DE2221428C3 - Pickup stylus with a non-metallic shaft - Google Patents
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Description
2. TenabBeferaernadel nach Ansprach f. dadurch Sqha|t<l. t1) aus raeaokri-2. TenabBeferaernadel after address f. Thereby Sqha | t <l. t 1 ) from raeaokri-
staHioemstaHioem
i Tonabaebmer-Nadel auch Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß d^ Schaft (Ι. Π aus farblosemi Tonabaebmer needle also claim 2, thereby marked that d ^ stem (Ι. Π made of colorless
synthetischiia Saphir besteht
4. Toaabnehraernadel nach Anspruch 1. dadurch
stelu ta der Uaztwerfässigkeit der Verbindung zwischen Schaft uad %ilze. die in der Regel keine ansrei.
chende Dauerweehseiiestigkeit aufweist um auch nar
näheruagsweisedie LebeosdaKer der Diamantspitze zusyntheticallyiia sapphire is made
4. Toaabnehraernadel according to claim 1. thereby stelu ta the Uaztwerfässigkeit the connection between the shaft uad% ilze. which are usually no ansrei. has the same persistence in terms of persistence in order to provide a closer look at the lifeblood of the diamond tip
erreichen. .....reach. .....
Aas der DT-AS I 180156 sad auch bereits Tonabneiunernadeln bekannt die einstückig aus Diamant geschliffen sind. Derartige Toaabnebiaeniadeta weise» zwar ein geringes spezifisches Gewicht von 3.4 gfcmi auf aod lassen das Problem der Verbindung von Spitze und Schaft nicht entstehen, aber sie sind auf Grund des benötigten Rohmaterials und der notwendigen Verarbeuung addich teuerThe DT-AS I 180156 sad also already had pick-up needles known which are cut in one piece from diamond. Such Toaabnebiaeniadeta wise » although a low specific weight of 3.4 gfcmi on aod do not cause the problem of the connection between the tip and the shaft, but they are due to the required raw material and the necessary processing addich expensive
stallinem Quarz besteht.stable quartz.
■». Tonabnehmernadel nach Anspruch I. dadurch μ gekennzeichnet, daß der Schaft (1. V) aus monokristallinem Siliciumcarbid besteht.■ ». Pickup needle according to claim I. characterized in that the shaft (1. V) consists of monocrystalline silicon carbide.
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Die Erfindung betrifft eine Tonabnehmernadel mit einer Spitze aus Diamant, die an einem nicht-metatlischen Schaft befestigt ist.The invention relates to a stylus with a diamond tip attached to a non-metallic shaft.
Bei den meisten heute verwendeten Tonabnehmernadeln ist zumindest die Spitze ans Diamant, denn dieter Werkstoff bietet eine genügende Verschleißfestigkeit, um über eine längere Zeitdauer eine befriedigende Tonabnahme und somit -Wiedergabe aus Mikrorillen-Schallplatten, insbesondere Stereoschallplatten, zu ge- «rährleisten.With most of the styli used today, at least the tip is on the diamond, because the material offers sufficient wear resistance to provide a satisfactory one over a longer period of time Sound pick-up and thus reproduction from micro-groove records, especially stereo records, «Stir.
Bei bekannten Tonabnehmernadeln dieser Art betteln der Schaft aus Metall, z. B. aus Aluminium. Stahl ede aus Molybdän, und die aus Diamant bestehende Spitze ist eingebördelt oder an den Schaft angelötet. Eine Tonabnehmernadel dieser Art ist beispielsweise in der US-PS 2 960 759 beschrieben, wobei in diesem Falle zwischen der Materialpaarung Diamant-Metall eine Hartlötverbindung vorgesehen ist.In known styli of this type begging the shaft made of metal, z. B. made of aluminum. stole ede made of molybdenum, and the one made of diamond The tip is crimped or soldered to the shaft. A stylus of this type is, for example, in the US-PS 2,960,759 described, in this case between the material pairing diamond-metal a Brazed connection is provided.
