DE1917241C3 - Bedienungsvorrichtung zum Heben, Schwenken bzw. Senken des Tonarmes von Schallplattenspielern - Google Patents

Description

Aufseizstelle ties Tonabnehmers beliebig gesteuert werden kann (»hobby«, Ehapa-Verlag, Heft II/ 1965, S. 73 bis 75),

Die Tönarmautomatik hat den Nachteil, daß viele mechanische Teile notwendig sind, die Arbeitsgeschwindigkeit in der Regel zu klein ist und nur einige feste Aufsetzdurchmesser eingestellt werden können, <o daß das Aufsuchen bestimmter Stellen auf der Schallplatte manuell erfolgen muß. Benutzt man hierzu den meist zusätzlich vorhandenen Tonarmlift, so müssen abwechselnd die Handhabe des Tonarmliftes und der Tonarm selbst bewegt werden, was nicht nur umständlich ist, sondern zudem Sorgfalt erfordert, da der Abstand der Handhabe vom Tonarm oft gering ist und die Gefahr besteht, daß der noch aufliegende Tonarm versehentlich berührt oder die gefederte Platine in Schwingungen versetzt wird.

Letzteres gilt auch für die mit einer einzigen Handhabe arbeitenden mechanischen Vorrichtungen.

Die erstgenannten elektromagnetischen Fernbedienungen sind wegen der hohen Anforderungen an die Leichtgängigkeitder Lagerung und SchwingUiigseigenschaften des Tonarmes an Plattenspieler weniger geeignet.

Die letztgenannte Fernsteuerung ist umständlich zu handhaben und technisch sehr aufwendig.

Der Erfindung liegt folgende Aufgabe zugrunde: Die Handhabe soll von Tonarm und Plattenteller mechanisch entkoppelt oder entkoppelba·- sein; der Bewegungsablauf des Tonarmes soll nicht vollständig auf die Handhabe abgebildet sein, allein die horizontale Position des Tonarmes als interessierendes Bedienungsergebnis soll bewußtes Handeln erfordern.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Heben des Tonarmes mittels eines elektronischen Berührungsschalters durch bloßes Berühren einer Handhabe, die ein Dreh- oder Schiebeknopf sein kann, ausgelöst wird und daß das Heben bzw. Schwenken durch je eine elektromechanische Anordnung bewirkt wird.

Hierbei kann durch Berühren der elektrisch leitenden Handhabe der Rückkopplungsweg eines Oszillators über die Erdkapazität der Hand geschlossen werden.

Die einsetzende Oszillatorschwingung kann das Einschalten des Heizstromes einer Bimetallanoidnung bewirken, die ihrerseits den Tonarm hebt.

Durch Drehen oder Verschieben der Handhabe kann der Strom in einem elektrodynamischen Stellglied nach Größe und Richtung gesteuert werden, wodurch das Schwenken des Tonarmes bewirkt wird. Eine mitbewegte Tachometerspule mit nachgeschaltetem Gleichspannungsverstärker dient zur Dämpfung der Tonarmdrehung.

Die Handhabe kann auf dem Gerätesockel, z. B. einer Zarge, angebracht sein, da nur elektrische Leitungen zur gefederten Platine laufen

Die Vorteile der Bedienungsvorrichtung sind folgende: Der Bedienende braucht weder auf erschütterungsfreies Betätigen der Handhabe zu achten, denn diese kann am Gerätesockel (Zarge) gehaltert sein, noch auf zeitliche Aufeinanderfolgen von Einzelvorgängen. Die kinematischen Eigenschaften der Handhabe sind ohne Rücksicht auf die mechanische Übertragung oder eine zweite Bewegungsrichtung wählbar. Die (auch zeitliche) Korrelation von Handbewegungen in zwei Richtungen ist für ungeübte Bedienende schwieriger al-; die meist abverlangte eindimensionale Bewegung und kunii die Angst vor c\ jiitueller Fchlbüdienung erzeugen, mich wo im dicxo Möglichkeit objektiv gar nicht bestehen nullte. Deshalb erfüllt die erfindungsgomiille Vorrichtung :iuch eine wichtige psychologische Forderung, die sich auf der besonderen Empfindlichkeit des Plattenspielers gründet.

Bei Verwendung der Bimetaüanordnung als Tonarmlift entfallen spezielle Dämpfungsvorrichtungen

ίο mit strömenden Medien.

