Capstan
Englisch: capstan
Eine rotierende Spindel zum Vorschub des Magnetbands durch den Mechanismus eines Tonbandgeräts.
Capstan: die motorgetriebene Spindel, die die Bandgeschwindigkeit bestimmt
Ein Capstan ist eine rotierende Stahlspindel oder Aluminiumspindel mit typischerweise 3 bis 6 mm Durchmesser, die mit konstanter Geschwindigkeit läuft und Magnetband gegen eine nachgiebige Rolle drückt, die sogenannte Andruckrolle. Zusammen fungieren sie als Bandtransportmechanismus und bewegen das Band mit präziser, stabiler Geschwindigkeit an den Aufnahme- und Wiedergabeköpfen vorbei. Der Capstan selbst wird direkt durch einen Motor über einen Riemen oder eine Kupplung angetrieben, während die Andruckrolle federbelastet ist, um das Band fest gegen ihn zu drücken, ohne zu rutschen.
Die Geschwindigkeitsgenauigkeit des Capstans bestimmt die Tonhöhenstabilität der Aufnahme. Professionelle Bandmaschinen verwendeten Capstans aus gehärtetem Stahl mit sehr engen Rundlauftoleranzen, oft auf Konzentrizität von 0,05 mm gehalten. Geräte für Verbraucher und Semiprofis verwendeten weicheres Aluminium oder Phenolharz, das schneller verschliss, aber weniger kostete. Der Motor, der den Capstan antrieb, musste die Geschwindigkeit je nach Anwendung auf 0,5 bis 3 Prozent halten, um Wow und Flutter im zulässigen Bereich zu halten.
Verschleiß und das Andruckrollen-Problem
Die Andruckrolle trägt die gesamte mechanische Last und verschleißt viel schneller als der Capstan. Im Laufe der Jahre verhärtet sich die Gummimischung und glossiert, wodurch die Griffigkeit verloren geht. Verschlissene Andruckrollen führen zu Rutschern, Geschwindigkeitsschwankungen und können permanente Falten oder Knicke im Band erzeugen. Der Austausch war eine Routinewartungsaufgabe; der Capstan selbst musste nur selten ersetzt werden, es sei denn, das Band war in Hitze gelagert worden und der Binder war migriert, was einen klebrigen Belag hinterlassen hatte, der die Oberfläche verschmutzte.
Der Begriff Capstan stammt aus der Schiffstechnik: die rotierende Winde, mit der Seil oder Kette geholt wird. Das mechanische Prinzip ist identisch: eine angetriebene Spindel, die ein flexibles Material durch Reibung ergreift und bewegt. In Bandgeräten wurde der Capstan zur primären Geschwindigkeitsreferenz, weil er mit fester, unveränderlicher Rate läuft. Die Vorrats- und Aufwickelspulen dagegen ändern Geschwindigkeit und Drehmoment, während das Band aufgewickelt oder abgewickelt wird.
Die Capstan-Konstruktion war für die Kassettenlaufwerk-Leistung kritisch, weil das Kassettenformat die physische Größe beschränkte. Tragbare Geräte zwängten Capstans auf 2 bis 3 mm Durchmesser ein und ließen sie bei höheren Motorgeschwindigkeiten laufen, um ausreichende Reibung und Bandfördermoment zu halten. Professionelle Geräte mit offener Spule verwendeten größere Capstans und niedrigere Geschwindigkeiten, was sanftere Bandbewegung und längere Lebensdauer der Andruckrolle gab. Digitale Audiobandmaschinen und Videorecorder verwendeten auch Capstans, allerdings mit strengeren Geschwindigkeitstoleranzspezifikationen als analoge Geräte erforderten.