Der wesentliche Nachteil diener Tonabnehmernadeln mit einem Metallschaft ist das sich ergebende relativ hohe spezifische Gewicht derartiger Nadeln, das im Falle von Stahl als Schaftmaterial etwa bei 7.9 g/cm1 und im Falle von Molybdän als Schaftmaterial etwa bei 11.0 g/cm1 liegt. Auch wenn dir; Abmessungen der Nadein sehr klein sind, hat ihr Gewicht doch einen meßbaren Einfluß auf die Trägheit des jeweiligen Tonabnehmersystems, die sich gerade bei der Abnahme von hohen Frequenzen im Bereich ab etwa 12 kHz bemerkbar macht.The main disadvantage of the pickup needles with a metal shaft is the resulting relatively high specific weight of such needles, which is around 7.9 g / cm 1 in the case of steel as the shaft material and around 11.0 g / cm 1 in the case of molybdenum as the shaft material. Even if you; The dimensions of the needles are very small, but their weight has a measurable influence on the inertia of the respective pickup system, which is particularly noticeable when picking up high frequencies in the range from about 12 kHz.
Ein weiterer störender Nachteil der Tonabnehmernadeln mit einem Schaft aus Metall ist deren Korrolionsanfälligkeit Dieser Nachteil tritt besonders dann in Erscheinung, wenn die abzuspielenden Sehallplatten naß oder mit einen Antistatik-Belag versehen augefpieil werden. Another disruptive disadvantage of the pickup needles with a metal shaft is their susceptibility to corrosion. This disadvantage is particularly evident when the sound recordings to be played are seen wet or provided with an antistatic coating.
Es sind auch bereits Tonabnehmernadeln mit einer Auf einen Aiurniniutnxenaft aufgeklebten bzw. in einen 'iMuminiumsehaft eingeklebten Öiamantspitse föekanM, #e es «rw&gifäien, wesentlich niedrigere sp^&ffisene Gewichte eu weiche«, z.B. spezifische Gewichte In <der Größenordnung va« W bis 3J gtenJ.There are already glued styli with an Aiurniniutnxenaft or in a 'iMuminiumsehaft glued Öiamantspitse föekanM it #e "rw & gifäien, much lower sp ^ & ffisene weights eu soft", eg specific weights in <the order va "W 3J GTEN J.
Der wesentlichste Nachteil derartiger Naisln toe-The main disadvantage of such Naisln toe
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Se uung aoaero Se uung aoaero
Aus der US-PS S 271 036 ist eine Tonabnehmernadel bekannt bei der ein eine langgestreckte Form aufweisender Diaruantsplntte* in einem Schaft aus Glas gehalten ist. «Bid zwar dadurch, daß der verwendete DiaroatttspKtter bei der Herstellung der Tonabnehmernadel mit Glas umgössen und anschließend die Diamantspitze freigeschliffen wird.From US-PS S 271 036 a pickup needle is known in which a Diaruantsplntte having an elongated shape is held in a shaft made of glass. "Bid by casting glass around the used diaro-adapter during the manufacture of the pick-up needle and then grinding the diamond tip free.
Da zwischen Diamant und geschmolzenem Glas keine Benetzung erfolgt, muß im Hinblick auf die anzustrebende Wechselfestigkeit eine formschlüssige Verbindung zwischen Diamant und Glas geschaffen werden, die nur möglich ist, wenn ein relativ großer Diamantsplitt-T verwendet wird, und andererseits muß der Glasquerschnitt im Bereich des in das Glasmaterial eingebetteten Diamanten groß gewählt werden. Die Folge davon ist. daß trotz des geringen spezifischen Gewichtes von Glas keine wesentlich leichteren Tonabnehmernadeln als im Falle der Verwendung von Metallschäften erhalten werden können. Damit sind aber auch bei dieser bekannten Tonabnehmernadeln-Konstruktion wieder die gleichen Nachteile vorhanden, die vorstehend bereits im Zusammenhang mit den Metallschäften erläutert wurden.Since there is no wetting between diamond and molten glass, a positive connection between diamond and glass must be created with a view to the desired alternating strength, which is only possible if a relatively large diamond chip T is used, and on the other hand must be Glass cross-section in the area of the diamond embedded in the glass material can be selected to be large. The consequence of which is. that despite the low specific weight of glass, no significantly lighter pickup needles than in the case of the use of metal shafts can be obtained. But that also includes this known stylus construction again has the same disadvantages that have already been mentioned above in connection with the metal shafts have been explained.
