DE1547064B2 - Verfahren zum schneiden einer rille in die oberflaeche eines signalaufzeichnungstraegers - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Schneiden einer spiraligen Rille mit vorzugsweise konstanter Steigung in die Oberfläche eines Signalaufzeichnungsträgers. In der Praxis ergeben sich häufig dadurch Schwierigkeiten, daß die Oberfläche solcher Aufzeichnungsträger nicht völlig eben ist. Bei dem gegenwärtig üblichen Schneidverfahren ist der Schneidstichel bzw. die Schneiddose vertikal beweglich gelagert und die an der Stichelspitze wirksame Auflagekraft bestimmt die Rillentiefe. Durch die Unebenheit der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers ergeben sich dabei Rillen, deren Tiefe bzw. Breite im Verhältnis zu ihren kleinen Abmessungen unzulässig starke Schwankungen aufweisen. Diese Schwankungen wirken sich um so stärker aus, je kleiner die Rillentiefe und Rillenbreite gewählt werden und je dichter die Rillen auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers nebeneinander liegen. Bei der zur Zeit angestrebten Speicherdichte verwendet man beispielsweise bis zu 100 Rillen pro Millimeter Oberflächenbreite des Aufzeichnungsträgers.

Man kennt auch Regelverfahren, durch welche die Einstellung des Schreibers bzw. Schneidstichels gegenüber der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers nachgesteuert wird, um eine konstante Rillentiefe zu erzielen. Diese Regelverfahren arbeiten aber wegen der großen Masse des Schreibsystems nicht genügend trägheitsarm. Man kann mit derartigen Verfahren die Schwankungen der Rillentiefe zwar verkleinern, jedoch reicht diese Wirkung für sehr kleine Rillentiefen und große Genauigkeitsanforderungen nicht aus.

Im Zusammenhang mit dem bekannten Füllschriftverfahren ist es zwar bekannt, benachbarte Rillen so dicht nebeneinander anzuordnen, daß der zwischen den .Rillen verbleibende Steg schneidenförmig wird (deutsche Patentschrift 9 68 699). Da sich beispielsweise bei Tiefenschrift die Rillenbreite mit der Rillenmodulation ändert, kann sich bei diesem Verfahren in der Praxis nicht nur ein Überschneiden der Rillen ergeben, bei dem die zwischen den Rillen bleibende Deichkrone linienförmig ist und unterhalb der Plattenoberfläche liegt, sondern auch ein Unterschneiden der Nuten, bei dem die Deichkrone nicht mehr linienförmig ist, sondern sich zu einer kleinen, mit Teilen der ursprünglichen Trägeroberfläche zusammenfallenden Oberfläche ausdehnt.

Ähnliche Rillenformen ergeben sich, wenn nach einem anderen bekannten Verfahren versucht wird, dicht nebeneinanderliegende Rillen tiefer als gewöhnlich zu schneiden (französische Patentschrift 7 28 944). Aber auch hier bleiben Teile der ursprünglichen Trägeroberfläche bestehen, wenn die Rillentiefe unmittelbar benachbarter Rillenteile gering ist, so daß weder durch dieses noch durch das vorgenannte bekannte Verfahren die Aufgabe gelöst werden kann, welche der Erfindung zugrunde liegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Schneiden einer spiraligen Rille mit vorzugsweise konstanter Steigung in die nur angenähert

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ebene Oberfläche eines Signalaufzeichnungsträgers Abbild der vorher vorhandenen unebenen Oberfläche

mittels eines Stichels, vorzugsweise von Dreieckpro- darstellen. Daß sich trotzdem Rillen mit im wesent-

fil, anzugeben, bei welchem die Unebenheiten der liehen gleichen Schnittprofilen ergeben, wird anschlie-

