DE2211823C3

DE2211823C3 - Tonabnehmernadel

Info

Publication number: DE2211823C3
Application number: DE2211823A
Authority: DE
Inventors: Norio Sagamihara Kanagawa Shibata (Japan)
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1971-03-13
Filing date: 1972-03-11
Publication date: 1975-04-17
Also published as: DE2211823A1; GB1383238A; NL163038C; US3774918A; DE2211823B2; NL163038B; NL7203183A

Description

Die Erfindung betrifft eine Tonabnehmernadel mil einem, durch .Schnitt eines Kegels mit zwei Ebenen erzeugten Nadelkörper, wobei die beiden Enden 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 Schnilt jeweils einer Ebene mit dem Kegelmantel gebildeten Randlinicn symmetrisch zur Schnittlinie sind.

Eine derartige Tonabnehmernadel wird bei Plattenspielern zur Wiedergabe von auf einer Schallplatte aufgezeichnetem Ton verwendet, wobei die Nadel in die beiden Wände der Rille einer Schallplatte mit einer Kontakifläche eingreifen kann. Der Ausdruck »Kontaktflächen zwischen der Nadel und einer Rillenwand wird im folgenden dazu verwendet, die Fläche, mit der clic? Nadel die Rillenwand berührt, zu bezeichnen, wenn sie in der Rille mit einem bestimmten Nadcldruck gehalten wird, und die den Teil der Rillenwand, den sie «eradc auf diese Weise berührt, plastisch vcrformt. wodurch sich die Nadel in einer Stellung befindet, in der sie gegen die Rillcnwand drückt.

Es ist bereits eine Tonabnehmernadel der eingangs erwähnten Art (US-PS 3 534 968) bekannt, die so weitergebildet ist. daß sie bei verschieden tiefem Eingriff der Tonabnehmernadel in die Rille als auch bei

ίο sich änderndem Winkel zwischen der Längsachse der Tonabnehmernadel und einer senkrechten Ebene durch die Schallplattenrille jeweils mit gleichem Kurvenradius in die Flächen der Rille eingreift. Die genaue Lage der .Schnittebenen muß dabei mil Hilfe von Versuchsse-

lien bestimmt werden, bis eine Oplimalisicrung der Nadel erreicht ist. Dabei ist es schwer möglich, eine derartige Nadel für verschiedene Zwecke auf Anhieb mit der erforderlichen Genauigkeit herzustellen.

Wenn sich die bekannte Nadel der eingangs erwahn-

ao ten Art in einer Schallplaltenrille längs der Verliefungen und Erhebungen bewegt, und zwar bei einer ste-■vophonischen Schallplatte in zwei aufeinander senk recht stehenden Richtungen, dann erhöht sich der Auf lagedruck der Nadel, wenn die Nadel aiii eine Erhe-

»5 bung in der Rille hinaufläufi. und es vermindert sich der Auffagedruck der Nadel, wenn sie von einer Erhebung in einer Rille herabläuft. Entsprechend dem sich ändernden Auflagedruck beim I linauflaul'en auf eine Erhebung und beim Herablaulen von einer Erhebung an

dort sich die Verformung der Schallplaltenrille. und damit weist das wiedergegebene Signal Verzerrungen auf. Iolglich sind bei dieser bekannten Tonabnehmernadel zwar Verzerrungen durch verschiedenen Eingriff in die Rille und verschiedene Neigung gegenüber der Rille vormieden. es ergeben sich jedoch Verzerrungen auf Grund unterschiedlicher Auflagcdrucke.

Es wurde andererseits vorgeschlagen (deutsche Patentanmeldung P 20 23 «04.7-51). eine Tonabnehmcrna del zu schaffen, deren Anschlüsse zumindest im Bereich der Berührungszonen nut der Tonrillenflanke parallel oJer etwa parallel zueinander verlaufen, um damit eine hochfrequente Tonaufzeichnung verzerrungsfrei wiedergeben zu können. Eine verzerrungsfreie Wiedergabe isi im allgemeinen dann gewährleistet, wenn die Be-

rührungsriächen der gewölbten Nadelspitzenseitenriä chen schmal sind, damit beim Abtasten der in der Tonrille aufgezeichneten Schrift die Nadel schnell plötzlichen Änderungen der Rillenform folgen kann. Bei hochfrequenten Tonaulzeichnungen reicht jedoch eine

derartige schmale Ausbildung der Nadelspitzenscitenflächen nicht zur verzerrungsfreien Wiedergabe aus. Um auch bei solchen hohen Frequenzen eine verzerrungsfreie Wiedergabe zu erreichen, wurde, wie bereits oben erwähnt, vorgeschlagen, die Berührungszonen 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, mil der die Verzerrungen, die auf Grund verschiedener Auflagedrucke auf die Plattenrille 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, daß sich die Kegelspilzc im zu entfernenden Teil befindet, daß die

