DE1979359U - Mechanisches tonwiedergabegeraet. - Google Patents

Description

PATENTANWALT

Pr, DHTi=R LOUIS

Herr Edmund Schlossar, Berlin

"Mechanisches Tonwiedergabegerät"

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein mechanisches Tonwiedergabegerät mit einem Regler für die Ablaufgeschwindigkeit zwischen Tonträger und Tonabnehmer und einer Antriebseinrichtung, wobei der Regler und/oder die Antriebseinrichtung für einen Ablauf zwischen Tonträger und> Tonabnehmer zur Tonwiedergabe und für einen Rücktransport zwi- \ sehen diesen in die Ausgangsstellung ausgebildet sind.

Mechanische Touwiedergabegeräte für den Einbau in Spielzeuge, wie Puppen und dgl., sind in vielfältigen Ausführungen bekannt geworden. Geräte mit höheren Ansprüchen an eine naturgetreue Tonwiedergabe sind mit Reglern ausgerüstet, die für eine gleichmässige Geschwindigkeit der für die Tonabtastung notwendigen Relativbewegung zwischen Tonträger und Tonabnehmer eingerichtet sind. Die Ankopplung derartiger Regler, insbesondere fliehkraftregler, an ein im Zuge der

Tonwiedergabe "bewegtes Bauteil des Gerätes, hier Antriebseinrichtung genannt, wird in erster'Linie mittels jgummi-

elastischer Kraftübertragungseleraente vorgenommen.^DeJcar^

tige gummielastische Elemente weisen zwar den Vorteil geringer Betriebsgeräusche auf, benötigen jedoch für ihren Zusammenbau relativ viel Platz, leiden unter alterungsbedingten Formänderungen und verursachen bei der Kraftübertragung einen mehr oder weniger grossen Schlupf. Mehrstufige Zahntriebanordnungen zeigen die beiden letztgenannten Nachteile zwar nicht, sind jedoch mit hohen Betriebsgeräuschen behaftet, die sich der wiederzugebenden Tonfolge störend überlagern. Es sind durchaus Möglichkeiten bekannt, die nachteiligen Eigenschaften der vorgenannten Kraftübertragungseinrichtungen zu mindern, dies erfordert jedoch einen steigenden' konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand, der aus wirtschaftlichen G-rün-

den bei derartigen Spielzeugmassenartikeln so gering wie möglich gehalten werden muss. ■

Es stellt sich somit die Aufgabe, ein reglergesteuertes Bewegungssystem für mechanische Tonwiedergabegeräte zu schaffen, das eine schlupffreie, alterungsbeständige und möglichst geräuscharme Kraftübertragungseinrichtung zwischen dem Regler und der Antriebseinrichtung aufweist, wobei das Gerät im Hinblick auf seine Verwendung in Spielzeugen zugleich robust, wirtschaftlich und in möglichst raumsparender Weise herstellbar sein muss.

Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe sieht vor, dass die Antriebseinrichtung und ein geschwindigkeitsgeregeltes Bauteil des Reglers über eine einstufige mechanische Kraftübertragungseinrichtung miteinander verbunden sind, die als Zähntr'leb, insbesondere Schraubentrieb, ausgebildet ist. Bei diesem allgemeinen Lööung-sweg .für den erfindungsgemässen Aufbau eines Tonwied^rgäbegerätes ist die Antriebseinrichtung ganz allgemein das neben dem Regler einzig notwendige bewegte Bauelement für den Ablaufvorgang zwischen Tonträger und Tonabnehmer. Dabei kann die Antriebseinrichtung selbst Tonträger oder Tonabnehmer sein oder als Halterung für diese dienen. Bevorzugt dient die Antriebseinrichtung sOwohl zur Aufnahme der den Ablaufvorgang sowie den Rücktransport zwischen Tonträger und Tonabnehmer auslösenden Kräfte als auch zur Halterung für Tonträger oder Tonabnehmer, je nachdem, ob der Tonträger entlang des ortsfesten Tonabnehmers bewegt wird - diese Form wird im in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiel im einzelnen beschrieben - oder umgekehrt. Eine oder mehrere dieser Aufgaben kann Jedoch auch das von aussen zugängliche geschwindigkeitsgeregelte· Bauteil des Reglers übernehmen, das zur Erzielung eines gleichmässigen Ablaufs mit der Antriebseinrichtung mittels einer mechanischen Kraftübertragungseinrichtung verbunden ist. _:';>