Oberfläche des Aufzeichnungsträgers unwirksam ge- ßend unter Bezugnahme auf die F i g. 4 und 5 näher

macht werden und sich eine durch diese Uneben- 5 erklärt werden. Diese Wirkung beruht darauf, daß

heiten praktisch nicht beeinflußte Rille von im we- durch das Tiefschneiden die Rillen sich auch bei

sentlichen gleichbleibender mittlerer Tiefe bzw. schwankendem Niveau zunächst immer bis zur

gleichbleibendem mittlerem Dreieckprofil ergibt. Schnittlinie der einander benachbarten Flanken

Diese Aufgabe wird durch die im ersten Patent- zweier Rillen ausformen können,
anspruch angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte io In F i g. 2 ist die sich ergebende Breite der Rille Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen ange- mit b' und die sich ergebende Rillentiefe mit t' begeben, zeichnet.

F i g. 1 der Zeichnung dient zur Erläuterung der Es könnte erwünscht sein, die schneidenförmigen

Mängel des gegenwärtig gebräuchlichen Verfahrens Teile der Stege 7 in F i g. 2 abzuflachen, um das

zum Schneiden einer Rille in die Oberfläche eines 15 Ausbrechen von Materialteilen zu vermeiden. Fig. 3

unebenen Aufzeichnungsträgers. Die F i g. 2 und 3 zeigt, wie in Weiterbildung des Verfahrens nach der

dienen zur Erläuterung der Wirkung des Verfahrens Erfindung nach dem Schneiden der Rille gemäß

gemäß der Erfindung. Die F i g. 4 und 5 zeigen die F i g. 2 ein Teil des in eine Schneide auslaufenden

geometrischen Zusammenhänge, auf denen die Wir- Steges 7 mittels eines zweiten Schneidstichels 8 mit

kung der Erfindung beruht. 2° einer zu der die Mittellinien der dem Steg benach-

In F i g. 1 ist die vergrößert gezeichnete Spitze des harten Rillen enthaltenden Ebene parallelen Schneid-Schneidstichels 1 in einer nicht dargestellten Schneid- kante 11 weggeschnitten wird. Die Höhe h des wegdose gelagert, welche ihrerseits von einem Gestänge zuschneidenden Teiles des Steges 7 wird so gewählt, gehalten wird, welches der Schneiddose und dem daß die verbleibende Rillentiefe t" das vorgegebene Schneidstichel 1 eine Beweglichkeit in Richtung des ²5 Maß erhält. In einer Anordnung zur Ausübung dieses Doppelpfeiles T verleiht. Die Auflagekraft an der Verfahren kann der zweite Schneidstichel 8 derartig Spitze des Stichels 1 bestimmt die Tiefe der Rille 5, mit dem Führungsgestänge 10 für den den ersten welche in die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 2 Schneidstichel 1 enthaltenden Schneidkopf verbunden geschnitten wird. Die Breite der Rille ist dabei vom sein, daß die Mitte seiner Schneidkante 11 mit der Auflagedruck und von dem Winkel zwischen den 3o Mitte eines abzuflachenden Steges 7 übereinstimmt Schneidkanten 3 und 4 der Stichelspitze abhängig. und er dem vorauslaufenden Schneidstichel 1 in ent-Die Steigung der Rille wird in bekannter Weise so sprechendem Abstand nachgeführt wird,
gewählt, daß zwischen einander benachbarten RiI- Bei Anwendung des Verfahrens nach der Erfinlen 5 genügend breite Stege für die Aufnahme der dung wird die zur Signalaufzeichnung vorgesehene Führungskräfte des Abtaststiftes vorhanden sind. 35 Auslenkung des Stichels 1 in Richtung der Rillen-

Der Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht tiefe bzw. Rillenbreite in Beziehung gesetzt zu der

nun darin, daß das Schneidgerät trotz seiner Beweg- resultierenden Tiefe f bzw. resultierenden Breite b'

lichkeit in Richtung des Pfeiles T wegen seiner gro- der F i g. 2. Diese Auslenkungen sollen im Verhältnis