Bei Verwendung der elektrodynamischen Schwenkvorrichtung wird eine streng lineare Dämpfung (also ohne Haftreibungsanteil) erreicht sowie Kräftefreiheit im Spielbetrieb bis auf eine gewünschte Kompensation der Skatingkraft.

Zusätzliche Lagersiellen oder Verschleißteile werden nicht benötigt, die Vorrichtung ist wartungsfrei. Die Herstellungskosten sind besonders in Verbindung mit Laufwerken, die bereits Elektronikeinrichtungen enthalten, günstig.

F i g. 1 zeigt ein Beispiel für die elektrische Schaltung der Bedienungsvorrichtung. Im oberen Teil ist die Hebevorrichtung, im unteren die Schwenkvorrichtung dargestellt. Im Kollektorkreis ein-s Transistors 71 befindet sich ein Schwingkreis Wi, C3 (Resonanzfrequenz etwa 300 kHz) mit einer Rückkopplungswicklung W 2, die über einen Kondensator C 2 an den metallischen Schiebe- oder Drehknopf eines Potentiometers P mit gegen Masse isolierter Achse geführt ist. Über einen Wirterstand R I fließt der Basisvorstrom. Wird der Drehknopf mit der Hand berührt, so schließt sich der Rückkopplungskreis über die Erdkapazität C 1 der Hand, und der Oszillator schwingt an. Mittels des Kondensators C 2 wird die Ansprechempfindlichkeit eingestellt. Die Erdkapazität der Zuleitung zum Drehknopf kann mit der gezeichneten Abschirmung unschädlich gemacht werden. Die Wechselspannung wird über einen Kondensator CA ausgekuppelt, mit zwei Diodei; D 1, D 2 gleichgerichtet und über zwei Widerstände Rl, R 3 einem Transistor T 2 zugeführt, so daß ein am Kollektor eines nachgeschalteten Transistors 73 liegender Hitzdraht HD einer Bimetallanorrtnung an eine Spannung t/2 geschaltet wird. Die Geschwindigkeit

des Anhebens (groß) bzw. Absenkens (kleiner) des Tonarmes kann mittels der Widerstände R 2 bzw. /?3 bzw. eines Kondensators C5 eingestellt werden.

Im unteren Teil von F i g. 1 ist ein Schaltungsbei-

spiel für die Schwenkvorrichtung dargestellt, die im wesentlichen aus einem Gleichspannungsverstärker mit komplementären Transistoren besteht. Um ein zweites Netzteil zu sparen, ist die Betriebsspannung U ! mittels zweier Widerstände R 10, R 11 aufgeteilt. Am Ausgang des Verstärkers liegt i'ber einem Kontakt K die Arbeitswicklung WA eines elektrodynamischen Stellgliedes. Vier Widerstände R 4, RS, R 6, R 7 sind so gewählt, daß in Mittelstellung des Potentiometers P (uas mit dem obengenannten identisch ist) der Verstärker abgeglichen ist. Durch Verstellen

des Potentiometers P kann ein Strom gewünschter Richtung und Größe in der Arbeitswicklung WA eingestellt werden, so daß der Tonarm beliebig weit geschwenkt und an beliebiger Stelle zum Halten gebracht werden kann. Um das Anhalten zu erleichtern, wird eine Tachometerwicklung WS mitbewegt, in der eine geschwindigkeitsproportionale Gegenkopplungsspannung induziert wird, so daß die Drehbewegung eine Dämpfung erfährt. Zur leichteren

Koordinatton von Handbewegung und damit bewirkter Drehrichtung des Tonarmes kann das PotentiometerP auch als Schiebepotentiometer ausgeführt sein.

Der Potentiometerknopf kann z. B. durch Feder-■wirkung beim Loslassen selbsttätig in Mittelstellung springen, womit sichergestellt ist, daß der Tonarm stets zur Ruhe gekommen ist, bevor der (etwas verzögerte und langsame) Absenkvorgang beginnt. Um weiter zu vermeiden, daß bei aufgesetztem Tonabnehmer Kräfte in Schwenkrichtung am Tonarm wirken (ζ. B. infolge von Drift des Gleichspannungsverstärkers), wird der Kontakt K erst dann geschlossen, wenn der Tonarm bereits abgehoben hat.