Erfindungsgemäss ist diese Kraftübertragungseinrichtung einstufig als Zahntrieb ausgeführt, d.h., die-je nach Aus-

führung des Gerätes verschiedenen Bewegungsarten (translatorisch, rotatorisch) oder Bewegungsgrössen (Geschwindigkeit, Winkelgeschwindigkeit) zwischen Antriebseinrichtung und geschwindigkeitsgeregeltem Reglerbauteil sind in jedem Pail über lediglich zwei miteinander im Eingriff stehende mechanische Kraftübertragungselemente gekoppelt, wobei diese beiden Übertragungselemente als Zahntrieb, -JMasbesonde re Schraubentrieb, ausgebildet sind. Hierfür sei ein einfaches Ausführungsbeispiel angegeben: Ein für den Ablauf und. Rücktransport unter einem Tonabnehmer hin und her bewegter bandförmiger Tonträger ist als Zahnstange ausgebildet, die in eine Schraube oder Schnecke eingreift, die auf einer unter einem Winkel zur Bandebene angeordneten Welle eines Fliehkraftreglers befestigt ist. In diesem Fall ist der Tonträger zugleich Antriebseinrichtung.

Die hier verwendeten Regler wirken hemmend und damit geschwindigkeit sregulier end nur gegenüber Kräften, die auf eine höhere Geschwindigkeit hin gerichtet sind. Bei Ablaufgeschwindigkeiten unterhalb der für die Tonwiedergabe notwendigen Nenngeschwindigkeit hat der Regler keine regelnde Wirkung. Dieses Verhalten wird erfindungsgemäss bei den bevorzugten Ausführungsformen ausgenutzt, um zu erreichen, dass Tonträger und Tonarm nur dann im Eingriff miteinander stehen, wenn die für' eine natürliche Tonwiedergabe erforderliche 'Ablauf geschwindigkeit vorhanden ist. Zu diesem Zweck werden die Antriebseinrichtung und der 'Regler unter

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Beibehaltung der kraftschlüssigen Zahntriebverbindung gegeneinander verschiebbar angeordnet ö'owie die Antriebseinrichtung oder der Regler mit dem Tonträger oder dem Tonabnehmer verbunden, in der Weise, dass eine Verschiebung zwischen Antriebseinrichtung und Regler zu einer aufeinander zu oder voneinander fort gerichtetenBewegung zwischen Tonträger und Tonabnehmer führt. Sobald zu Beginn des regulären Ablaufvorganges die von der Antriebseinrichtung ausgehende, auf den Regler einwirkende Antriebskraft versucht, den Regler über die Nenndrehzahl anzutreiben, tritt zwischen der Antriebseinrichtung und dem geschwindigkeitsgeregelten Reglerbauteil über die kraftschlüssige Zahntriebverbindung ein Moment auf, aufgrund dessen eine Verschiebung zwischen Antriebseinrichtung und Regler auftritt,_v die zu einer Bewegung aufeinander zu und damit^-zu. einem Eingreifen zwischen Tonarm und Tonträger führt. Bei-Rücktransport des Systems entgegen der Ablaufbewegung oder bei verzögertem Ablauf sind Antriebseinrichtung, und Regler entgegengesetzt gegeneinander verschoben, was eine voneinander fort gerichtete Bewegung und damit eine Trennung zwischen Tonabneh-.-! mer und Tonträger zur Folge hat.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigen

Figur 1 eine Seitenansicht.des Tonwiedergab«gerätes bei aufgeschnittenem Gehäuse'? *

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Figur 2 ein Schnittbild des Gerätes nach der Linie
H-II der Figur 1;

Figur 3 eiti Schnitteilbild des Gerätes nach der Lin'le
IH-III. der Figur 1; . '

Figur 4 Draufsicht auf den Schutzdeckel für die Membrane des Gerätes.

