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Laufwerk für plattenförmige Tonträger Die Erfindung betrifft ein Laufwerk
für plattenförmige Tonträger mit einem Indikator für Bewegungen, z. B. eine Lichtquelle,
einen Fotowiderstand und eine vom Tonarm bewegte Blende zwischen Lichtquelle und
Widerstand enthaltenden Endabschalter im Motorstromkreis.
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Mechanische Endabschalter haben den unvermeidbaren Nachteil, daß die
im Abdrängbereich auf den schwenkenden Tonarm zur Wirkung kommende Rückstellkraft
ihres Steuergliedes die Schwingungs-Symmetrie des Abtastsystems stört, was bei hochempfindlichen
Abtastsystemen hörbar wird.
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Um bei Verwendung hochempfindlicher Abtastsysteme nicht auf das selbsttätige
Abschalten des Laufwerkes nach dem Abspielen einer Seite der Schallplatte verzichten
zu müssen, wurden fotoelektrisch arbeitende Endabschalter geschaffen, die den Tonarm
mechanisch überhaupt nicht beanspruchen. Das Abschalten des Laufwerkes erfolgt hier
durch Beeinflussung eines Fotowiderstandes beim Einschwenken des Tonarmes in die
Abschaltstellung, welche von der die Nadel des Abtastsystems führenden Auslaufrille
der Schallplatte bestimmt wird (Plattenspieler E. R. A.).
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Die Abschaltfunktionen des bekannten fotoelektrischen Endabschalters
ist allein von der Winkel-Stellung des Tonarmes, d. h. also von einem bestimmten
Radius der Rille, abhängig. Weicht der Radius der Auslaufrille von diesem Wert ab,
so besteht die Gefahr, daß das Laufwerk des Plattenspielers entweder schon vor Beendigung
der Wiedergabe der Tonaufzeichnung oder aber überhaupt nicht abgeschaltet wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen fotoelektrischen Endabschalter
zu schaffen, der diesen Nachteil nicht hat und bei allen handelsüblichen Schallplattengrößen
sicher anspricht.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß im Steuerstromkreis
des Endabschalters ein Differenzierglied liegt, das den sich mit der Bewegung des
Tonarmes quer zur Aufzeichnungsrichtung ändernden Steuerstrom differenziert, und
ein weiteres Schaltungselement, das anspricht, wenn der Differentialquotient eine
vorgegebene Größe überschreitet.
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Ein derart aufgebauter Endabschalter spricht im Bereich der Abschaltbereitschaft,
die dem Abdrängbereich bei Plattenspielern mit mechanischem Endabschalter äquivalent
ist, mit Sicherheit nur dann an, wenn die Abtastnadel des Tonarmes die Tonrillen
der Schallplatte verlassen hat und in ihre Auslaufrille eingetreten ist. Darüber
hinaus ist es mit diesem Endabschalter - beispielsweise zur wiederholten Wiedergabe
des letzten Teiles eines Musikstückes - erstmalig möglich, die Abtastnadel des Tonarmes
bei abgeschaltetem Laufwerk in eine der im Bereich der Abschaltbereitschaft liegenden
Tonrillen einzusetzen, ohne daß hierbei die Gefahr in Kauf genommen werden muß,
daß beim anschließenden Einschalten des Laufwerkes dieses durch den Endabschalter
sofort wieder abgeschaltet wird. Bei Laufwerken mit mechanischem Endabschalter wird
in diesem Fall das Steuerglied des Tonarmes bei seinem Ausschwenken um ein derart
geringes Maß nicht mit Sicherheit reibungsschlüssig mitgenommen, so daß es im allgemeinen
dabei- nicht aus seiner Abschaltstellung herausbewegt wird und demzufolge beim anschließenden
Einschalten des Plattenspielers den Endabschalter sofort wieder -zum Ansprechen
bringt.
