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CDM 1 Laser Service

Zum Thema Laserspannung gibt es zahlreiche Informationen im Netz. Mal wird grundsätzlich von Veränderungen abgeraten, mal heißt es, mit einer Erhöhung der Laserspannung könne man einem schlappen CD-Spieler wieder Leben einhauchen.

Ein nicht korrekt arbeitendes CDM-1 Laufwerk kann jedoch niemals durch Erhöhung der Laserspannung wiederhergestellt werden. Die Fehlerursachen bei CD-Spielern mit CDM-1 liegen meist auf der Servo-Platine, zum Beispiel in gebrochenen Massedurchführungen oder in einer defekten Decoder-Platine. Eine mangelhafte Funktion wegen zu geringer Laserspannung ist bisher nie aufgetreten. Defekte am CDM-1 Laufwerk selbst haben mechanische Ursachen, zum Beispiel eingedrungene Fremdkörper, Schmutz auf dem Laser und/oder der Mechanik oder erhöhter Lagerwiderstand des Antriebsmotors.

Vor einer zu hohen Laserspannung muss eindringlich gewarnt werden. Sie reduziert die Lebensdauer oder zerstört sogar die Laserdiode. Die Spannung wird am Emitter eines C548B Transistors auf der Servo-Platine kontrolliert.

Laserspannung messen Philips CD104

Die Laserspannung wird mit dem markierten Poti eingestellt. Als Richtwert gelten 500 mV beim Abspielen einer originalen CD. Bei gebrannten CDs kann dieser Wert niedriger liegen. Die Laserspannung kann in Uhrzeigerrichtung (bei einigen CDM-0 seitenverkehrt) reduziert werden. Der im Service-Manual angegebene Maximalwert mit Toleranz beträgt beim Abspielen der Philips Test-CD 650 mV. Aber das lässt man besser ungeprüft und geht vorsichtshalber davon aus, dass die Laserdiode ab 0,65 Volt durch Überspannung in ihrer Lebensdauer eingeschränkt wird und Probleme bei der Wiedergabe gebrannter CDs bereitet.

Potentiometer zum Einstellen der Laserspannung

Wer eine defekte Laserdiode in seinem Spieler vorfindet, muss die Laserdiode und die Laser-Platine immer gemeinsam ersetzen, da diese eine aufeinander abgestimmte Einheit bilden. Hin und wieder werden Ersatz-CDM-1 ohne die zugehörige Laser-Platine angeboten - solche Angebote sind völlig sinnlos. Eine Lasereinheit, die ohne die abgebildete Laser-Platine an eine bereits vorhandene angeschlossen wird, führt mit 50prozentiger Sicherheit zur sofortigen Zerstörung der Laserdiode.

Fokus einstellen

Der Fokus wird an der Lagerschraube des Antriebsmotors mit einem Torx Schraubendreher bei laufendem CD-Spieler eingestellt.

Fokus Einstellung Philips CD104 CDM1

Auf der Servo-Platine wird mit einem Multimeter durch die Öffnung des Steckers für die Fokussteuerung am rechten Pin die Spannung gemessen. Da eine CD nie völlig eben ist (was durch die Fokussteuerung auf der Servoplatine ausgeglichen wird), ändert sich der abgelesene Wert mit jeder Umdrehung der CD. Beim letzten Lied (liegt auf der CD aussen) sind diese Schwankungen folglich höher. Da bei einer selbstgebrannten CD die Datenschicht geringfügig anders angeordnet ist (weshalb bei Selbstgebrannten ein hörbares "Skippen" am Ende der CD häufiger ist), eignet sich am besten der Anfang einer selbstgebrannten CD zum Einstellen. Den Lagerteller auf den kleinstmöglichen Wert einstellen.

In manchen Fällen kann das Verlieren des Fokus auch andere Ursachen haben, beispielsweise wenn die Spurführung nicht mehr widerstandsfrei funktioniert oder der axiale Winkel des gesamten Laserstocks nicht mehr stimmt.

Einstellen des Fokus auf der Servoplatine

Spurführung Radialmotor

Die Spursteuerung, die den Laser von Anfang bis Ende der CD führt, wird beim Philips CDM1 Laufwerk durch ein Magnetfeld geregelt, welches einen Aluminium-Arm mit ansitzendem Laserstock in die entsprechende Position fährt. Die häufigste mechanische Ursache für Aussetzten der Wiedergabe ist nach dem Verlust des Fokus und erhöhtem Lagerwiderstand im axialen CD-Motor, ein zu hoher Lagerwiderstand im Radial-Motor der Spursteuerung. Die Achse dieses radialen Antriebs ist beim CDM1 eine Edelstahlwelle, die oben wie unten Kugelgelagert ist. Nach unterschiedlicher Materialdehnung, nimmt die Spannung auf diese Kugellager und somit deren Widerstand zu, bis die elektrische Spursteuerung dieses nicht mehr ausgleichen kann. Der zu hohe Lagerwiderstand äussert sich in einfachen Fällen in Aussetzern oder einem Versagen der Funktion bei Titelsprüngen. In stärkerem Ausmaß kann die elektronische Spursteuerung durch Überlastung Schaden nehmen.