ßen Masse den Unebenheiten der Oberfläche nicht zu der mit dem Stichel 1 erzeugten Rillentiefe bzw.

genügend schnell folgen kann. Infolgedessen werden 40 Rillenbreite klein sein. Um dabei — beispielsweise

die Rillen 5 mit ungleichmäßiger Tiefe geschnitten. im Falle einer Tonaufzeichnung — einen hinreichend

F i g. 2 zeigt demgegenüber die Wirkung des Ver- großen Amplitudenbereich überdecken zu können, fahrens nach der Erfindung. Einander entsprechende ist es vorteilhaft, die Signalschwingung nicht unmit-Teile sind in den F i g. 2 und 3 mit den gleichen Be- telbar, sondern in Form der Modulation einer Träzugszeichen versehen wie in Fig. 1. In Fig. 2 ist die 45 gerschwingung aufzuzeichnen. Die Amplitude der mittlere Eindringtiefe t des Schneidstichels 1 in den aufgezeichneten Trägerschwingung soll dann vorteil-Aufzeichnungsträger 2 durch Wahl des Auflagedruk- hafterweise 25 % der mit dem ersten Stichel erzeugkes derartig bemessen, daß bei Berücksichtigung des ten Rillentiefe t' bzw. Rillenbreite V nicht überschrei-Winkels β zwischen den Schneidkanten 3 und 4 des ten. Bei Einhaltung dieser Bedingung ergibt sich zwi-Stichels 1 an dem zwischen zwei einander benach- 5° sehen den Rillen ein Steg von genügender Festigkeit harten Rillen 6 befindlichen Steg 7 keine Teile der für die Führung des Abtastorgans bei der Wiederursprünglichen Oberfläche des Aufzeichnungsträ- gäbe.

gers 2 erhalten bleiben. Man erkennt, daß sich bei F i g. 4 zeigt die geometrischen Zusammenhänge einer solchen Bemessung der Eindringtiefe der wirk- beim Rillenschneiden nach bekannter Praxis, wobei same Teil der Schneidkante 3 gegenüber der entspre- 55 oben abgeflachte Stege entstehen und somit Teile der chenden wirksamen Länge der Schneidkante 4 ver- ursprünglichen Oberfläche erhalten bleiben, während größert hat. Die Eindringtiefe t ist nun so groß ge- F i g. 5 in entsprechender Darstellung zum Vergleich wählt, daß Oberflächenteile über dem Raum der diese Verhältnisse bei dem erfindungsgemäßen Tiefnächstfolgenden Nachbarrille weggeschnitten werden. schneiden erkennen läßt, bei welchem die Eindring-Es entstehen dadurch Rillen 6, bei denen der dazwi- 60 tiefe t durch Wahl eines größeren Auflagedruckes so schenliegende Steg 7 zur Plattenoberfläche hin in eine bestimmt ist, daß keine Teile der ursprünglichen Schneide ausläuft. Der Stichel schruppt nach diesem Oberfläche erhalten bleiben.

Verfahren mit seiner Vorderkante 3 das Material In F i g. 4 sind die Flanken der normalen, in geähnlich wie bei dem bekannten Vorgang des Plan- wünschter Tiefe geschnittenen Rille 5 im Schnittbild drehens weg, jedoch ist anders als beim Plandrehen 65 mit nicht unterbrochenen Linien gezeichnet. Bei die Eindringtiefe als durch den Auflagedruck be- schnellem Zurückweichen der Oberfläche des Trästimmte Größe konstant, so daß die gedachten Mit- gers 2 gegenüber der Stichelspitze, wie bei sogenanntellinien der Rillen 6 ein in die Tiefe übertragenes tem »Schlag«, kann die Niveauregelung der Schneid-

kopfhalterung wegen der großen Masse nicht schnell genug nachstellen, so daß flachere Rillen geschnitten werden, deren Begrenzung mit unterbrochenen Linien eingezeichnet ist. Haben die normalen Rillen die Breite d! und Tiefe p', und haben die zu flach geschnittenen Rillen die Breite d und Tiefe p, so gilt