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Nun ändert sich die Ablenkgeschwindigkeit des Tonarmes bei der Mitnahme
seines Abtastsystems durch die Auslaufrille der Schallplatte mit der Drehzahl des
Plattentellers, die bei handelsüblichen Schallplatten zwischen 162/s und 78 U/min
liegt. Die Zeitkonstante des Differenziergliedes müßte einen so großen. Geschwindigkeitsbereich
umfassen, daß es nicht mehr mit Sicherheit zwischen solchen Winkelgeschwindigkeiten
des Tonarmes, die bei großer Exzentrizität der Tonrillen von Schallplatten mit hoher
Umdrehungszahl auftreten, und den bei Schallplatten mit niedriger Drehzahl und geringer
Auslaufrillensteigerung auftretenden unterscheiden könnte und damit den Endabschalter
fälschlich zum Ansprechen bringen würde.
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Um dem vorzubeugen und bei allen Drehzahlen handelsüblicher Schallplatten
eine sichere Funktion des Endabschalters zu gewährleisten, ist die Zeitkonstante
seines Dfferenziergliedes mit der Drehzahl des Laufwerkes des Plattenspielers umschaltbar.
Der
Endabschalter besteht in einer wegen ihres einfachen Aufbaus bevorzugten Ausführung
aus einem zumindest den Motorstromkreis des Laufwerkes schaltenden Relais, in dessen
Erreger-Gleichstromkreis ein von einem Fotowiderstand über das Differenzierglied
gesteuerter Transistor liegt.
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Vorteilhaft ist der Fotowiderstand des Endabschalters nahezu während
der gesamten Abspieldauer der Schallaufzeichnung durch eine dem Tonarm zugeordnete
bzw. von diesem gesteuerte Schaltfahne abgedeckt und wird erst im Bereich der Abschaltbereitschaft,
also im allgemeinen kurz vor dem Eintreten der Abtastnadel in die Auslaufrille der
Schallplatte, allmählich freigegeben. Dadurch wird vermieden, daß der Endabschalter
bei Ausfall der den Fotowiderstand beaufschlagenden Lichtquelle anspricht und den
oder die Betriebsstromkreise des Plattenspielers unterbricht. Ein mit dem Endabschalter
ausgestatteter Plattenspieler bleibt sonach auch beim Durchbrennen der Wendel einer
den Fotowiderstand beleuchtenden Glühlampe noch einsatzfähig, nur muß -er von Hand
ausgeschaltet werden.
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Die vom Tonarm gesteuerte Schaltfahne kann in einem Kreisbogen oder
geradlinig das den Fotowiderstand beaufschlagende Lichtbündel durchqueren, je nachdem,
ob sie einem um eine gerätefeste Achse schwenkenden Tonarm oder einem geradlinig
geführten, bisher hauptsächlich zum Schneiden gebräuchlichen Tangentialtonarm zugeordnet
ist.
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Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
erläutert. Es zeigt F i g. 1 den Fotowiderstand des Endabschalters im Zusammenwirken
mit dem Tonarm, F i g. 2 ein Prinzipschaltbild- des fotoelektrischen Endabschalters
und F i g. 3 ein Schaltbild des Endabschalters mit einem die Zeitkonstante seines
Differenziergliedes mit der Drehzahl des Laufwerkes ändernden Umschalter.
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Die F i g.1 zeigt das mit dem Tonarm zusammenwirkende, fotoelektrische
Steuerglied des Endabschalters. In einem Tubus 1 ist eine an konstanter Spannung
liegende Glühlampe 2 (F i g. 3) untergebracht, die beispielsweise durch eine nicht
dargestellte Mattscheibe oder mittels einer Optik ein im Querschnitt homogenes Lichtbündel
auf den Fotowiderstand 3 wirft. Eine mit der Achse 5 des Tonarmes fest verbundene
Schaltfahne 6 kann sich in einem Ausschnitt 4, der sich über die gesamte wirksame
Fläche des Fotowiderstandes erstreckt, und damit in dem den Fotowiderstand beaufschlagenden
Lichtbündel bewegen. Die Schaltfahne 6 ist dabei derart zur Tonarmachse 5 angeordnet,
daß sie nahezu im gesamten Bereich der Tonaufzeichnung der Schallplatte das Lichtbündel
im Lampengehäuse 1 unterbricht und erst bei Beginn der Abschaltbereit schalt, also
erst bei dem Eintreten der Abtastnadel des Tonarmes in die letzten Tonrillen der
Schallplatte, im Uhrzeigersinn verschwenkt wird und damit einen ständig anwachsenden
Querschnittsanteil des Lichtbündels auf den Fotowiderstand gelangen läßt.