Die Lagerspannung wird an der Mutter der Edelstahlwelle eingestellt, die mittig an der Unterseite der CDM1 Einheit auf folgendem Foto zu sehen ist.

Philipc CD304 oversampling

Die Achse der Spursteuerung nicht ganz herausgezogen werden. Die Achse beherbergt Distanzkappen, Scheiben, Gummiringe und eine Federscheibe, von denen schnell etwas an die umliegenden Magneten gelangt. In diesem Fall muss der radiale Antrieb völlig von der Grundplatte demotiert werden, um alles wieder in die richtige Reihenfolge zu bringen.

Philips CDM0

Es genügt, wenn nach dem Lösen der Mutter die Achse bündig eingeschoben wird. An der Oberseite gibt dadurch der Sechskantkopf der Achse genügend Freiraum um an das obere Kugellager zu gelangen.

Philips CD104 Revision

Etwas Silikon Öl kann mit einer Spritze auf die Lagerkapselung aufgetragen werden. Durch den kleinen Spalt zwischen innerer Lagerbuchse und Kapselplatte gelangt dieses Öl in das Innere. Damit es sich gleichmässig verteilt, die Achse mit der Hand drehen.

Philips CD 104

Den Vorgang an dem zweiten Lager wiederholen und die Achse dann wieder in ihre ursprüngliche Position schieben.

Philips CD304 Revision

Die Unterlegscheibe auflegen und die Mutter nur mit den Fingern anziehen. Während die Mutter sanft angedreht wird, muss mit der anderen Hand der Laserstock gegriffen werden um das Lagerspiel zu kontrollieren. Den Laserstock gerade leicht auf und ab bewegen. Das Lagerspiel ist dabei zwischen Mutter und äusserer Buchse des Lagers sichtbar. Die Mutter wird nur soweit angezogen, bis das Lagerspiel minimal ist und der Dreharm ohne übermäßige Lagerspannung frei beweglich bleibt.

CD 204 Modifikation

Zum Testen eines ausreichend geringen Lagerwiderstands, das CDM1 eben auflegen und die Flachkabel über den Dreharm legen, damit dieser sich frei bewegen kann. Mit einer Wederwaage gemessen, darf eine Kraft von 30mN von Anfang bis Vollausschlag des Dreharms nicht überschritten werden. Mit dem Finger leicht angetippt, soll der Dreharm sehr leichtgängig von einem Endanschlag zum anderen pendeln und immer in der gleichen etwa Mittenposition zum Stillstand kommen.

CDX Revision

Abschließend muss der Fokus neu eingestellt werden.

Abtastwinkel des Laserstocks

Der Laserstrahl soll nahezu im 90° Winkel auf die CD fallen, damit die reflektierte Datenabtastung, in den vorgesehenen Bereich der Monitordiode fällt. Im Philips CDM1 Laufwerk ist der gesamte Laserstock an einem Dreharm befestigt, um den Laserstrahl in der Spur vom Anfang der CD bis zum Ende zu führen. Die Achse dieses Dreharms ist auf dem folgenden Foto an der Unterseite einer CDM1 Einheit mittig zu erkennen. Die Achse ist mittig mit einer Mutter auf einem Lagerbock befestigt, der Lagerbock selbst, ist mit zwei Torx-Schrauben befestigt. Nach lösen der beiden Schrauben kann die Achse verschoben werden, um den Winkel zur CD einzustellen.

Durch die präzise und massive Bauweise aus Metall, findet keine Veränderung dieses Winkels statt und eine Einstellung ist normalerweise nicht nötigt. Auch ist die Bündelung der reflektierten Datenabtastung so hervorragend, dass ein großer Toleranzbereich für die Winkeleinstellung möglich ist. Für die Winkeleinstellung hat daher die Leichtgängigkeit der Achse eine höhere Priorität. Wird dieser Winkel verstellt, ändert sich auch die Spannung im oberen und unteren Kugellager der Achse. Ursächlich für eine mangelnde Funktion ist häufiger ein zu hoher Widerstand der Lager, welcher dann die Spursteuerung erschwert.