Figur 1 zeigt das zylindrische Gehäuse 1 des Gerätes, dessen eine Stirnseite mit dem kegelförmigen Deckel 2 abgeschlossen ist, der kreisförmige Schallöcher 3 aufweist (Fig.
4). Die andere Stirnseite des Gehäuses'1 ist mit. dem Boden j 4 verschlossen, der ebenfalls Löcher 5 aufweist, um die j Schalleistung der zwischen Gehäuse 1 und Deckel 2 einge- J spannten Membrane 6 zu erhöhen bzw. deren Dämpfung zu ver- j ringern. Die Membrane 6 wird mittels einer zwischen ihr '

i und dem Deckel 2 angeordneten Schraubenfeder 7 mit ihrem

Anlagestück 8 leicht gegen den Tonabnehmerstift 9 gedrückt,, I

I der am äusseren Ende des Tonabnehmerarms 10 befestigt ist. ' I

Der Tonabnehmerarm 10 ist zweifach verschwenkbar: ^:

1. um die Achse 11 in einer in der Längsachse des Tonabneh- j meratifts liegenden Ebene, 2. um den Zapfen 12 in einer Ebe- j

ί ne senkrecht zur Längsachse des Tonabnehmerstifts. Der . j

Zapfen 12 ist in einer Halterung 13 angeordnet, die auf !

der Grundplatte 14 befestigt ist. Der. Tonabnehmerstift 9 ' I

weist in Richtung der Mantelfläche einer Trommel 15 > auf J

der ein bandförmiger Tonträger 16 auf- und abwickelbar ge- \ führt ist. Der bandförmige Tonträger 16 ist mit einer Reihe

von parallelen Tonrillen 17 versehen und "bei 18 mit der Trommel 15 fest verbunden. Die Trommel 15 ist als Hohlwelle ausgebildet und. um einen festen Achszapfen 19 drehbar gelagert. Im Innenraum der Trommel befindet sich eine Spiralfeder 20, die bei 21 mit der Trommel und bei 22 mit dem Achszapfen fest verbunden ist, so dass sie durch Verdrehen der Trommel gespannt wird bzw. im gespannten Zustand auf die Trommel ein Drehmoment ausübt.

Aus Figur 2 ist zu ersehen, dass die Trommel JL5 mi^-einem"

koaxial zu ihr angeordneten Schneckenrad 23 verbunden ist, das in eine Schnecke '24 eingreift, die wiederum auf einer Welle 25 angebracht ist. Diese Schneckenwelle 25 ist zugleich das von aussen zugängliche geschwindigkeitsgeregelte Bauteil des Fliehkraftreglers 26; sie ist mittels der Lagerschraube 27 und dem Wellenlager 28 drehbar gelagert und mit dem Gehäuse bzw. der mit dem Gehäuse verbundenen Grundplatte 14 fest verbunden.

Das Schnittbild Figur 3 zeigt die verschiebbare lagerung des Achszapfens 18 und damit der Trommel 19 parallel zur Längsachse der Schneckenwelle 25· Zu diesem Zweck ist der Achszapfen 18 über ein Verbindungsteil 29 mit der Verschiebeachse 30 verbunden, die in den Achslagern 31 und 32 in ihrer Längsachse verschiebbar gelagert ist. Eine mögliche Verschwenkung der mit einem kreisrunden Querschnitt versehenen Verschiebeachse um ihre Längsachse ist' durch einen Ausleger 33 verhindert, der mit dem Verbindungsteil 29 fest verbunden ist und zwischen Führungsteilen 34 und 35 gleitend gehalten wird (Figur 2).

