DE2211823B2 - - Google Patents

Description

So

Die Erfindung betrifft eine Tonabnehmernadel mit einem, durch Schnitt eines Kegels mit /wci Ebenen erzeugten Nadelkörper, wobei die beiden Enden mit der senkrecht zur Platte stehenden Kcgclachsc einen für beide Ebenen gleichen Winkel von weniger als 90" bilden und so orientiert sind, daß sie sich innerhalb oder auf der Mantelfläche des Kegels längs einer Schnittlinie schneiden und daß die zwei durch Schnitt jeweils einer Ebene mit dem Kegelmantel gebildeten Randlinien symmetrisch zur Schnittlinie sind.

Eine derartige Tonabnehmernadel wird bei Plattenspielern zur Wiedergabe von auf einer Schallplatte aufgezeichnetem Ton verwendet, wobei clic Nadel in die beiden Wände der Rille einer Schallplatte mit einer Kontaktfläche eingreifen kann. Der Ausdruck »Kon- taktfläche« zwischen der Nadel und einer Rillenwand wird im folgenden dazu verwendet, die Fläche, mit der die Nadel die Rillenwand berührt, zu bezeichnen, wenn sie in der Rille mit einem bestimmten NadeJdruek gehalten wird, und die den Teil der RilJenwand den sie gerade auf diese Weise berührt, plastisch verformt. wodurch sich die Nadel in einer Stellung befindet, in der sie gegen die RiHenwand drückt

Es ist bereits eine Tonabnehmernadel der eingangs erwähnten Art (US-PS 3 534 968) bekannt die so weilergebildet ist daß sie bei verschieden tiefem Eingriff der Tonabnehmernadel in die Rille als auch bei sich änderndem Winkel zwischen der Längsachse der Tonabnehmernadel und einer senkrechten Ebene durch die Schallplattenrille jeweils mit gleichem Kurvenradius in die Rächen der Rille eingreift. Die genaue Lage der Schnittebenen muß dabei mit Hilfe von Versuchsse rien bestimmt werden, bis eine Opiimalisiening der Nadel erreicht ist Dabei ist es schwer möglich, eine derar tige Nadel für verschiedene Zwecke auf Anhieb mit der erforderlichen Genauigkeit herzustellen.

Wenn sich die bekannte Nadel der eingangs crwähn- fen Art in einer SchalJplaiienrille längs der Vertiefun gen und Erhebungen bewegt und zwar bei einer stercophonischen Schallplatte in zwei aufeinander senkrecht stehenden Richtungen, dann erhöht sich der Auflagedruck der Nadel, wenn die Nadel auf eine Erhebung in der Rille hinaufläuft und es vermindert sich der Aüflagcdruck der Nadel, wenn sie von einer Erhebung in einer Rille hcrabläuft Entsprechend dem sich ändernden Auflagedruck beim Hinauflaufcn auf eine Erhebung und beim Herablaufen von einer Erhebung ändert sich die Verformung der Schallplattenrillc, und damit weist das wiedergegebene Signal Verzerrungen aiii. Folglich sind bei dieser bekannten Tonabnehmernadel zwar Verzerrungen durch verschiedenen Eingriff in die Rille und verschiedene Neigung gegenüber der Rille vermieden, es ergeben sich jedoch Verzerrungen aiii Grund unterschiedlicher Auflagedruckc.

Es wurde andererseits vorgeschlagen (deutsche Patentanmeldung P 20 23 904.7-51), eine Tonabnehmerna del /u schaffen, deren Anschlüsse zumindest im Bereich der Berührungszonen mit der Tonrillenflanke parallel oder etwa parallel zueinander verlaufen, um damit eine hochfrequente Tonaufzeichnung verzerrungsfrei wiedergeben zu können. Eine verzerrungsfreie Wiedergabe ist im allgemeinen dann gewährleistet, wenn die Berührungsflächen tier gewölbten Nadelspitzenseitcnflächen schmal sind, damit beim Abtasten der in der Tonrille aufgezeichneten Schrift die Nadel schnell plötzlichen Änderungen der Rillenform folgen kann. Bei hochfrequenten Tonaufzeichnungen reicht jedoch eine derartige schmale Ausbildung der Nadelspitzcnseitenflächcn nicht zur verzerrungsfreien Wiedergabe aus. Um auch bei solchen hohen Frequenzen eine verzerrungsfreie Wiedergabe zu erreichen, wurde, wie bereits oben erwähnt, vorgeschlagen, die Beruhrungszoncn mit der Tonrillenflanke parallel oder etwa parallel zueinander verlaufen zu lassen. Es bleibt jedoch das Problem der Verzerrungen auf Grund verschiedener Auflagedrucke der Tonabnehmernadel. Der Erfindung liegt ausgehend von einer Tonabnehmernadel der eingangs erwähnten Art die Aufgabe zugrunde, eine derartige Nadel zu schaffen, mit der die Verzerrungen, die auf Grund verschiedener Auflagcclrucke auf die Plattenrillc entstehen, vermieden werden. Es soll ferner ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Tonabnehmernadel angegeben werden.

