DE1890799U

DE1890799U - Tonabnehmernadel mit edelstahlspitze.

Info

Publication number: DE1890799U
Application number: DEG19106U
Authority: DE
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1957-12-27
Filing date: 1958-12-20
Publication date: 1964-04-09
Also published as: US2992007A

Description

Pciitsiraß© 13

General Electric Company, Scheneetady N.T./ USA Tonabnehmernadel mit Edelstahlspitze

Die Neuerung bezieht sich auf Tonabnehmernadel mit einer Edelsteinspitze, die in einer Vertiefung der Nadel gehaltert ist.

Die Vorzüge von Edelsteinen als Spitze für Tonabnehmernadeln sind seit langem bekannt. Bs sind viele Anordnungen zur mechanischen Befestigung einer Edelsteinspitze an einem Träger angegeben worden; diese Befestigungen benötigen einen längeren Stiel am Edelstein und die mechanische Befestigung ist sperrig und aufwendig, so daß sich ein teurer Bauteil ergibt, der die Schallplatten ziemlich stark abnutzt und die hohen Frequenzen nur schlecht wiedergibt. Es sind auch Versuche gemacht worden, diese Nachteile dadurch zu beseitigen," daß eine kleinere und billigere Edelsteinspitze mit Hilfe eines Kittoder Lötverfahrens an einem geeigneten Stiel abgesetzt wird. Bei einem derartigen Verfahren wird Titanhydrid-Pulver als Benetzungsmittel verwendet, um das Anlöten der Edelsteinspitze am Metallstift zu erleichtern. Metallstifte aus Eisen, Nickel-Eisen-Legierungen und Beryllium-Kupfer sind verwendet worden.

Es wurde nun gefunden, daß ein Tonabnehmer mit einer Nadel aus Titan oder Zirkon eine größere Zahl sehr erwünschter Eigenschaften in sich vereinigt und einen Tonabnehmer besserer Qualität liefert. Titan hat einen wesentlich niedrigeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als Eisen oder Stahl und ermöglicht eine bessere Anpassung an den Edelstein. Es ergeben sich weniger große bleibende Spannungen, wenn der Stein an der Nadel festgelötet und über einen größeren Temperaturbereich abgekühlt wird. Titan ist unmagnetisch und hat ein leichtes

— 2. —

Gewicht, d.h.. das spezifische Gewicht ist nur etwa halb s© groß wie das von i-dsen· £itan hat ein spezifisches Gewicht von 4,5 g/eem im vergleich zu 7,9 g/ccm für ^isen und 8,9 g/ccm für Kupfer. Es ist Fermungskräften gegenüber nachgiebig, so daß Spannungen ausgeglichen werden, die sich durch unterschiedliche Ausdehnung zwischen der Nadel und dem Edelstein ergeben. Es ist ein aktives Metall, welches die Verbindung mit dem Edelstein erleichtert und eine besondere feste Verbindung ermöglicht.

Is ist daher ein wichtiges Ziel der Neuerung, einen (Tonabnehmer zu schaffen, der einen eingesetzten Edelstein aufweist und der ein geringeres Gewicht, ein günstiges Verhalten bei hohen Frequenzen und eine schwache Abnutzung hat und der nach einem Verfahren der Massenanfertigung hergestellt werden kann, ohne daß sich durch eine Schrumpfung fehlerhafte Stücke beim Endprodukt ergeben.

Gemäß der !Teuerung besteht die Nadel aus Titan oder Zirkon und die Melsteinspitze ist durch Hartlöten an der Nadel befestigt. Derartige 'fonabnehmernadeln mit Idelsteinspitze haben viele Vorteile bei der Herstellung und beim Gebrauch. Me Verwendung von !Titan oder Zirkon als Material der ladel ermöglicht die Herstellung einer guten chemischen Bindung und ergibt eine Halterung kleiner Abmessung. Außerdem ist der niedrige thermische Ausdehnungskoeffizient im Vergleich mit anderen Materialien, z.B. Bisen, besser geeignet, die bleibenden Spannungen nach der Herstellung der Bindung zu vermindern, so daß die Gefahr einer Lockerung des Diamanten von der Nadel beim späteren Schleifen verringert wird. Das leichte Gewicht vermindert die Abnutzung der Platten und verbessert das Ansprechen auf hohe

ψψ-

Frequenzen, während die unm'agnetischen Eigenschaften einen Vorteil bei magnetischen Tonabnehmern bieten.