Bei dieser Schaltung ist die Drehgeschwindigkeit des Tonarmes dem Drehwinkel des (linearen) Potentiometers P proportional. Der Drehwinkel des Tonarmes ist also proportional dem Zcitintegral des Drehwinkeis am Potentiometer (bzw. dem Zeitintegral des Weges bei einem Schiebepotentiometer).

Eine Proportionalität zwischen Tonarmwinkel und dem Winkel des Drehknopfes erreicht man z. B. durch Ersatz des Potentiometers P durch einen Gleichspannungsgenerator G mit drehzahlproportionaler Spannung (kleiner Gleichstrommotor), wie in F i g. 1 unten angegeben.

Bei abgesenktem Tonarm und damit offenem Kontakt K dient die Arbeitswicklung W 4 zusammen mit einem Trimmwiderstand R 9 zur Kompensation der Skatingkraft (die auf etwa ± 5 °/o über dem Radius konstant bleibt).

Fig.2 zeigt die Anordnung der Stellglieder für das Heben und Schwenken des Tonarmes. Bei der Hebevorrichtung handelt es sich im Prinzip um eine Bimetallanordnung, die jedoch zur Verkleinerung der thermischen Zeitkonstänte eines üblichen Birnetallstreifens speziell ausgebildet ist. Auf der vertika-Ien Achse A des Tonarmes T befindet sich ein isolierender Ring/?, an dem eine BlattfederB angebracht ist. Diese Blattfeder ist so vorgebogen, daß sie den Tonarm abheben kann. Durch einen Hitzdraht HD, der am freien Ende der Blattfeder und am RingK befestigt ist, wird die Blattfeder jedoch so weit herabgezogen, daß der Tonarm frei ist. Sobald der Hitzdraht elektrisch geheizt wird, erfährt er eine Ausdehnung, und die Blattfeder hebt den Tonarm. Der Hitzdraht muß durch einen Windschutz W, der z. B. aus einem leichten, über die Blattfeder geschobenen Rechteckröhrchen bestehen kann, vor zu starker Zugluft geschützt werden. Zur Justierung der Hebevorrichtung dient eine Justierschraube S, die zusammen mit einer Gegenelektrode am Tonarm den KontaktK in F i g.T bildet.

In Fig.4 ist ein Ausführungsbeispiel für die Hebevorrichtung skizziert. Die Blattfeder B ist in einen Schlitz des nichtleitenden Ringes R eingeklebt Dort befindet sich der eine elektrische Anschluß des Hitzdrahtes HD. Am freien Ende der Blattfeder ist unter Zwischenschaltung einer Isolierfolie ein Meiallplättchen mit der Justierschraube £ aufgeklebt. Ein am Metallplättchen angelöteter Draht läuft auf der Oberseite der Blattfeder entlang und bildet den einen Anschluß des Kontaktes K. Die Gegenelektrode befindet sich am Tonarm und wird durch einen Draht im Tonarm herausgeführt. An der Unterseite des freien Elides der Blattfeder ist der Hitzdraht angeschweißt oder gelötet. Das andere Ende des Hitzdralltes läuft durch eine hohle Justierschraube S 1 an einen Stift Sl, der in einem Schlitz unterhalb der Gewindebohrung verschiebbar steckt. Der Stift trägt den zweiten Hitzdrahtanschluß und soll zugleich ein Verdrillen des Hitzdrahtes beim Einstellen der Justierschraube Si verhindern. Eine Madenschraube Sl dient zur Befestigung des Ringes R an der Tonarmachse/i. In der Nähe des eingespannten Endes trägt die Blattfeder einen Einschliff E oder eine Bohrung, um dort eine besonders weiche Stelle zu schaffen. Damit wird ein eindeutiger »Drehpunkt« der Blattfeder vorgegeben und verhindert, daß statt eines au Schwenkens der Blattfeder nur ein sich veränderndes Krümmen auftritt. Als Blattfeder eignet sich z. B. ein Stahlband mit 0,5 χ 5 mm² Querschnitt und 90 mm Länge, als Hitzdraht ein Stahldraht von 0,1 mm Durchmesser und gleicher Länge. Der Heizstrom be- »5 trägt etwa 600 mA bei 3 V Betriebsspannung, die thermische Zeitkonstante etwa 0,3 see, die Temperatür maximal 250 C. Falls der Raum unter dem Tonarm (der dvtfch die Geometrie des Tonabnehmers gegeben ist) für die Hebevorrichtung nicht ausreicht, kann sie an der vertikalen Achse oberhalb des Tonarmes angebracht werden. Am fieien Ende der Blattfeder wäre dann ein Bügel anzubringen, der den Tonarm von oben her umgreift und die Justierschraube S trägt. (Diese kann auch weggelassen werden, wenn eine Justierschraube S1 vorhanden ist.)

