ocurre con una película de
alquiler. Probablemente algún usuario anterior tenga
la máquina defectuosa y ha contaminado la
cinta.
Para la limpieza del cabezal es conveniente usar un
casete de los que se pueden adquirir en los comercios del ramo,
que usan un líquido apropiado para humedecer la cinta de
limpieza. Una forma mas casera, es usar un papel suave,
no abrasivo, humedecido en alcohol
preferentemente isopopílico que apoyado sobre al tambor y
al hacerlo rotar manualmente limpiará los cabezales. De
preferencia el cilindro no debe tocarse con las manos sino que
debe hacerse uso de guantes de algodón para evitar
depositar grasa sobre el mismo.
Se debe determinar en que posición del carrete de
suministro se produce mayor distorsión de la imagen o
mayor ruido. El carrete de suministro es un elemento clave en la
tensión de cinta y la tensión de cinta modifica el
apoyo de ésta sobre el tambor.
Manualmente, se prueba modificar la tensión, moviendo el
brazo de tensión, doblándolo levemente mientras se
observa la pantalla, si el cabezal es bueno, tendremos una imagen
limpia de ruidos y no habrá modificaciones frente a las
variaciones de tensión en cualquier posición de
suministro de cinta.
Si observando el cuadro, usted ve una línea horizontal
oscura (negra) en la parte superior de la imagen, este defecto es
provocado por los cabezales que debido a su desgaste han perdido
su capacidad de rechazo a la lectura de
campos cruzados y la línea que se observa es debida a los
pulsos de sincronismo del otro cuadro.
Determinado que se deben reemplazar los cabezales, se
procederá a retirar el cilindro superior, para esto
bastará con un destornillador tipo Philips un soldador de
baja potencia y
eventualmente un extractor. En la imagen encontrará una
vista superior de un cabezal y el interior del cilindro cuando
este fue retirado.
Algunos pasos importantes son:
- no usar un la hoja de un destornillador para ejercer
fuerza para
retirar el cabezal, generalmente son fabricados con las
separaciones apropiadas y simplemente se retiran con las
manos. - limpiar el interior con un paño suave antes de
colocar la nueva unidad y, - respetar las marcas o
guías para la instalación, estas generalmente se
encuentran en forma de triángulos llenos y vacíos
como se indica en la figura. - Antes de soldar el nuevo cilindro cerciórese
de que se encuentre completamente abajo y ajuste los tornillos,
hágalo girar y observe el espacio entre la parte fija y
la móvil, esta deberá permanecer
constante.
Detalles del
Capstan
En la figura tenemos también una versión
simplificada de un motor y eje de capstan, pertenecientes a una
máquina moderna, es decir, no existen correas entre el
motor impulsor y el volante sujeto al eje del capstan, como
sucedía en máquinas
mas primitivas. En este caso el motor es directo y solidario al
eje del capstan para el arrastre de cinta.
Es probable que exista alguna correa, pero ésta,
se encuentra vinculada a los movimientos de avance rápido
y retroceso de la cinta, como así también al
almacenamiento de
la cinta en el carrete de compensación.
En este motor, se genera también la señal de
realimentación para el circuito electrónico de
control de velocidad del motor. Esta generación se
efectúa sobre un devanado estacionario, que se encuentra
enfrentado con una parte dentada del rotor del motor. El
movimiento de estos dientes da origen a un flujo variable que
induce una tensión alterna de frecuencia o período
dependiente de la velocidad de rotación del motor. Las
variaciones de frecuencia, son convertidas mediante un conversor
— frecuencia-tensión — en una tensión
que se utilizará posteriormente para el circuito de
control.
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