Philips CDM1 radiale Spursteurung

Der Winkel muss nur eingestellt werden, wenn die beiden Schrauben des Lagerbocks versehentlich gelöst wurden, oder der gesamte magnetische Radial-Antrieb mit Laserstock getauscht wird. Da diese Einheit immer mit zugehöriger Laserplatine getauscht werden muss, scheidet ein solcher Austausch eigentlich aus. Es verbleibt neben Laserplatine, radialer Spursteuerung und Laserstock am Aluminum-Körper der CDM1 Einheit, nur der axiale Motor für die Drehung der CD, welcher einfacher zu tauschen ist, aber meist nur eine Lagerwartung und Einstellung benötigt. Bei einem tatsächlichen Defekt am Laserstock ist es also besser die CDM1 Einheit zu wechseln.

Für den verbleibenden Fall eines versehentlich gelösten Lagerbocks, werden zur Einstellung des Winkels von Philips eine Test-CD aus Glas und ein spezieller Spiegel benötigt. Leider ist beides nicht mehr erhältlich und es muss eine andere Lösung her. Für die Test-CD eignet sich eine transparente CD, die manchmal bei 50er oder 100er Spindeln für CD-Rohlinge oben auf liegt. Auf dieser transparenten CD wird mit Lineal und Filzstift eine dünne Linie aufgebracht, die ungefähr durch die Mitte der möglichen Datenfläche einer Seite verläuft.

Test-CD zum Winkel Einstellen

Das zweite Messinstrument, den Spiegel, können wir überflüssig machen. Der Spiegel mit Ausschnitt sollte auf das obere Objektiv des Lasers gelegt werden. Wurde nun die Test-CD aufgelegt, konnte eine fehlerhafte Winkeleinstellung in einer bestimten Blickrichtung festgestellt werden. Die CD und der Laserstock wurde gedreht, bis das Objektiv mittig unter der Linie durch die CD zu sehen ist. Die Blickrichtung wurde vom Spiegel vorgegeben, indem die Spiegelung der Linie von der CD nicht sichtbar ist und von der Linie auf der CD verdeckt wird.

Die Blickrichtung kann auch auf andere Weise sichergestellt werden. Wenn das Objektiv mittig unter der Linie ausgerichtet ist und die Linie auch mittig durch die Achse der Spursteuerung läuft.

Objektiv und Test-CD ausrichten

Es wird nur mit einem Auge geschaut und das Licht sollte gerade von oben auf das Objektiv fallen.

Blickwinkel zur Messung

Bei möglichst geradem Lichteinfall von oben, wirft nun die Linie auf der CD einen Schatten auf das Objektiv. Auf dem blanken Aluminiumkranz, der das Objektiv umfasst, ist dieser Schatten gut sichtbar. Weicht dieser Schatten um mehr als 4mm von den deckungsgleichen Linien auf Aluminiumkörper und CD ab, muss der Winkel nachgestellt werden. Bei weniger als 4mm ist eine Einstellung nicht notwendig und sollte auch nicht soweit erfolgen, dass der Schatten exakt von der Linie auf der CD verdeckt wird.

Das folgende Foto zeigt den Schatten, ist aber zur Verdeutlichung nicht aus dem Blickwinkel fotografiert.

Verstellter Winkel am Philips CDM1 Laser

Der Winkel muss über eine zweite versetzte Position noch mal gemessen werden. Sollte eine Einstellung nötig sein, werden die beiden Schrauben des Lagerbocks nur soweit gelöst, dass dieser sich mit etwas Kraft verschieben lässt bis die richtige Position gemessen wurde. Um einen verstellten Winkel über beide gemessenen Achsen zu korrigieren, wird Geduld und Fingerspitzengefühl benötigt. Anschließend muss sowohl der Fokus, als auch der Lagerwiderstand der Spursteuerung neu eingestellt werden.

Messung über zweite Achse

CD Spindelmotor, Hallmotor

Da der Lagerwiderstand durch Verschleiß zunimmt, läuft der CD Motor nicht mehr an. Das Wort Verschleiß bezieht sich hier auf einen normalen Prozess, der auch mit hochwertigen Bauteilen wie einer Edelstahlwelle in einer Messingbuchse nicht zu vermeiden ist. Das CDM-1 Laufwerk benötigt auch nach 25 Jahren meist nur eine Wartung.

Demontierter Antriebsmotor der CDM-1 Lasereinheit.

Zerlegter Antriebsmotor des CDM1 Philips CD304

Zur Demontage des Motors zuerst die beiden Schrauben des Motorbügels mit einem Torx-Schraubendreher lösen.