Die Schwenkvorrichtung des Tonarmes ist unter dem Chassis CH (Platine) nach Fig.2 angebracht. Im Luftspalt eines Magneten M mit Jochteilen / befinden sich die Arbeitswicklung W4 und die Tacho*o meterwkklung ff 3. Beide (frei tragenden)) Wickungen sind an eine Platte P aus Isolierstoff angeklebt, die mit einem Ausgleichsgewicht AG versehen und an die Tonarmachse A unter dem Lager L angeschraubt ist.

+5 Fi g. 3 zeigt eine Aufsicht auf die Schwenkvorrichtung. Die Wicklungen W 3, W 4 sind nicht aufeinander, sondern nebeneinander angeordnet, um elektrisches Übersprechen zu vermeiden (Rückkopplung). Elektromechanisch wirksam sind nur die radialen Spulenabschnitte im Luftspalt (also über der schra?- fiert dargestellten Magnetfläche). Das ist kein Nachteil, da nur sehr kleine Kräfte bzw^Tachömeterspannungen benötigt werden, zvB. einige ρ bzw. einige mV. In den beiden Extremstellungen des Tonarmes müssen die inneren radialen Spulenabschnitte noch im Luftspalt liegen, die äußeren noch außerhalb; in Fig.3 ist der mögliche Schwenkwinkel zu klein gezeichnet Das Drehmoment und die Tachometerspannung sind .bei dieser Anordnung unabhängig von der Stellung des Tonarmes (homogenes Magnetfeld).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1. generators (G in Fig. I unten), der am Eingang

   Patentansprüche: des Gleichspannungsversttirkers liegt und z.B.

   ein kleiner Gleichstrommotor sein kann, nach

   I. Bedienungsvorrichtung mit nur einer Hand- Größe und Richtung so gesteuert wird, daß der habe zum Heben, Schwenken bzw. Senken des 5 Drehwinkel des Tonarmes proportional dem Tonarmes von Schallplattenspielem, dadurch Drehwinkel des Gleichspannungsgcnerators ist.
   gekennzeichnet, daß das Heben des Ton- 8. Vorrichtung nach Anspruchs, dadurch gearmcs mittels eines elektronischen Berührungs- kennzeichnet, daß die Arbeitswicklung (WM) nur schalters durch bloßes Berühren einer Handhabe, dann über einen Kontakt (K in Fig. 1) an den die ein Dreh- oder Schiebeknopf sein kann, aus- io Ausgang des Gleichspannungsverstärkers gegelöst wird und daß das Heben bzw. Schwenken schaltet ist, wenn der Tonarm abgehoben is\.
   durch je eine elektromcchanische Anordnung be- 9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gewirkt wird, kennzeichnet, daß die Arbeitswicklung (W4)
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- gleichzeitig zur Kompensation der Skatingkraft kennzeichnet, daß durch Berühren des Dreh- 15 dient.

   oder Schiebeknopfes der Rückkopplungswee 10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- (Cl, W3) eines Oszillators (71, Wl, C3, Rl) kennzeichnet, daß sich der Dreh- oder Schiebegeschlossen und dadurch die Anordnung knopf zur Tonarmbedienung auf der nicht gefe- (HD) zum Heben eingeschaltet wird. derten Zarge des Schallplattenspielcrs befindet.
3. 3. Vorrichtung zum Heben bzw. Senken dts 20
   Tonarmes ein<_s Plattenspielers; insbesondere

   nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

   der Tonarm (7 in F i g. 2) mittels einer elektrisch
   geheizten (HD in Fig. I und4) Bimetallanordnung (B. S, K) gehoben wird. 25
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, kennzeichnet, daß die Bimelajlanordnung aus die das Aufsetzen des Tonarmes auf die Schallplatte einer Blattfeder (B in F i g. 4) besteht, die so vor- an beliebiger Stelle und das Zurückführen auf die gespannt ist, daß sie den Tonarm abheben kann. Tonarmstütze ohne direkte Berührung des Tonarmes und einen elektrisch heizbaren Draht (HD) auf- 30 mittels nur einer Handhabe gestattet.