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Die F i g. 2 zeigt ein Prinzipschaltbild des fotoelektrisch gesteuerten
Endabschalters. Die Wicklung 7 eines zumindest den Motorstromkreis für das Laufwerk
des Plattenspielers schaltenden Relais 7 liegt im Emitter-Kollektor-Kreis eines
Transistors 3 und in Reihe mit einem RC-Glied 11,12 an einer Gleichspannung, die
an den Klemmen I, II der Schaltung liegt. Die Basis B des Transistors liegt an einem
Spannungsabgriff 9 zwischen dem aiis Fotowiderstand 3 und Festwiderstand
10 gebildeten Spannungsteller. Der Fotowiderstand liegt mit dem RC-Differenzierglied
im Emitterkreis des Transistors.
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Der durch die Relaiswicklung fließende Kollektorstrom des Transistors
wird von dem Fotowiderstand 3 gesteuert und durch das Differenziergiied 11, 12 beeinflußt.
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Dies geschieht wie folgt: Ist der Plattenspieler gesetzt und befindet
sich sein Abtastsystem mitten im Aufzeichnungsbereich der Schallplatte und somit
sein Tonarm außerhalb der Abschaltbereitschaft, so ist der Fotowiderstand 3 durch
die Schaltfahne 6 vollständig abgedeckt und gegenüber dem Widerstand 10 hochohmig.
Das Widerstandsverhältnis ist so bemessen, daß der Transistor S voll ausgesteuert
ist, so däß sein Kollektorstrom lediglich durch den Widerstand 11 des Differenziergliedes
und den Innenwiderstand des Relais 7 begrenzt wird. Das Relais hat angezogen und
den (nicht dargestellten) Motorstromkreis geschlossen.
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Von einem vorgegebenen (kleinen) Rillendurchmesser an gelangt die
Abtastnadel des Tonarmes in den Bereich der Abschaltbereitschaft. In diesem Bereich
wird der Fotowiderstand durch die Schaltfahne allmählich freigegeben.
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Infolge des ständig größer werdenden, auf seine lichtempfindliche
Fläche auftreffenden Lichtstromes wird sein Widerstand ständig kleiner. Das bedingt
eine allmähliche, annähernd proportionale Abnahme des Kollektorstromes, wobei die
Widerstandswerte 3 und 10 so ausgelegt sind, daß auch bei vollem Ausschwenken der
Schaltfahne, also voll belichtetem Fotowiderstand der Haltestrom des Relais nicht
unterschritten wird.
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Der Spannungsabfall am Widerstand 11 des Differenziergliedes ist um
die Emitter-Basis-Spannung geringer als die Basisspannung. Mit abnehmendem Fotowiderstand
verschiebt sich zwar die Basisspannung am Abgriff 9 gegen Null, wodurch die Emitter-Basis-Spannung
niedriger und infolgedessen der vom Emitter zum Kollektor fließende Strom kleiner
wird, hierdurch wird aber der Spannungsabfall am Widerstand 11 ebenfalls kleiner,
so däß die Emitter-Basis-Spannung wieder ansteigt und somit die Änderung der Basisspannung
ausgeglichen wird. Der Kondensator 12 gibt seine überschüssige Ladung über den parallelgeschalteten
Widerstand 11 ab. Bei langsamer Änderung des Wertes des Fotowiderstandes sinkt der
Haltestrom des Relais 7 nicht unter einen vorgegebenen Minimalwert ab.