Motorbügel demontieren Philips CD104

Nach Abnehmen des Motorbügels ist der untere Lagerteller aus Kunststoff  innerhalb des Magneten zu sehen. Rechts daneben die Mutter zur Befestigung der Motorglocke.

Lagerschraube im Motorbügel

Nach dem Lösen der Mutter kann die Glocke gerade nach oben heraus gezogen werden.

Abgenommene Motorglocke CDM 1

Die Motorplatine ist nicht separat befestigt und kann ebenfalls nach oben heraus genommen werden.

Motorplatine

Nachdem der Sprengring von der Motorwelle entfernt wurde, kann diese nach unten heraus gezogen werden.

CD Spindel

Eine stark eingelaufene Welle sollte mit ihrer Messingbuchse erneuert werden. Die Messingbuchse ist in den Aluminiumkörper eingedrückt und muss mit einer Presse heraus gedrückt und die neue Buchse dann gerade eingedrückt werden. Ohne entsprechende Presse und Ersatzteile, muss die CDM-1 Einheit komplett getauscht werden. Den meisten Einheiten genügt eine gründliche Reinigung der Buchse mit Waschbenzin, die Edelstahlwelle kann mit einem 1000er Schleifpapier geschlichtet werden. Das Spiel der Welle in der Buchse darf anschließend nicht zu groß sein. Die Welle wird ohne mineralische Öle oder Haftschmiermittel in die Buchse eingesetzt.

Laufspuren an der Antriebswelle

Der verbleibende Kontaktpunkt der Welle ist der untere Lagerteller aus Kunststoff, der in Form einer Schraube zudem zur Höheneinstellung der Spindel dient. Bei durchschnittlich 350 bis maximal 500 Umdrehungen pro Minute ist ein radiales Kugellager nicht nötig, hier reicht ein gleitfähiger Kunststoff. Auf dem folgenden Bild ist rechts ein Lagerteller mit normaler Nutzung nach 20 Jahren zu sehen. Auf dem Lagerteller sind ca 100 Millionen Umdrehungen der Spindelachse erfolgt - die CDM-1 Einheit arbeitete fehlerfrei ohne jede Beeinträchtigung. Links auf dem Bild ein Lagerteller nach 10 Jahren Dauerbetrieb und ca 1,8 Milliarden Umdrehungen. Der Lagerteller ist um bis 0,8 mm eingelaufen. Die CD lag somit nicht mehr im Fokus und die Servo-Platine schaltete nicht den Antriebsmotor.

Abnutzung an der Lagerschraube

Ein Nachstellen des Lagertellers um das eingelaufene Maß bringt die Spindel wieder in den für die Fokussierung nötigen Bereich. Da die eingelaufene Stelle selten exakt zentriert und die Auflagefläche der Spindel durch die Muldenform größer ist, wird bei einem nur Nachstellen des Lagertellers die Lagerreibung weiter erhöht. Der Lagerteller sollte erneuert, oder vor dem Einstellen der Spindelhöhe plan geschliffen werden. Zum Planschleifen drehe den Lagerteller verkehrt herum in den Motorbügel, sodass die Lagerseite leicht erhöht aus dem Bügel steht. Lege 1000er Schmirgelpapier auf einen Spiegel um eine ebene Schleiffläche zu erhalten.

Planschleifen des Lagertellers

Du kannst den Lagerteller plan schleifen indem der Motorbügel die richtige Schleifposition vorgibt. Zum Schleifen benutze ich immer den gleichen Bügel, damit der Im CD Spieler verbleibende nicht die unschönen Schleifspuren zeigt.

Motorbügel mit geplanter Lagerschraube

Anschließend den Lagerteller wieder richtig herum in den Motorbügel eindrehen und die gesamte Einheit in umgekehrter Reihenfolge montieren. Auf den Lagerteller sollte wie an der Edelstahlwelle keine mineralischen Öle oder Haftschmierstoffe aufgebracht werden. Zur Voreinstellung der Spindelhöhe wird der Lagerteller soweit eingedreht, dass ein Luftspalt von knapp einem Millimeter zwischen dem Ringmagneten am Motorbügel und der Glocke des Motors entsteht, sodass die Glocke mit Spindel frei drehen kann. Die abschließende Feineinstellung des Lagertellers wird im Betrieb vorgenommen: Fokus einstellen

Innere Laser Linsen

In seltenen Fällen kann Schmutz an der oberen Linse vorbei fallen und eine Reinigung der darunter liegenden Linse wird erforderlich. Nach herausziehen des Flachbandkabels kann der gesamte Laserkörper durch leichtes verdrehen gegen den Uhrzeigersinn nach oben herausgezogen werden.