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Figur 1 lässt die Anordnung einer mit der Grundplatte 14 verbundenen Stützplatte 36 erkennen, an der ein Führungsteil 37 befestigt ist. Das Tonband 16 ist durch eine Aus*· ■ sparung im Führungsteil 37 und eine in der Stützplatte 36' und der Bodenplatte 4 angebracht en Öffnung 38 ins Freie geführt. Eine fest mit dem Tonband 16 verbundene Nase 39 gelangt bei Aufwickeln des Tonbandes auf die Trommel 15 in eine dort angebrachte Aussparung 40.

Das Gerät arbeitet wie folgt: _____ j -^- ~ -

Die Zeichnung zeigt die beispielhafte Ausführung eines erfindungsgemässen Tonwiedergabegerätes bei Ende des Rücktransportvorganges. Das auf die Trommel 15 auf- und abwickelbare Tonband 16 dient mit seinem freien, durch die Öffnung 38 nach aussen geführten Ende als Angriffspunkt für den durch Zug von Hand auszuführenden Rücktransport des Tonträgers nach vorhergehendem Ablauf. Durch äusseren Zug auf das Tonband 16 wurde dieses von der Trommel 15 abgewickelt; durch das so- j mit erfolgende Verdrehen der Trommel wurde die Spiralfeder 20 gespannt. Es ist leicht einzusehen, dass während des gesamten Rücktransportvorganges aufgrund der Richtung und des ' Betrages der aussen am Tonband angreifenden Rücktransportkraft, die immer grosser als die jeweilige Gegenkraft der ; sich spannenden Feder sein muss, eine Kraft auf den Achszapfen 19 ausgeübt wird, die eine Verschiebung der trommeiförmigen Antriebseinrichtung zum Boden des Gehäuses hin ver- ursacht. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, liegt dabei das Führungsteil 29 am Achslager 32 an, die Tonrillen 17· in der

Oberfläche des Tonbandes 16 sind vom Tonabnehmerstift 9 weg verschoben, wodurch Tonträger und Tonabnehmer voneinander getrennt sind. Die Fase 39 des Tonbandes 16 beendet die Rück-. transportbewegung durch Anschlag an die Stützplatte 36 und' verhindert damit ein weiteres Abwickeln des Tonbandes von der Trommel. Damit wird sichergestellt, dass zu Beginn des nachfolgenden Ablaufvorganges der Tonabnehmerstift 9 nicht ausserhalb der Tonträgerfläche auf den Trommelmantel aufsetzen kann. Der um den Zapfen 12 νerschwenkbare Tonarm wird in seiner Bewegung von nicht dargestellten seitlich angreifenden Anschlägen begrenzt, so dass der Tonabnehmerstift 9 nicht seitlich ausser- ' halb der Tonträgerfläche bzw. der Tonrillen 17 aufsetzen kann. Die Yerschwenkbarkeit des Tonabnehmerarms 10 um den Zapfen 12 gewährleistet, dass der Tonabnehmerstift 9 in jede der Rillen 17 wahlweise eingreifen kann, indem man seine lage durch, eine entsprechende Schräglage des Gehäuses unter Ausnutzung der Schwerkraft gegenüber der Tonträgeroberfläche verändert. Es ist selbstverständlich, dass der Tonabnehmerstift 9 aus diesem Grunde mit seinem dem Tonträger abgewandten Ende nur lose an dem Anlagestück 8 der Membrane 6 anliegt.

Der Ablaufvorgang wird ausgelöst, indem man das aus dem Ge- j häuse herausgezogene Ende des Tonbandes 16 loslässt. Die nun freiwerdende Kraft der Spiralfeder versucht, die Trommel 15 i möglichst schnell um den Achszapfen 19 herum in Ablaufrieh- ; tung zu verdrehen. Der über Schnecke und Schneckenrad mit : der Trommel 15 in Verbindung stehende Fliehkraftregler wider- ; setzt sich jedoch einer Ablaufgeschwindigkeit der Trommel, ^:

die grosser als die Fenngeschwindigkeit ist, und übt somit einen Widerstand gegen die Federkraft aus. Zwischen der Schneckenwelle und dem Achszapfen bildet sich somi't/ ein Drehmoment aus, das wegen der axialen Arretierung ' der Schneckenwelle 25 zu einer "Verschiebung des Achszapfens 19 und damit der Trommel 15 in Richtung des Gehäusedeckeis führt. Diese Verschiebung wird begrenzt durch das Anlegen des sich auf die Trommel aufwickelnden Tonbandes an die Halterung 13; der durch die Verschiebung bewirkte Eingriff des Tonabnehmerstiftes 9 in eine der Tonrillen 17 wird damit für den gesamten Ablaufvorgang konstant unter dem gleichmässigen Druck der Schraubenfeder^ 7 gehalten,

so dass die mechanischen Tonschwingungen unterglaich- —

massiger Dämpfung über den um die Achse 11 schwenkbaren Tonabnehmerstift 9 auf die Membrane 6 übertragen werden.

Die Erfindung ist nicht auf die nachfolgenden Ansprüche beschränkt. Ihr zugehörig sind sämtliche Merkmale aus der vorstehenden Beschreibung und der Zeichnung, die aufgrund des Standes der Technik ersichtlich erfinderisch sind.

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Claims (12)

1. transportvorgang zugeordnete lage entgegengesetzt gegeneinander verschoben sind, und dass der Tonträger und der Tonabnehmer aufeinander zu und voneinander fort "bewegter angeordnet sind, wobei eine Kupplung zwischen der Antriebseinrichtung oder dem Regler und dem Tonträger oder dem Tonabnehmer vorgesehen ist, so dass der Tonträger und der Tonabnehmer für den Ablaufvorgang entsprechend der "dem Ablaufvorgang zugeordneten lage zwischen der Antriebseinrictitung und dem Regler aufeinander zu verschoben im Eingriff stehen und dass sich für den Rücktransportvorgang entsprechend der diesem Vorgang zugeordneten lage zwischen der Antriebseinrichtung und dem Regler voneinander fort verschoben getrennt sind.

   3. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet., dass die An-triebseinrichtung und das geschwindigkeitsgeregelte Bauteil des Reglers als umlaufende Bauteile ausgebildet sind, wobei die Welle der Antriebseinrichtung und die Welle des geschwindigkeitsgeregelten Reglerbauteils über ein einstufiges Getriebe miteinander verbunden sind, das als Schraubengetriebe ausgebildet ist.

   4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,· dass das Schraubengetriebe ein Schneckenrad (23) und eine Schnecke (24) aufweist, wobei das auf der Welle der Antriebseinrichtung angebrachte Schneckenrad mit der auf der Welle des geschwindigkeitsgeregelten Reglerbauteils insbesondere

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   auf der Welle eines Fliehkraftreglers, angeordneten Schnecke im Eingriff steht.

   5. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tonträger die Form eines Bandes (16) aufweist, welches in Längsrichtung entlang des für diese Richtung ortsfesten Tonabnehmers (9,10,11,12) bewegbar angeordnet ist.

   6. Gerät nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung als Hohlwelle in Form einer Trommel (15) ausgebildet ist, auf deren Mantelfläche der bandförmige Tonträger (16) auf- und abwickelbar geführt ist, an der das Schneckenrad (23) angebracht ist, die um einen festen Achszapfen (19) drehbar gelagert ist und zwischen der und dem Achszapfen eine Feder (20) angebracht ist, die durch Verdrehen der Trommel beim Rücktransportvorgang sich spannend als Kraftspeicher für die zum Ablauf notwendige Kraft dient.