— = —; die Rillenprofile sind also einander geometrisch ähnlich.
F i g. 5 läßt erkennen, daß beim erfindungsgemäßen Tiefschneiden die Breite d' der normalen Rille von der Eindringtiefe t gleich der Breite d der zu flach geschnittenen Rille ist. Entsprechend sind auch die Tiefen p' und ρ einander gleich. Es ergeben sich also kongruente Rillenprofile, weil sich beim Tiefschneiden die Profile jeweils bis zur Schnittlinie einander benachbarter Flanken zweier Rillen ausformen. Abweichungen ergeben sich nur bei Niveauunterschieden zwischen unmittelbar benachbarten Rillen, die praktisch aber nicht vorkommen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Schneiden einer spiraligen Rille mit vorzugsweise konstanter Steigung in die nur angenähert ebene Oberfläche eines Signalaufzeichnungsträgers mittels eines (ersten) Stichels, vorzugsweise von Dreiecksprofil, mit derartiger Bemessung der mittleren Eindringtiefe, daß bei dem angewendeten Schneidprofil des Stichels der Steg, der zwei einander benachbarte Rillenwindungen voneinander trennt, für den größten Teil der Signalaufzeichnungsträgeroberfläche unterhalb der ursprünglichen Oberfläche des Signalaufzeichnungsträgers liegt, gekennzeichnet durch derartige Bemessung des Aufzeichnungsdruckes und damit der mittleren Eindringtiefe (/), daß bei der angewendeten Größe des Winkels iß) zwischen den Schneidkanten (3, 4) des Stichels (1) an dem zwischen zwei einander benachbarten, eine nur mittlere Tiefe aufweisenden Rillen (6) befindlichen Steg (7) auch bei schwankendem Niveau der ursprünglichen Oberfläche des Signalaufzeichnungsträgers (2) infolge von Oberflächenunebenheiten oder sogenanntem Schlag überhaupt keine Teile der ursprünglichen Oberfläche des Signalaufzeichnungsträgers (2) erhalten bleiben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Teil der in Riehtung der nächstfolgenden Nachbarrille liegenden Schneidkante (3) gegenüber der wirksamen Länge der anderen Schneidkante (4) so weit vergrößert ist, daß Oberflächenteile über dem Raum der nächstfolgenden Nachbarrille (6) weggeschnitten werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß darauffolgend ein Teil des in eine Schneide auslaufenden Steges (7) mittels eines zweiten Schneidstichels (8) mit einer zu der die Mittellinien der dem Steg benachbarten Rillen enthaltenden Ebene parallelen Schneidkante (11) weggeschnitten wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (A) des wegzuschheidenden Teiles des Steges (7) so gewählt wird, daß die verbleibende Rillentiefe (t") das vorgegebene Maß erhält.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Si- 5<> gnalaufzeichnung vorgesehene Auslenkung des ersten Stichels (1) in Richtung der Rillentiefe und/oder Rillenbreite klein ist im Verhältnis zu der mit dem ersten Stichel erzeugten Rillentiefe (O bzw. Rillenbreite {b').

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der Signalschwingung modulierte Trägerschwingung aufgezeichnet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude der aufgezeichneten Trägerschwingung 25 % der mit dem ersten Stichel erzeugten Rillentiefe (/') bzw. Rillenbreite (b') nicht überschreitet.

8. Anordnung zur Ausübung eines Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schneidstichel (8) derartig mit dem Führungsgestänge (10) für den den ersten Schneidstichel (1) enthaltenden Schneidkopf verbunden ist, daß die Mitte seiner Schneidkante (11) mit der Mitte eines abzuflachenden Steges (7) übereinstimmt.