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Wandlervorrichtung zum Aufzeichnen oder Abtasten einer rillenförmigen Registrierungsspur
Die Erfindung bezieht sich auf eine Wandlervorrichtung zum Aufzeichnen oder Abtasten einer rillenförmigen Registrierungsspur, in der gleichzeitig zwei Signale verschiedener Schwingungsrichtungen enthalten sind, mittels eines gemeinsamen Stichel- bzw. Nadelhalters, der mit zwei unabhängig voneinander beweglichen Wandlerelementen über ein Kopplungselement mit zwei Armen, in welchem die Zusammensetzung oder die Trennung einer Doppelinformation erfolgt, in mechanischer Verbindung ist.
Ein solcher Wandler ist aus der brit. Patentschrift Nr. 394325 bekannt. Es ist darin ein Kopplungsstück beschrieben, dessen beide Zweige eine L-förmige Gestalt haben, wobei, um an dem Eckpunkt des L einen Gelenkpunkt zu erhalten, der Querschnitt des Materials des Kopplungsstückes verjüngt ist.
Der Wandler nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass jeder der beiden links und rechts vom Stichel- bzw. Nadelhalter angeordnete Arme des Kopplungselementes zwei hintereinander liegende Abschnitte aufweist, welche aus je mindestens zwei Materialien mit derart verschiedener Elastizität bestehen, dass die aus diesen Werkstoffen gebildeten Teile der Abschnitte - unabhängig von ihrem Ab-
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weist.
Die vorliegende Erfindung bezweckt einen Wandler zu schaffen, bei dem die Kopplung zwischen dem Stichel- bzw. Nadelhalter und den Wandlerelementen sehr schlaff ausgebildet ist, so dass bei Anwendung in einem Tonabnehmer die Nadelspitze imstande ist, den Modulationen in den Rillen der Platte mit der erforderlichen Schlaffheit zu folgen. Dies hat einerseits zur Folge, dass die Trennung der Doppelinformation möglichst gut ist und anderseits, dass bei starken Auslenkungen die Nadel nicht aus der Rille springt, wozu andernfalls ein grösserer Auflagedruck erforderlich wäre, was eine grössere Abnutzung der Nadel und/oder der Platte mit sich bringen würde, während im gegenständlichen Fall ein geringer Auflagedruck, welchen die heutige Entwicklung der Bauart von Plattenspielern anstrebt, ausreicht.
Bei Rillenabtastern der bekannten Art wird das Kopplungsstück einer initialen Druckspannung unterworfen, welche, wenn die Nadel durch die Modulationen der Rille ausgelenkt wird, proportional hiemit grösser oder kleiner wird, so dass die zulässige Schlaffheit des Materials durch die Forderung begrenzt wird, dass die Zweige des Kopplungsstückes gegen Knickung widerstandsfähig sein sollen. Daher wird bei dem Wandler nach der Erfindung vorzugsweise ein Kopplungsstück verwendet, das einer initialen Zugspannung unterworfen und derart gestaltet ist, dass es an der Stelle des Kontaktpunktes zwischen dem Kopplungsstück und dem Nadel- bzw. Stichelhalter einen Winkel von weniger als 1800 einschliesst, innerhalb dessen der Nadel- bzw. Stichelhalter liegt.
Auf diese Weise wird, ausgehend von dieser konstanten Vorspannung, bei Auslenkung der Nadelspitze durch die Rillenmodulationen der Abschnitt des Kopplungsstückes zwischen dem Kontaktpunkt und dem nächstfolgenden Gelenkpunkt mehr oder weniger auf Zug beansprucht, wodurch die Steifheit des Kopplungsstückes erheblich vergrössert werden kann.
Würde ein Material mit einer solchen Schlaffheit für das Kopplungsstück eines in bekannter Weise ausgebildeten RillenaLl. asters verwendet werden, so würde das Kopplungsstück bereits unter der Wirkung des Druckes der Nadel auf die Platte eingestülpt werden, so dass eine Signalübertragung weitgehend aus-
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ständig aus einem schlaffen Material hergestellt-wobei im Prinzip sogar die Abschnitte beiderseits des
Kontaktpunktes zwischen Nadel- bzw. Stichelhalter und Kopplungsstück durch Seile ersetzt werden kön- nen-so ergibt sich, dass in den ausser auf Zug auch noch anders beanspruchten Abschnitten jedes Armes
Verluste in der Übertragung der mechanischen Energie auf die Wandlerelemente auftreten, was sich in einer Schwächung des Signals, besonders bei hohen Frequenzen auswirkt.
Das erfindungsgemässe Kopplungs- stück wird demgegenüber derart ausgebildet, dass jeder Arm des Kopplungsstückes aus mindestens zwei Ma- terialien besteht, deren Elastizitätsmoduliderart verschieden sind, dass die aus diesen Materialien herge- stellten Abschnitte jedes Armes - unabhängig von ihren Abmessungen-untereinander einen Steifheitsun- terschied aufweisen. Es wird ohne weiteres einleuchten, dass darunter ausserdem die Kombinationen von
Materialien für die beiden Abschnitte eines Armes zu verstehen sind, die, obgleich sie derselben Mate- rialklasse angehören - z. B. der Klasse der Polyvinylchloride - nicht als gleiche Materialien betrachtet werden dürfen, wenn sie verschiedene Elastizitätsmoduli haben, z.