Platine der CDM Laserdiode

Die Schraube nicht lösen, da in das Innere keinerlei Schmutz gelangen kann.

Entnommener CDM Laserstock

Monitordiode ausrichten

Sollte die Laserdiode doch einmal aus dem mittleren Teil mit Monitordiode entfernt worden sein, ist ohne Messplatz nur die folgende grobe Ausrichtung möglich. Eine Funktion ist damit nicht gewährleistet. Dieser Teil sollte nicht durchgeführt werden und dient nur der Veranschaulichung.

Körper der Monitordiode mit entnommener Platine der Laserdiode

Die beiden oberen Nasen am Alukörper der Laserdiode müssen den Bock des Alukörpers der Monitordiode umschließen.

Sicht in den Körper der CDM Monitordiode

Die durch die Linse sichtbare feine Linie muss durch Verdrehen nun noch auf die Monitordiode ausgerichtet werden.

Ausrichten der CDM Monitordiode

Der Luftspalt zur Höheneinstellung sollte vor Demontage mit einer Fühlerlehre gemessen werden. Aber auch das ist in der Regel zu ungenau. Eine exakte Ausrichtung ist nur mit einem Messpaltz möglich.

Höheneinstellung der CDM Monitordiode

CD-Einzug einstellen

Berühmt wie das CDM-1 Laufwerk selbst, die CD-Lade zieht nicht ganz ein und benötigt den "Philips-Schubser" - eindrücken der Lade auf dem letzten Zentimeter von Hand.

Philips CD304 CD Lade schließt nicht ganz

Als Ursache wird oft der Gummiriemen am motorischen Antrieb vermutet. Mit einem neuen Gummiriemen kann die Ursache oftmals nicht behoben werden.

Gummiring des CDM1

Die Mechanik des Anpresstellers für die CD ist der ursächliche Grund. Der Bügel der Laufrolle ist minimal verbogen. Beim Einfahren der CD-Lade versucht die Mechanik daher einen höheren Anpressdruck auf die CD auszuüben - der Widerstand auf dem letzten cm Weg der Lade wird dadurch zu hoch.

Zu hoher Anpressdruck auf die CD

Der Bügel der Laufrolle kann an der Oberseite mit einem Schraubendreher gerichtet werden. Mit der richtigen Einstellung, läuft die Lade ohne Widerstand bis zum Endanschlag sauber ein und der Bügel bringt gerade soviel Anpressdruck auf die CD, dass diese beim Starten der Funktion ohne übermäßiges Durchrutschen beschleunigt werden kann.

Richten der Lagersteuerung

Um ein erneutes Verbiegen zu verhindern, kann ein Filzgleiter als Abstandhalter angebracht werden. Es sollten aber keine großen Gewichte mittig auf dem Gehäusedeckel des CD-Spielers lasten.

Stahlblechkorb des CD Einzug

Sollte die Lade anschließend zwar bis hinten Einlaufen, aber insgesamt doch sehr langsam sein, sollten die Transistoren auf der Steuerplatine der Lade erneuert werden. Ein Defekt am Antriebsmotor für die Lade, war bisher nur einmal zu finden, ist also ziemlich unwahrscheinlich, wenn der CDM Einzug sauber eingebaut und die Kabel des Motors, dabei nicht gequetscht werden.

Steuerung CD-Einzug


Einbau und Einstellung

Alle beweglichen Teile können mit einer Montagepaste geschmiert werden. Der Bereich des Gummirings und des Lauftellers zum Andrücken der CD muss hiervon frei bleiben.

Mechanik schmieren

Nach dem Einbau wird die Einstellung der Mechanik vorgenommen. Nach Einlegen einer CD kann die linke Schraube gelöst werden, um mit dem weißen Kunststoff die Lage des CD-Einzugs so zu verändern, dass dieser während des Betriebs nicht in Kontakt mit der rotierenden CD tritt. Die rechte Schraube wird soweit eingedreht, dass bei eingelegter CD zwischen Ende der Schraube und dem Stahlblechkorb ein kleiner Luftspalt von 3 Blatt Papiers bleibt. Die Führungsrollen der ausfahrenden CD-Lade können so mittels der Feder Ungleichmäßigkeiten ausgleichen, aber sich nicht soweit entfernen, dass der CD-Einzug aus seiner Führung springt.

Einzug justieren

Abschließend wird ein gleichmäßiger Luftspalt zur Gerätefront an den beiden Schrauben der Einzugsblende eingestellt.