Durch die Neuerung wird daher auf diesem speziellen Arbeitsgebiet ein wesentlicher Fortschritt erzielt, der um so höher zu werten ist, als gegenwärtig die Nachfrage nach einer !Tonabnehmernadel hoher Qualität mit kleinen Abmessungen bei geringem Preis sehr groß ist.

Ausführungsbeispiele der feuerung und Vorrichtungen für die Herstellung sind in der Zeichnung dargestellt. Es ist:

Pig. 1 eine schaubildliche Ansicht einer Nadel sowie einer Sdelsteinspitze vom dem Zusammensetzen;

Pig. 2 ein Schnitt durch die Teile der Pig. 1 nach dem Zusammensetzen und vor dem Löten;

Pig. 3 ein Schnitt durch eine Vorrichtung zur Verbindung der üdelsteinspitze mit den Nadeln;

Pig. 4 ein Teilschnitt durch eine fertige Tonabnehmernadel nach dem Einsetzen der ildelsteinspitze und

Pig. 5 ein Schnitt durch eine andere Vorrichtung zur Herstellung von i'onabnehmernadeln gemäß der !Teuerung.

Zur Herstellung der Tonabnehmernadel wird eine Madel 1 aus Titan an einem ilnde ausgebohrt, um eine Vertiefung 2 von zylindrischer form zur Aufnahme einer Edelsteinspitze 3, z.B. eines Diamanten, zu schaffen. Der Pig. ? dargestellte Diamant ist in seiner form etwas idealisiert und als Achtflächner dargestellt; viele kleine Diamanten haben angenähert

diese Form. Wie sich aus fig. 2 ergibt, sind der Durchmesser und die i'iefe der Bohrung etwas größer als die entsprechenden Abmessungen des einzusetzenden Diamanten, damit sich ein Hohlraum für das lötmittel 4 bildet. Jüs sind zwar verschiedene Lötmittel zur Befestigung des Diamanten an der ladel 1 brauchbar, jedoch hat sich ein gekörntes Mickellot zur Herstellung einer Verbindung mit den gewünschten Eigenschaften als praktisch erwiesen. Das gekörnte Nickel wird in die Vertiefung eingefüllt und der Diamant in die dargestellte lage gebracht. Andere Lötmittel, die ebenfalls mit Brfolg benutzt werden können, sind z.B. reines Silber, Silber-Kupfer, Silber-Blei und üiisen·

In Mg. 3 ist ein Schnitt durch eine Vorrichtung dargestellt, in der gleichzeitig eine Anzahl von ladein und Diamanten nach Ji'ig. 1 und 2 miteinander verbunden werden können, wie sich aus Jj'ig. 3 ergibt, liegt eine Glocke oder Hülle 5 auf einem fisch 6 auf, der eine Öffnung 7 hat, die an eine Vakuumleitung angeschlossen ist, so daß der Innenraum der Glocke 5 evakuiert werden kann. Mn i'räger 8 mit einer größeren Anzahl von kleinen Öffnungen in seiner oberen Seite nimmt die Madel 1 der i'onabnehmer auf. üiin dünnes zylindrisches Heizelement 9 aus einem feuerfesten Metall, z.B. i'antal, umgibt den !'rager 8, so daß die btifte durch Strahlung erhitzt werden, wenn das Heizelement durch elektromagnetische Induktion aufgeheizt wird. Die Erwärmung des Heizelements wird mit Hilfe einer Hochfrequenzspule 1o vorgenommen, die die Glocke umgibt, und von einer entsprechenden Hochfrequenzquelle erregt wird, die nicht dargestellt ist.

Zur Ausführung der Lötung und Herstellung der Verbindung wird die Glocke evakuiert; die Seile werden allmählich erwärmt, um die Gase auszutreiben, wenn ein Druck von etwa 1 Micron Quecksilbersäule erreicht ist, wird die Temperatur auf den Schmelzpunkt der uickel-'iitanlegierung erhöht, der Tbei etwa 96o° 0 liegt, so daß sich eine flüssige Schmelze um den Diamanten herum bildet, worauf die Anordnung abgekühlt wird. Das i'itan ist ein aktives Metall und erleichtert die Benetzung des Diamanten und die Herstellung einer einwandfreien chemischen Bindung. Obwohl die Benetzung des Diamanten bei Verwendung eines Sitan- oder Zirkonstiftes bereits sehr gut ist, kann doch noch

eine Verbesserung dadurch erreicht werden, daß ein dünner überzug eines l'itanbreies auf die fläche des Diamanten, die befestigt werden soll, aufgebracht wird. Der Brei wird durch Mischung von i'itanhydrid mit einem geeigneten flüchtigen Bindemittel, z.B. Hitrocelluloselaek oder Amylacetat, hergestellt.