Diese Aufgabe wird bei einer Tonabnehmernadel der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, dall sich die Kegelspitze im zu entfernenden Teil befindet daß die

Schnittlinie der Ebenen die Achse unter einem Winkel von weniger ab 90" schneidet und daß dieser Winkel und der Winkel, unter dem sich die beiden Ebenen schneiden, so gewählt sind, daß bei Eingriff der Nadel in die Plattenrille die von den Tangenten in den Beruhningspunktcn der Randlinien mit den Rilicnflanken aufgespannte Ebene senkrecht zur Plattonebene steht.

Ein Verfahren /ur Herstellung einer derartigen Tonabnehmernadel ist dadurch gekennzeichnet, daß bei einem ersten Abtrennvorgang ein Teil des kegclförmigen Nadelkörpers abgeschnitten und entfernt wird, der die Kegelspitzc umfaßt und von dem übrigen Teil des Körpers durch eine erste Ebene getrennt ist. und daß in einem zweiten Abtrennvorgang ein Teil abgeschnitten und entfernt wird, der die bereits entfernte Kegelspitze umfaßt und von dem verbleibenden Teil des Körpers durch eine zweite Ebene getrennt ist.

Die Tonabnehmernadel gemäß der Erfindung wird so verwendet, daß die beiden Schnittflächen auf der Vorderseite der Nadel liegen. Damit ist die Beruh- ao iiingsfläche der Nadel auf der Oberfläche der Rille unsymmetrisch. Beim Hinauflaufen der Nadel auf eine Erhebung in der Rille vergrößert sich die Auflagefläche und beim Herunterlaufen von einer Erhebung in der Rille vermindert sich die Auflagefläche. Dadurch wird »5 der Flächendruck so ausgeglichen, daß sowohl an Vorderseiten als auch an Rückseiten von Erhebungen innerhalb einer Rille die Verformung gleichmäßig ist. Dadurch wird eine Verzerrung des wiedergegebenen Signals sehr gering gehalten. Außerdem ist eine Besehädigung der Schallplattenrillc durch ungleichmäßige Beanspruchung weitestgehend vermieden.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Tonabnehmernadel dadurch hergestellt, daß vom kegelförmigen Ende des Nadelkörpers Teile weggeschliffen werden, so daß die beiden gewünschten Schnittflächen entstehen. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zuerst die eine Schnittfläche gebildet und dann die andere.

Die Tonabnehmernadel gemäß der Erfindung läßt sich in einfacher Weise und mit geringen Kosten herstellen.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen beispiclshalber beschrieben. Dabei /eigen

F i g. 1 und 2 Seitenansichten der Spitze einer Nadel ^v bei der Herstellung /ur Darstellung einer Ausführungsform einer Nadel gemäß der Erfindung,

Fig.3A, 3B und 3C eine Seitenansicht, eine Ansicht von vorn und eine Ansicht von unten der fertigen Nadel gemäß der Ausführungsform und

Fig.4A und 4B einen vertikalen Schnitt durch die Ausführungsform der Tonabnehmernadel, die sich mit den Wänden einer Schallplattenrille im Eingriff befindet und einen gedrehten Schnitt durch die Nadel gcmaß dieser Ausführungsl'orm. der senkrecht zu den RiI-lenwändcn an den Kontaktflächen /wischen der Nadel und den Rillenwänden verläuft.

Wie man aus F i g. I erkennt, wird ein Nadelkörper 10 mit einem konischen oder kegelförmigen Ende mit einem Neigungswinkel von 60' gefertigt, und er wird so angeordnet, daß seine Millelachse 12 vertikal verläuft. Als nächstes wird ein Teil 16, der den Scheitel oder die Kcgclspitze 13 enthält und der durch eine Schnitlebene II, die durch die Punkte 14 und 15 verläuft, abgeteilt ist, abgeschnitten und durch Schleifen entfernt, woraufhin man an der Nadel eine Schnittfläche Il erhält. Die sieh ergebende Nadel 40 ist so ausgebildet, wie es in F i g. 2 dargestellt ist, wenn sie gegenüber einem Betrachter um einen Winkel von 60° gegenüber ihrer Lage in F i g. 1 gedreht wird.