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Tritt die Nadel des Abtastsystems in die Auslaufrille der Schallplatte
ein, so wird die Schaltfahne 6 schnell verschvienkt, woraus eine ebenso schnelle
Widerstandsänderung resultiert. Der entsprechenden sprunghaften Änderung der Emitter-Basis-Spannung
kann aber die Spannung am Widerstand 11 nicht mehr in ausreichendem Maße folgen,
da der Kondensator 12 des Differenziergliedes auf Grund seines in diesem Falle beträchtlichen
überschüssigen Potentials zunächst die Spannung am Emitter hält, so daß die Emitter-Basis-Spannung
zu klein bzw, die Basis gegenüber dem Emitter positiv wird. Der Kollektorstrom unterscheidet
damit den Minimalwert des Haltestroms und wird schließlich bei positiver Basis unterbrochen.
Damit fällt das Relais ab, und seine
Kontakte unterbrechen den Motorstromkreis
des Plattenspielers, womit der Plattenspieler abgeschaltet ist.
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Der Endabschalter kann vorteilhaft auch zum Einschalten des Plattenspielers
herangezogen werden, wodurch einerseits ein für den vollen Gerätestrom ausgelegter,
doppelpoliger Hauptschalter parallel zu den Schaltkontakten des Relais erspart wird
und andererseits für das manuelle Ein- und Ausschalten des Plattenspielers leichtgängige
Schaltelemente, vorzugsweise Schalttasten, verwendet werden können.
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Diesem Zweck dient in an sich bekannter Weise eine zweite, in der
Zeichnung nicht dargestellte Wicklung des Relais 7, die mit einem Tastschalter in
einem Gleichstrom-Steuerkreis des Plattenspielers liegt. Durch kurzzeitiges Schließen
des Tastschalters zieht das Relais an, wobei seine in der Stromzuleitung liegenden,
also den vollen Gerätestrom schaltenden Kontakte schließen. Das Relais 7 wird beim
anschließenden öffnen des Tastschalters durch den Steuerstrom des Endabschalters
in seiner Arbeitsstellung gehalten, womit der Plattenspieler bis zum erneuten Ansprechen
des Endabschalters im eingeschalteten Zustand verbleibt.
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F i g. 3 zeigt ein für Plattenspieler mit mehreren Drehzahlen vervollständigtes
Schaltbild. Das im Emitterkreis des Transistors 8 liegende Differenzierglied 11,
12 ist durch einen Umschalter 13 mit der Plattendrehzahl auf unterschiedliche Werte
umschaltbar, derart, daß bei geringer werdenden Plattendrehzahlen die Zeitkonstante
des Differenziergliedes (als Produkt aus den jeweiligen RC Werten) vergrößert wird.
Die Drehzahlwerte sind zur Erläuterung an die Kontakte des zweipoligen Drehschalters
13 angeschrieben.
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Der im Basiskreis des Transistors 8 parallel zum Fotowiderstand 3
geschaltete Festwiderstand 14 definiert den Anfangswert der Kennlinie des Fotowiderstandes,
während der mit ihm in Reihe liegende Widerstand 15 gemeinsam mit dem Widerstand
10 (F i g. 2) den Spannungsteiler für die Basisspannung bildet. Mit 16 ist
der Arbeitswiderstand für eine Zenerdiode 17 bezeichnet, die die Betriebsspannung
des Spannungsteilers und der Beleuchtungslampe 2 für den Fotowiderstand 3 stabilisiert.
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Es liegt im Rahmen der Erfindung, an Stelle eines Fotoelementes als
Steuerglied des Endabschalters auch andere, an sich bekannte Indikatoren für Bewegungen,
z. B. ohmsche Widerstände, Blindwiderstände, Schwingkreise oder Ballgeneratoren,
einzusetzen und deren vom Schwenkwinkel des Tonarms abhängige Ausgangsgröße nach
der Zeit zu differenzieren.