Schnittlinie der Ebenen die Achse unter einem Winke! von weniger als 90' schneidet und daß dieser Winkel und der Winkel, unter dem sich die beiden Ebenen schneiden, so gewühlt sind, daß bei Eingriff der Nadel in die Plattenrille die von den Tangenten :n den Beruhrungspunkien der Randlinicn mit den Rillenflanken aufgespannte Ebene senkrecht zur Plattcnebene steht.

Kin Verfahren /ur Herstellung einer derartigen Tonabnchmcrnade¹ ist dadurch gekennzeichnet, daß bei einem ersten Abtrennvorgang ein Teil des kegclförmigen Nadelkörpcrs abgeschnitten und entfernt wird, der die Kcgelspitzc umfaßt und von dem übrigen Teil des Körpers durch eine erste Ebene getrennt ist, und daß in einem /.weiten Abtrennvorgang ein Teil abgeschnitten und entfernt wird, der die bereits entfernte Kegclspitze 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- »o rungsfläche der Nadel auf der Oberfläche der Rille un volumetrisch. Beim HinaufL'ufcn 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 s« der Mächendruck 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 Bcschädigung der Schallplattenrillc durch ungleichmäßige Beanspruchung weitestgehend vermieden.

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

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

Eine Ausführungsfonn der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen beispiclshalbei beschrieben. Dabei zeigen

I i g I und 2 Seitenansichten der Spitze einer Nadel bei der Herstelking /ur Darstellung einer Ausführung*,-form einer Nadel gemäß der Erfindung,

lig. 3A, 3ß und IC eine Seitenansicht, eine Ansieht von vorn und eine Ansicht von unten der fertigen Nadel gemäß der Ausführuiigsform und

I ig. 4A und 4B einen vertikalen Schnitt durch die Ausführungsform der Tonabnehmernadel, die sich mit den Wänden einer Schallplattenrillc im Eingriff befindet und einen gedrehten Schnitt durch die Nadel gemaß dieser Ausführungsfonn. der senkrecht /u den RiI-lenwändcn an den Kontaktflächen /wischen der Nadel und den Rillenwänden verläuft.

Wie man aus l^: i g. 1 erkennt, wird ein Nadclkörpcr 10 mit einem konischen oder kegelförmigen Ende mit einem Neigungswinkel von 60" gefertigt, und er wird so angeordnet, daß seine Mittelachse 12 vertikal verläuft. Als nächstes wird ein Teil |6, der den Scheitel oder die Kegclspitze 13 enthält und der durch eine Schniliebcnc 11, die durch die Punkte 14 und (5 verläuft, abgeteilt ist, abgeschnitten und durch Schleifen entfernt, woraufhin man an der Nadel eine Schnittfläche 11 erhält. Die sich 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 abgeschnitten und durch Schleifen 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 Flächenwinkcl von 60^u bildet. Man erhält dadurch eine Tonabnehmernadel 44, deren Seitenansicht in Fig. 3A, deren Ansicht von vorne in Fig. 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 Randlinien 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 u, wobei sich die Kurvcnmittelpunkte in Ebenen senkrecht auf den Randlinien befinden, abgerundet, wodurch die Nadel fertiggestellt wird. Ein zwei Ebenen aufweisender Abschnitt dieser Nadel 44. der längs zweiflächiger 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 «lic Nadel 44 in die Rille 20 der Platte 19 abgesenkt wird, wie es in I 1 g. 4 \ dargestellt ist, dann berühren die beiden Seiienpunkte Q. Q und die sich in deren Nachbarschaft befindenden Teile dieser Randlinicn 46 und 47 die gegenüberliegenden Seiten der Rille. Der Kurvenradius 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 Plattenlille mit einer Berührungsfläche, die in Längsrichtung der Rille kurz ist und in deren Tiefenriehtung lang ist.

Wenn sich, wie es in F i g. JA dargestellt ist, die MU-lellinicnachse 12 der Nadel 44 in einer Lage befindet, bei der sie senkrecht zu der Schallplatte verläuft, dann ist die Tangente an die Rundlinie 46 (oder 47) an den Punkt Q senkrecht zu der Schallplatte i:nd parallel zu der Achse 12. Damit nun die Nadel 44 die Plattenrille so berührt, daß sie an den Rillenwänden in Tiefenriehtung anliegt, ohne daß die Punkte Q, Q und die dancbenliegendcn Teile an den Randlinien 46 und 47 geneigt 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 danebenlicgenden Teile sich genau in die Konturen der Rillenwand in Tiefrnrichuing einpassen, wenn die Nadel mit vertikal ausgerichteter Achse verwendet wird.