B. durch Zusatz eines andern Prozent- satzes des Weichmachers, was unter anderem in der Zeitschrift "Kunststoffe" 41, 1951, Heft 3, Sei- ten 89-97, beschrieben ist. Als geeignetes Material lässt sich im allgemeinen jedes Material anwenden, welches eine hinreichende Innendämpfung hat, da sonst Resonanzerscheinungen auftreten, welche die Si- gnalübertragung und damit auch die Frequenzkennlinien der Wiedergabe stören können.
Solche Erwägungen werden in der erwähnten brit. Patentschrift nicht angestellt. Dort handelt es sich um ein Druckkopplungsstück, das durchaus nicht aus schlaffem Material hergestellt werden kann, da die Steifheit der Arme des L zwischen Kontaktpunkt und Gelenkpunkt stets. grösser sein muss als die
Knickfestigkeit des Materials, aus dem sie hergestellt sind.
Infolge der Tatsache, dass bei der vorliegenden Bauart die Steifheit des Materials zwischen dem Kon- taktpunkt und dem Gelenkpunkt praktisch unbegrenzt verringert werden kann, bringt die Verjüngung des
Querschnitts des Materials des Kopplungsstückes an der Stelle der Gelenkpunkte keine Schwierigkeit mit sich, im Gegensatz zu dem Kopplungsstück der bekannten Art, bei der mit Rücksicht auf die Knickgefahr keine weitere Verringerung des Querschnitts möglich ist.
Die Bauart nach der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise bei auf Torsion bzw. Verdrehung an- sprechenden Wandlerelementen durchgeführt, da es dabei möglich ist, untere anderem durch geeignete La- gerung geringe Kräfte anzuwenden, so dass das Kopplungsstück möglichst schlaff gemacht werden kann.
Bei Verwendung vonKristallelementen muss das Kopplungsstück noch schlaffer ausgebildet werden, um die
Nadelbewegungen richtig übertragen zu können, da die Einklemmung des in diesem Falle zu tordierenden, steifen Kristalls die Starrheit des Ganzen ertoe
Bei einer besonderen Ausführungsform des ndlers sind die Werkstoffe für jeden Arm des Kopplungs- stückes derart gewählt, dass beide Arme nahezu gleiche Eigenschaften besitzen.
Dies ist besonders wichtig, wenn die Wandlervorrichtung zur Aufzeichnung zweier stereophonisch ein- ander zugehörender Signale bzw. zur Abtastung einer rillenförmigen Spur mit stereophonischen Aufzeich- nungen bestimmt ist. Handelt es sich jedoch um die Aufzeichnung oder Abtastung eines monauralen Si-
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geben.
Die Steifheit der Kopplung zwischen dem Stichel- bzw. Nadelhalterund den Wandlerelementenkann noch weiter verringert werden, wenn gemäss der Erfindung die Materialteile beiderseits des Kontaktpunktes zwischen Stichel-bzw. Nadelhalter und Kopplungsstück miteinander verbunden sind, wobei der Nadel- bzw. Stichelhalter lose in dem durch diese Teile gebildeten Winkel liegt und der Kontakt zwischen den genannten Teilen durch die konstante Vorspannung hergestellt wird.
Die Wandlervorrichtung kann in den vorerwähnten Fällen derart konstruiert sein, dass bei Aufbau etwa jedes Armes aus zweierlei Werkstoffen jedes Wandlerelement mit dem Abschnitt des betreffenden Armes verbunden ist, der aus dem Material mit der grösseren Steifheit besteht. Vorzugsweise ist der Abschnitt des betreffenden Armes mit grösserer Steifheit aus Metall oder einem Kunststoff und der Abschnitt des Armes mit geringerer Steifheit aus Gummi oder einem Kunststoff mit einer Gummi entsprechenden Steifheit hergestellt.
Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläu-
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tert, wobei Fig. l eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemässen Wandlervorrichtung zeigt und in Fig. 2 die wesentlichen Teile dieser Vorrichtung schematisch dargestellt sind.
Fig. l zeigt eine magnetische Wandlervorrichtung zum Aufzeichnen oder Abtasten einer rillenförmi- gen Spur, in der gleichzeitig zwei Signale mit verschiedenen Schwingungsrichtungen aufgezeichnet wer- 5den bzw. sind, mittels eines gemeinsamen Aufzeichen- bzw. Abtastorgans 1 (Nadel bzw. Stichel), das über ein Kopplungsstück 2 mit zwei voneinander unabhängigen Wandlerelementen 3 und 4 in mechani- schem Kontakt ist. Diese Wandlerelemente bestehen aus je einem um seine Achse drehbaren Dauerma- gneten, der in einem Magnetkreis 5 bzw. 6 liegt.