jtfaeh der Lotung wird das freie Jünde des Diamanten geschliffen, so daß eine konische Spitze mit einer verrundeten Kuppe entsteht, die einen Hadius von etwa o,o25 mm hat. Die ladel kann dann auf einen kleinen Durchmesser, z.B. durch Abdrehen auf einer Drehbank, gebracht werden. ixLn Stück geeigneter Länge wird dann abgeschnitten, so daß der Diamant am l'onabnehmer montiert werden kann. Bei einem Ausführungsbeispiel hat die Sadel anfangs einen Durehmesser von 1,o mm und die Vertiefung für den Diamanten einen Durchmesser von o,625 mm. Der Diamant bzw. die fertige Madel kann auf einen Durchmesser in der Größenordnung von o,625 mm gebracht werden, wobei zu berücksichtigen ist, daß die größte Querabmessung des Diamanten beim Abschleifen etwas verringert wird. Die gesamte Länge einschließlich der freien Länge des Diamanten kann etwa 1,75 mm betragen.

wenn andere Lötmittel verwendet werden, ergibt sich auch eine andere i'emperatur für eine lötung je nach dem Schmelzpunkt der besonderen legierung, die beim Lötvorgang entsteht. Bei reinem Silber findet die Lotung bei etwa 96o° O statt, bei Jüisen bei einer Temperatur von etwas über 1ooo°ü, bei Silber-Kupfer bei etwa 78o° ü und bei einem Lötmittel mit '$<αψ Silber und lofo Blei bei etwa 5oo° O bis 6oo° O. Dieses zuletzt genannte Lötmittel ist verhältnismäßig weich und gibt gut nach, um bleibende Spannungen zu vermindern, wenn die 'I'emperaturgrenzen beim Schleifen nicht überschritten werden, ist dieses Lötmittel besonders günstig.

m Mg. 5 ist eineweitereo Herstellungsvorrichtung dargestellt, die besonders dann zweckmäßig ist, wenn die fertigen Stifte nicht zu klein sind. .Nach dieser Ausführungsform werden mehrere

Diamanten 3 vorübergehend auf eine Platte 11 mit entsprechenden Vertiefungen aufgekittet und die Hadel 12, die je aus einem I'itaniumröhrchen bestehen, darübergesehoben. Bas lötmittel 4 wird dann vom oberen offenen Jünde des aohres eingefüllt. Der übrige Yorgang ist im wesentlichen der gleiche wie bei den bisherigen figuren, außer daß der Lötvorgang mit den Spitzen der iladel nach unten durchgeführt wird.

2irkon ist in vieler Hinsieht dem ÜDitan ähnlich und kann ebenfalls benutzt werden. Im Vergleich zu Sitan hat es einen niedrigeren Ausdehnungskoeffizienten. Da aber die Löttemperatur bei Verwendung von Zirkon etwas höher liegt, gleichen sich diese beiden Eigenschaften nahezu aus. Zirkon ist ferner als i'lußmittel nicht s© aktiv wie Sitan.

Die !Teuerung wurde in Verbindung mit !adeln mit Edelsteinspitze, z.Is. Diamanten, beschrieben, es ist jedoch klar, daß sie auch bei allen iladeln angewendet werden kann, bei denen eine der Abnutzung widerstehende Spitze an einer Hadel angelötet wird.

Claims

G 26 υΟΟ VlIId/42g;2/O1
General ülectric üomp.

Neue Batentansprüche

1« tonabnehmernadel mit Edelsteinspitze, die in einer Vertiefung der ladel gehaltert ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Nadel O) aus i'itan oder zirkon besteht und daß die Edelsteinspitze (3) durch Hartlöten an der Madel befestigt ist·

2_# Tonabnehmernadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet* daß die Nadel als Hohlrohr ausgebildet ist, in dessen eines JSnde die Bdelsteinspitze eingesetzt ist.

3. Vorrichtung zum Herstellen von i'onabnehmernadeln mit Edelsteinspitzen nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet , daß eine Beine von Nadeln (1) im Inneren eines von außen beheizten Vakuumgefäßes (5) angeordnet ist.

4. Vorrichtung zum Herstellen von !Donabnehmernadeln nach Anspruch 1 oder 2 ,dadurch gekennzeichnet, daß die Edelsteine (3) auf einer Unterlage (11) aufgekittet und die rohrförmigen Nadeln (12) so darübergeschoben sind, daß das Lötmittel (4) vom oberen Ende des Rohres eingefüllt werden kann.