Aufgabe der Erfindung ist es, Tonabnehmernadcln der eingangs angegebenen Art besonders leicht auszubilden, und zwar im Vergleich m bekannten Nadeln ohne Erhöhung der Rohmaterial- oder Herstellkosten.The object of the invention is to design pickup needles of the type specified at the outset to be particularly easy, specifically in comparison with known needles without increasing the raw material or manufacturing costs.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst daß als Schaftmaterial Siliciumcarbid. Borcarbid, Korund oder Quarz verwendet und der Diamant mit dem jeweiligen Schaftmaterial durch Hartlöten verbunden ist.This object is achieved according to the invention in that silicon carbide is used as the shaft material. Boron carbide, Corundum or quartz are used and the diamond is connected to the respective shaft material by brazing.
Durch diese Maßnahme wird praktisch erreicht, daß die Tonabnehmernadeln die Vorteile der ganz aus Diamant bestehenden Nadeln aufweisen und die Nachteile der Nadeln mit Metallschaft vermieden werden, ohne indessen bezüglich Rohmaterial- oder Herstellungskosten eines größeren Aufwandes als die letzteren zu bedürfen.By this measure it is achieved in practice that the pickup needles have the advantages and disadvantages of the all-diamond needles of needles with a metal shaft can be avoided without, however, requiring greater outlay than the latter in terms of raw material or manufacturing costs.
Besonders vorteilhaft wird als Schaftmaterial ein monokristalliner Korund, z. B. Rubin oder Saphir, vorzugsweise synthetischer farbloser Saphir gewählt. Dieses Material weist eine große Härte und mechanische sowie chemische Widerstandsfähigkeit auf und eignet sich ebenfalls bestens zum nachträglichen Fassen der Nadel In den Nadelträger. A monocrystalline corundum, z. B. ruby or sapphire, preferably synthetic colorless sapphire selected. This material is extremely hard and has mechanical and chemical resistance and is also ideally suited for subsequently grasping the needle in the needle carrier.
Ebenso eignet sieh als Schaftniaterial Quarz, insbesondere monökristnlliner Quarz.Quartz, in particular, is also suitable as a shaft material monocrystalline quartz.
Ss wurde insbesondere festgestellt, daß die Hartlötverbindung zwischen Schaftmaterial und Diamantspitae selbst bei ebener Stoßfläche eine höhere mechanische Festigkeit aufweist als die Sehaftmaterialien. Dies ist insoferi» überraschend, als bisher angenommen wurde* daß dies bei Lötverbindungen zwischen zwei nichtmeraHlschen Bestandteilen, insbesondere zwischenIn particular, it was found that the brazed joint between shaft material and diamond tip even with a flat abutment surface a higher mechanical Has strength than the adhesive materials. This is insoferi »surprising than was previously assumed * that this is the case with soldered connections between two non-merging pieces Components, especially between
zwei Einkristallen, nicht möglich sei.two single crystals, is not possible.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben; in der Zeichnung zeigtThe invention is described below on the basis of an exemplary embodiment described in more detail with reference to the drawing; shows in the drawing
F i g. 1 in auseinandergezogener Darstellung die Bestandteile einer Tonabnehmer-Nadel ve» deren Endbearbeitung, F i g. 1 the components in an exploded view a pick-up needle ve »its finishing,
Fig.2 eine fertig bearbeitete Tonabnehmer-Nadel gemäß der Erfindung.Fig. 2 a finished pickup needle according to the invention.
In F i g. 1 ist ein Rohling I eines zylindrischen Swuhtes ersichtlich, der an seiner oberen Stirnseite eine kleine Vertiefung 2 aufweht Mit 3 ist eine Schicht eines Hartlotes bezeichnet und mit 4 ein rohes oder halbbearbeitetes Diamantkorn.In Fig. 1 is a blank I of a cylindrical Swuhtes can be seen, which blows up a small indentation 2 on its upper end face. With 3, a layer is one Designated hard solder and 4 a raw or semi-machined diamond grain.