Das Kopplungsstück 2 schliesst an der Stelle des Kontaktpunktes 12 einen Winkel von weniger als 1800 ) ein, innerhalb dessen der Stichel- bzw. Nadelhalter 7 liegt und besteht aus zwei beiderseits dieser Stelle angeordneten Armen mit zwei, aus verschiedenen Werkstoffen bestehenden Abschnitten 2a, 2a' und 2b, 2b' mit einer hinreichenden Innendämpfung.
Die Elastizitätsmoduli dieser Werkstoffe sind unabhängig von den Abmessungen der daraus hergestell- ten Abschnitte 2a und 2b in jedem Arm derart gewählt, dass diese Abschnitte in jedem Arm untereinander einen grossen Steifheitsunterschied aufweisen. Der Abschnitt 2a z. B. kann aus einem verhältnismässig schlaffen Werkstoff, wie z. B. Gummi oder einem Kunststoff mit einer Gummi entsprechenden Steifheit, z. B. einem Polyvinylchlorid (60/40) und der Abschnitt 2b aus einem verhältnismässig steifen Werkstoff, wie z. B. Metall oder einem steifen Kunststoff, z. B. auch einem Polyvinylchlorid (100/0), hergestellt sein, wobei die Zahl hinter dem Strich den Prozentsatz des Weichmachers bezeichnet.
Bei der in den Figuren dargestellten vorzugsweisen Ausführungsform bilden die Abschnitte 2a und
2a'der beiden Arme ein einziges Materialstück ; diese Abschnitte schliessen miteinander einen Winkel von weniger als 1800 ein, innerhalb dessen der Stichel- bzw. Nadelhalter 7 liegt.
Fig. 2 zeigt eine schematische Frontalansicht der für die Erfindung wesentlichen Teile der Wandler- vorrichtung nach Fig. 1, in welcher auch die zufolge eines Signals auftretenden Kraftkomponenten ein- getragen sind. Bei Signalwiedergabe übt beispielsweise das linke der beiden in einer Registrierspur aufge- zeichneten Signale auf den Nadelhalter 7 eine durch den Pfeil 8 dargestellte Kraftkomponente aus. Zu- folge dieser Kraft wird der dünne, eine geringere Steifheit aufweisende Teil des Abschnittes 2a des lin- ken Armes 2 auf Zug beansprucht, wie durch den Pfeil 9 angedeutet. Dieser Abschnitt überträgt diese
Kraft auf den steiferen Abschnitt 2b des linken Armes, wodurch sich dieser in Pfeilrichtung 10 verdreht und im Wandlerelement 3 die Signalumformung bewirkt.
Im Gegensatz dazu verursacht dieselbe Kraftkomponente 8 im geringere Steifheit aufweisenden Ab- schnitt 2a des rechten Armes 2 lediglich eine wie durch den Pfeil 11 angedeutete Verbiegung desselben, welche zufolge seiner geringeren Steifheit nicht auf den steiferen Abschnitt 2b des rechten Armes über- tragen wird, so dass dieser in seiner Ruhestellung bleibt. Im Wandlerelement 4 kann daher auch keine
Signalumformung stattfinden. Für ein rechtes Signal bewirkt dagegen das Wandlerelement 4 die Signalum- formung, während der Abschnitt 2b des linken Armes in seiner Ruhestellung bleibt. Aus dem Vorangegan- genen ist daher die Informationstrennung, nämlich dass ein linkes Signal nur im Wandlerelement 3 und ein rechtes Signal nur im Wandlerelement 4 umgeformt wird, offensichtlich. Für die Aufzeichnung von zwei Signalen in einer Registrierspur gelten die analogen Gesichtspunkte.
PATENTANSPRÜCHE :
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der gleichzeitig zwei Signale verschiedener Schwingungsrichtungen enthalten sind, mittels eines gemeinsamen Stichel- bzw. Nadelhalters, der mit zwei unabhängig voneinander beweglichen Wandlerelementen über ein Kopplungselement mit zwei Armen, in welchem die Zusammensetzung oder Trennung einer Doppelinformation erfolgt, in mechanischer Verbindung ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der beiden links und rechts vom Stichel-bzw.
Nadelhalter (7) angeordneten Arme (2) des Kopplungselementes zwei hintereinander liegende Abschnitte (2a, 2b bzw. 2a', 2b') aufweist, welche aus je mindestens zwei Materialien mit derart verschiedener Elastizität bestehen, dass die aus diesen Werkstoffen gebildeten Teile der Abschnitte - unabhängig von ihren Abmessungen - untereinander einen Steifheitsunterschied aufweisen, wobei der lediglich auf Zug beanspruchte Abschnitt (2a, 2a'), der mit dem Stichel-bzw. Nadelhalter (7) in Verbindung steht, die geringere Steifheit aufweist.