   7. Gerät nach den Ansprüchen 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der A'chszapfen (19) und damit die Trommel (15) parallel zur Schneckenwelle (25) mit der den Tonträger (16) aufnehmenden Mantelfläche auf den Tonabnehmer (9,10,11,12) zu und von diesem fort verschiebbar ist, wobei der Achszapfen für den Ablaufvorgang aufgrund des der Federkraft entsprechenden Drehmomentes zwischen sich und.der Schnecken-

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   rad-Schnecke-Eingriffslinie so verschoben ist, dass der Tonträger auf den Tonabnehmer zu verschoben mit diesem im Eingriff steht, und wobei der Achszapfen für den Rücktransportvorgang aufgrund des der in etwa diametral zum Schneckenrad-Schnecke-Eingriff an der Trommel (15) angreifenden, die Feder (20) spannenden Rücktransportkraft entsprechenden Momentes so verschoben ist, dass der Tonträger vom Tonabnehmer fort versetzt von diesem getrennt ist.

   8. Gerät nach Anpruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Achszapfen (19) für die Trommel (15) mit einer parallel zur Schneckenwelle (25) verlaufenden Verschiebeachse (30) mit einer kreisrunden Querschnittsfläche starr verbunden ist, die in Lagern (31,32) in Achsrichtung verschiebbar ist und die einen radialen Ausleger (33) aufweist, der zur Verhinderung einer Verschwenkung der Verschiebeachse in -Führungsteilen (34,35) gleitend gehalten ist.

   9. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des Schneckenprofils (24) um die Schneckenwelle (25) herum ein entsprechend gewendelter Stahldraht angeordnet ist.

   10. Mechanisches Tonwiedergabegerät mit geregelter Ablaufgeschwindigkeit zwischen einem bandförmigen Tonträger und einem Tonabnehmer, dadurch gekennzeichnet, dass der Tonträger mittels eines einzigen, umlaufenden Bauteils gehaltert ist.

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   11. Gerät Each. Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das umlaufende Bauteil die Form einer Trommel (15) aufweist, auf deren Mantelflache der Tonträger (16) für einen Ablaufvorgang zur Tonwiedergabe "bzw. für einen Rücktransportvorgang auf- bzw. abwickelbar angeordnet ist.

   12. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tonband (16) mehrere parallele Tonrillen (17) aufweist.

   13. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Antriebseinrichtung bzw. dem umlaufenden Bauteil eine Aufzieheinrichtung für den AblaufVorgang zur Tonwiedergabe und/ oder den Rücktransport angeordnet ist.

   14. Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Tonträger zugleich als Aufzieheinrichtung ausgebildet ist.

   15. Gerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Tonband (16) für eine Begrenzung des Rücktransportvorganges und damit zur Verhinderung eines Aufsetzens der Tonabnehmernadel (9) ausserhalb der Tonbandfläche mit einer an einem ortsfesten Bauteil (36) des Gerätes angreifenden Nase (39) oder dergleichen versehen ist.

   16. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Tonabnehmer (9,10,11,12) für den wahlweisen'Eingriff in die verschiedenen Tonrillen (17) einen sich parallel

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   zum Tonband (16) erstreckenden Arm (10) aufweist, der um eine vom Träger-Tonabnehmer-Eingriffspunkt in Rücktransportrichtung versetzte Achse (12) in. einer in etwa parallel ■ zur Tonträgerfläche am Eingriffsort verlaufenden Ebene verschwenkbar und gleichzeitig um ein· etwa am Ort der Achse für die Verschwenkung senkrecht zu dieser angeordnetes Gelenk (11) in einer vertikal zur !Donbandfläche verlaufenden Ebe-ne verdrehbar angeordnet ist.

   17. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Tonarm (9,10,11,12) für ein weohselweises Eingreifen in die verschiedenen Tonrillen (17) durch eine entsprechende Lageveränderung des Gerätes unter Ausnutzung der Schwerkraft ausgebildet ist.

   18. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 und

   10, dadurch gekennzeichnet, dass der Tonträger als endloses Band ausgebildet ist, das mindestens eine Tonrille aufweist, die ein Mehrfaches der Umfangslänge eines durch das endlose Band aufgespannten Ringes umfasst und auf der die Mantelfläche dieses Ringes bildenden Oberfläche des Bandes bezüglich einer senkrecht zur Aufspannebene des Ringes verlaufenden Achse schraubenförmig ausgebildet ist.

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