   weist, der vom '-eien Ende der Blattfeder her na- Der Tonarm von Scliallplattenspielern sollte mög-

   hezu parallel zu dieser gespannt ist und in ungc- liehst nicht direkt mit der Hand auf die Schallplatte

   heiztem Zustand die Blaffeder J eine Ruhestel- aufgesetzt werden, da durch zu hartes oder schieben-

   lung herabbiegt. des Aufsetzen der Tonabnehmer und die Schallplatte
5. 5. Vorrichtung zum Schwenke» des Tonarmes 35 beschädigt werden können.

   eines Plattenspielers, insbesondere nach An- Aus diesem Grunde sind verschiedene Aufsetzhil-

   spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ton- fen gebräuchlich.

   arm mittels eines elektrodynamischen Stellgliedes Bei der Tonarmautomatik wird der Tonarm durch (W3, W4, M, J in Fig. 2, 3) geschwenkt wird, eine mechanische Vorrichtung, dk vom Plattendas einerseits aus zwei flachen Spulen besteht, die 40 spielerlaufwerk oder einem getrennten Elektromotor insbesondere mit sektorstumpfförmiger Wickel- angetrieben wird, gehoben, geschwenkt und abgekontur (F i g. 3) ausgeführt sind, in einer Ebene senkt, wobei in der Regel drei genormte Aufsetzsenkrecht zur Tonannachse kreisergänzend ne- durchmesser vorgewählt oder selbsttätig abgetastet beneinander angeordnet sind und mit der Ton- werden können. Nach dem Abspielen kehrt der Tonarmachse verbunden sind, und andererseits aus 45 arm selbsttätig in die Ruhestellung zurück,
   einem feststehenden Magnet (M, J) besteht, in Beim Tonarmlift kann der Tonarm mittels einer dessen achsenparallelen Feld sich bei jeder Ton- auf der Platine (Chassis) in der Nähe des Tonarmes armstellung nur die beiden nebeneinanderlie- befindlichen Handhabe angehoben werden. Sodann genden radialen Spulenabschnitte befinden, und wird der Tonarm mit der Hand auf den gewünschten daß die eine Spule als Arbeitswicklung (W 4) an so Plattendurchmesser geschwenkt und mit der Handden Ausgang eines Gleichspannungsverstärkers, habe abgesenkt, wobei meist eine Viskositätsdämpdie andere als Tachometerwicklung (W 3) zur fung die Aufsetzgeschwindigkeit bestimmt.
   Dämpfung der Tonarmdrehung an den Eingang Ferner sind Vorrichtungen bekannt, bei denen des Gleichspannungsverstärkers geschaltet ist mittels einer Handhabe über mechanische Mittel, die (Fig. 1). 55 z. B. aus einer kipp- und drehbaren Steuerstange und
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 5, da- zwei Reibtrieben bestehen, der Tonarm gehoben und durch gekennzeichnet, daß der Strom in der Ar- in dieser Lage beliebig verschwenkt werden kann beitswicklung (W4) des elektrodynamischen (deutsche Auslegeschrift 1 136 130).

   Stellgliedes durch Verstellen eines Dreh- oder Bei Magnetplattendiktiergeräten sind Fsrnbedie-

   Schiebepotentiometers (P in Fig. 1), das am Ein- 60 nungen zur Verschiebung des Tonkopfes bekannt,

   gang des Gleichspannungsverstärkers liegt, nach die mit elektromagnetischen Mitteln oder mit elek-

   Größe und Richtung so gesteuert wird, daß der iromagnetisch gesteuerten Reibungskupplungen zum

   Drehwinkel des Tonarmes proportional dem Plattenantrieb arbeiten (deutsches Gebrauchsmuster

   Zeittntegral der Potentiometerverstellung ist. I 877 728).
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und S, da- 6s Schließlich ist eine Fernsteuerung für Tonarme bedurch gekennzeichnet, daß der Strom in der Ar* kannt, bei der über einen Schalter und zwei Tasten beitswicklung (W 4) des elektrodynamischen mittels eines Hubmagneten mit Viskositätsdämpfung, Stellgliedes durch Drehen eines Gleichspannungs- eines Getriebemotors und einer Magnetkupplung die