Die Nadel 40 wird dann noch durch einen weiteren Schneidvorgang bearbeitet, bei dem ein Teil 43 nbgescliniiten und durch Schleifet» längs einer Schnittebene 42 entfernt wird, die durch einen Punkt 41 in der gleichen Höhe wie der Punkt 15 auf der Profillinie 10c verläuft, wie es in F i g. 2 dargestellt ist, und die mit einem extrapolierten Abschnitt der Schnittfläche 11 einen Flächenwinkel von 60° bildet. Man erhält dadurch eine Tonabnehmernadel 44. deren Seitenansicht in F i g. 3A. deren Ansicht von vorne in F i g. 3B und deren Ansicht von hinten in F i g. 3C dargestellt sind.

Diese Nadel 44 wird, wie es ihrer unteren Spitze 45 angedeutet ist, abgerundet, und die unteren Teile der Handlinien 46 und 47, die durch den Schnitt mit den Schnittflächen 11 und 42 entstehen, und die konischen oder kegelförmige Außenfläche der Nadel werden mit Kurven von kleinem Kurvenradius in der Größenordnung von 5 bis 10 μ. wobei sich die Kurvenmittelpunkte in Ebenen senkrecht auf den Randlinicn befinden, abgerundet, wodurch die Nadel fertiggestellt wird. Ein zwei Ebenen aufweisender Abschnitt dieser Nadel 44. der längs /weiflächiger Ebenen senkrecht auf den Kontaktflächen an den Punkten Q, Q verläuft, wie es in F i g. 4A dargestellt ist, sieht so aus, wie es in F i g.4B dargestellt ist. wenn er in einer einzigen Ebene eben ausgebildet wird. Dieser Abschnitt hat eine flügelartige Form.

Die Randlinien 46 und 47 sind zu der Schnittlinie zwischen den Schnittebenen 11 und 42 symmetrisch. Wenn die Nadel 44 in die Rille 20 der Platte 19 abgesenkt wird, wie es in Fig.4A dargestellt ist, dann berühren die beiden Seitenpunkte Q, Q und die sich in deren Nachbarschaft befindenden Teile dieser Randlinien 46 und 47 die gegenüberliegenden Seiten der Rille. Der Kiirvcnradius der gebogenen Randlinicn 46 und 47 ist an diesen Punkten Q. Q und an den in deren Nachbarschaft liegenden Teilen größer als der Radius eines imaginären Kreises 49, der tangential durch Tangenten berührt wird, die durch die Punkte Q, Q verlaufen, wie man in F i g. 4A erkennt. Dementsprechend berührt die Nadel 44 die Plattcnrille mit einer Berührungsfläche. die in Längsrichtung der Rille kurz ist und in deren Tielenrichtung lang ist.

Wenn sich, wie es in F i g. 3A dargestellt ist. die Mittellinienachse 12 der Nadel 44 in einer Lage befindet, bei der sie senkrecht zu der Schallplatte verläuft, dann ist die Tangente an die Randlinic 46 (oder 47) an den Punkt Q senkrecht zu der Schallplatte und parallel zu der Achse 12. Damit nun die Nadel 44 die Plattenrille so berührt, daß sie an den Rillenwändcn in Tiefenrichtung anliegt, ohne daß die Punkte Q. Q und die danebenliegenden Teile an den Randlinien 46 und 47 gcneigt sind, dann wird die Nadel in einer Lage verwendet, in der ihre Achse 12 vertikal verläuft. Die Montage der Nadel 44 in dem Tonabnehmerkopf ist erheblich erleichtert, da die Punkte Q, Q und die dancbcnlicgenden Teile sich genau in die Konturen der Rillenwand in Tiefenrichtung einpassen, wenn die Nadel mit vertikal ausgerichteter Achse verwendet wird.

Bei der beschriebenen Ausführungsform sind die beiden Schnittebenen so ausgebildet, daß sie Schnittflächen 11 und 42 bilden, die relativ zu den Profilseitenlinien des Nadclkörpers geneigt sind. Andererseits kann ein Schneidverfahren angewendet werden, bei dem Schnitte angebracht werden, die parallel zu den Seitenlinien des Nadelkörpers verlaufen. In diesem Fall bildet

die Randlinie, die durch die SchiuMl'lächc und die äußere konische Oberfläche des Nadelkörpers enisieln. einen Teil einer Parabel.

Bei der beschriebenen Ausführiingsform ist es möglieh, in einer vertikalen Schnittlinie durch die Nadel. durch die Teile, mit denen sie die Plattcnrillc berührt. einen großen Kurvcnradiiis zu erhalten, ('einer kann die Nadel so verwendet werden, daß sich ihre Mittelachse in vertikaler Lage befindet.