Bei der beschriebenen Ausführungsform sind die beiden Schnittebenen so ausgebildet, daß sie Schnittflächen Il und 42 bilden, die relativ zu den Profilseitenlinien des Nadelkörpers 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 Schnittfläche und die äußere konische Oberfläche des Nadelkörpers entsteht, einen Teil einer Parabel.

Bei der beschriebenen Aiislührungslorm ist es möglich, in einer vertikalen Schnittlinie durch die Nadel. durch die Teile, mil denen sie die Platlenrille berührt, einen großen Kurvenradius zu erhallen, lerne!' kann die Nadel so verwendet werden, daß sich ihre Mittelachse in vertikaler Lage befindet.

Bei der beschriebenen Aiislührungslorm läßt sich die ebene Schnittfläche des Nadelkörpers nach irgendeinem bekannten Schleifverfahren herstellen. Das Schleifen kann beispielsweise dadurch ausgeführt werden, daß der Nadelkörper 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 einlachen ebenen »0 Schnitten an dem konischen linde der Nadel läßt sich in einfacher Weise eine Tonabnehmernadel herstellen, deren Berührungsflächen mit einer vertikalen Schnittlinie einer Schallplatienrille einen großen Kurvenradius aufweist. »5

2. Da die Tonabnehmernadel die Wände der Schallplattenrille mit einer Kontaktfläche berührt, die in Längsrichtung der Rille kurz isi und in Tie!enrich lung tier Rille lang ist. kann die Natlel selbst hoch frequente Signale mil einem großen Si gnal/Rausch-Verhältnis wiedergeben. Da fernei tlie Berührungsfläche groß isi, besieht kaum Möglichkeil, daß tlie Schallplailenrille beschädigt wird wodurch tlie ausnui/bare Lebensdauer tier Schall plane verlangen wird.

i. Die oben angegebene Kontakifläche /wischen dei Natlel und den Rillenwändeii wirkt sich wie eint Vergrößerung der Steifheit der Schallplatte aus und es wird lerner die Resonanzfrequenz de* Schwingungsteils sehr hoch. Demenisprecheni eignet sich die l'requenzkennlinie in hervorragender Weise zur Wiedergabe von Schall bis in einer hohen Frequenzbereich.

4. Da die Schallplatte weich wird, wenn sich ihr*. Temperatur erhöht, schwankt die obengenannte Resonanzfrequenz erheblich mit tier Temperaiur Aus diesem Grund wird bei einer bekannten Natlc die Resonanzfrequenz durch die Temperatur erheblich beeinflußt, da sie eine relaliv niedrige Frequenz isi. Im Gegensalz dazu liegt tier Resonanzpunkt bei der erfindiingsgeniaßen Natlel. tier mil der Temperatur schwankt, außerhalb ties \erweiitleien Frequenzbereichs, und folglich bleiben Fein peraturänderungen ohne Linlluß.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Tonabnehmernadel mit 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, d a d u rc Ii gekennzeichnet, daß sich die Kegelspilze (13) im zu entfernenden Teil befindet, daß die Schnittlinie der Ebenen die Achse unter einem Winkel von weniger als 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 Berührungspunkten {Q. Q) der Randlinien (46. 47) mit den Rillenflanken aufgespannte Ebene senkrecht zur Plattenebene steht.

2. Tonabnehmernadel für Plattenspieler nach An spruch I. dadurch gekenn/eichnet. daß der Nadelkörper mindestens an den beiden Berührungspunkten {Q. O) und den daran angrenzenden Teilen längs dor Randlinie mit Kurven konstanten Radius abgerundet ist.

3. Tonabnehmernadel für Plattenspieler nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der kegelförmige Nadeikörper 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, dal¹. bei einem ersten Abtrennvorgang ein Teil (16) des kegelförmigen Nadelkörpers abgeschnitten und entfernt wird, der die Kegelspitze umfaßt und von dem übrigen Teil des Körpers durch eine erste Ebene (Ii) getrennt ist, und daß in einem zweiten Abtrennvorgang ein Teil (43) abgeschnitten und entfernt wird, der die bereits entfernte Kegclspitze umfaßt und von dem verbleibenden Teil des Köipers durch eine zweite Ebene getrennt ist.