Hei der beschriebenen Ausführungsforni Ia(Jt sich die ebene Schnittfläche des Nadclkörpers nach irgendeinem bekannten Schlcifverfahrcn herstellen. Das Schleifen kann beispielsweise dadurch ausgeführt werden, daß der Nadcikörpcr gegen eine sich drehende Schleifscheibe gedruckt wird, auf der sich ein Schleifmittel, beispielsweise Diamantenpulver, befindet.

Die wesentlichen Merkmale der Tonabnehmernadel für Plattenspieler lassen sich durch die folgende Zusammenstellung aufzählen:

1. Durch Anbringen von zwei einfachen ebenen »0 Schnitten an dem konischen P.nde der Nadel läßt sich in einfacher Weise eine Tonabnehmernadel herstellen, deren Berührungsflächen mit einer vertikalen Schnittlinie einer Schallplattenriilc einen großen Kurvenradius aufweist. as

2. Da die Tonabnehmernadel die Wände der Schaüplattcnrille mit einer Koniaktfläche berührt die in Längsrichtung der Rille kurz ist und in TielenrichmiiL¹ der Rille lang ist. kann die Nadel selbst hoch-Irequente Signale mit einem großen Siyiuil'Raiisch-Verhälinis wiedergeben. Da ferner die Berührungsfläche groß ist, besteht kaum Moglichkeil, daß die Schallplatienrille beschädigt wird, wodurch die ausiuit/biiiv Lebensdauer der Schallplatte verlängert wird.

5. Die oben angegebene Kontaktfläche /wischen der Nadel und den Rillenwändcn wirkt sich wie eine Vergrößerung der Steifheit der Schallplatte aus. und es wird ferner die Resonanzfrequenz des Schw ingungstcils sehr hoch. Dementsprechend eignet sich die lYequenzkennlinic in hervorragender Weise zur Wiedergabe von Schall bis in einen hohen l^:rcquenzbcrcich.

4. Da die .Schallplatte weich wird, wenn sich ihre Temperatur erhöhl, schwankt die obengenannte Resonanzfrequenz erheblich mit der Temperatur. Aus diesem Grund wird bei einer bekannten Nadel die Resonanzfrequenz durch die Temperatur erheblich beeinflußt, da sie eine relativ niedrige IYequei,ζ ist Im Gegensatz dazu liegt der Rcsonanzpunkt bei der erfindungsgeniäßcn Nadel, der mit der Temperatur schwankt, außerhalb des verwendeten f-Yequenz.bcrcichs. und folglich bleiben Tcmpcraturänderungcn ohne Kinfluß.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Tonabnehmernadel mil einem, durch Schnitt 'eines Kegels mit zwei Ebenen erzeugten Nadelkörper, wobei die beiden Ebenen mit der senkrecht zur Platte stehenden Kegelachse einen für beide Ebenen gleichen Winkel von weniger als 90" bilden und so orientiert sind, daß sie sich innerhalb oder auf der Mantelfläche des Kegels längs einer Schnittlinie schneiden und daß die zwei durch Schnitt jeweils einer Ebene mit dem Kegelmantel gebildeten Randlinien symmetrisch zur Schnittlinie sind, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kegelspitze (13) im zu entfernenden Teil befindet, daß die Schnittlinie der Ebenen die Achse unter einem Winkel von weniger als 90° schneidet und daO dieser Winkel und der Winkel, unter dem sich die beiden Ebenen schneiden, so gewählt sind, daß bei Eingriff der Nadel in die PlaltcnriJle die von den Tangenten ao in den Berührungspunkten (Q. Q) der Randlinien (46. 47) mit den Rillenflanken aufgespannte Ebene senkrecht zur Pkiitcnebene steht.

2. Tonabnehmernadel für Plattenspieler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nadel- as körper mindestens an den beiden Berührungspunkten (Q. Q) und den daran angrenzenden Teilen längs der Randlinic mil Kurven konstanten Radius abgerundet ist.

3. Tonabnehmernadel für Plattenspieler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der kegelförmige Nadelkörpcr einen Scheitelwinkel von 60° aufweist und daß der· Winkel zwischen beiden Schnittflächen 60° beträgt

4. Verfahren zur Herstellung einer Tonabnehmernadel für Plattenspieler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem ersten Abtrennvorgang ein Teil (16) des kegelförmigen Nadelkörpcrs abgeschnitten und entfernt wird, der die Kegelspitzc umfaßt und von dem übrigen Teil des Körpers durch eine erste Ebene (11) getrennt ist. und daß in einem zweiten Abtrennvorgang ein Teil (43) abgeschnitten und entfernt wird, der die bereits entfernte Kegelspiizc umfaßt und von dem verbleibenden Teil des Körpers durch eine /weite Ebene getrennt ist