Das Auflöten des Diamantkornes 4 auf den rohen Schaft 1 kann beispielsweise, jedoch nicht ausschließlich nach dem in der USA.-PatentschriFt 2 570 248 beschriebenen Verfahren erfolgen, so daß an dieser Stelle nicht näher darauf einzugehen ist. Der rohe Schaft 1 besitzt in der Regel einen Durchmesser zwischen 0,6 und 1,0 mm. und in rohem Zustand beträgt dessen Lange wie bei bekannten ganz aus Saphir bestehenden Tonabnehmer-Nadeln zwischen 0,8 und 1,6 mm. Dabei ist jedoch zu betonen, daß die Wahl dieser Abmessungen weitgehend davon abhängt mit welchen maschinellen Mitteta das Anschleifen der Spitze erfolgtThe soldering of the diamond grain 4 onto the raw shaft 1 can for example, but not exclusively be carried out according to the method described in US Pat. No. 2,570,248, so that at this point there is no need to elaborate on it. The raw shaft 1 usually has a diameter between 0.6 and 1.0 mm. and in the raw state its length is as in known ones made entirely of sapphire Pickup needles between 0.8 and 1.6 mm. However, it should be emphasized that the choice of these dimensions largely depends on the machine tools with which the tip is sharpened
Die fertig bearbeitete Spitze ist in F i g. 2 dargestelltThe finished tip is shown in FIG. 2 shown
Der rohe Schaft 1 der F i g. 1 ist an seinem das Diamantkorn 4 tragenden Ende etwa konisch zugespitzt worden und somit zum Nadelschaft Γ geworden. Die Hartlötschicht ist ebenfalls bei 3' sichtbar, während das Diamantkorn 4 im wesentlichen zu einem Kegel 4' mit einer verrundeten Spitze 5 und mit einer zumindest im Bereich der Spitze 5 hochglanzpolierten Mantelfläche zugeschliffen wurde. Die Masse der fertigen, in F i g. 2 dargestellten Tonabnehmer-Nadel entsprechen den in handelsüblichen Tonabnehmern verwendeten Nadeln, d. h. Durchmesser zwischen 0,2 und 03 mm. Länge 0,4 bis 1,3 mm. öffnungswinkel der Spitze 40 bis 60°, Krümmungsradius der Spitze 0,012 bis 0,025 mm (für Langspielplatten).The raw shaft 1 of FIG. 1 has been tapered approximately conically at its end carrying the diamond grain 4 and has thus become the needle shaft Γ. The brazing layer is also visible at 3 ', while the diamond grain 4 has been ground essentially to a cone 4' with a rounded tip 5 and with a surface that is polished to a high gloss at least in the area of the tip 5. The mass of the finished, in F i g. The pick-up stylus shown in Fig. 2 correspond to the needles used in commercially available pick-ups, ie a diameter between 0.2 and 03 mm. Length 0.4 to 1.3 mm. Opening angle of the tip 40 to 60 °, radius of curvature of the tip 0.012 to 0.025 mm (for long-playing records).
Es versteht sich, daß an der beschriebenen Nadel auch eine sogenannte biradiale Spitze angeschliffen weiden kann, d. h. eine solche, deren Kegel zumindest im Bereich der Spitzenverrundung eine elliptische Grundlinie aufweist, so daß die Spitzenverrundung in zwei rechtwinklig aufeinander stehenden, axialen Schnittebenen je einen Minimalwert (i B. 0,008 mm) und einen Maximalwert (z. B. 0,023 mm) erreichtIt goes without saying that on the needle described a so-called biradial point can also be ground, d. H. one whose cone at least has an elliptical base line in the area of the tip rounding, so that the tip rounding in two axial cutting planes at right angles to each other, each with a minimum value (e.g. 0.008 mm) and reaches a maximum value (e.g. 0.023 mm)
Es hat sich gezeigt, daß mit der beschriebenen Tonabnehmer-Nadel ohne größeren Kostenaufwand die Nadelgewichte von etwa 0,5 mg (bei bekannten Nadeln mit einem Schaft aus Stahl oder Molybdän) bis auf etwa 0,15 mg gesenkt werden können, oder sogar auf 0.05 mg bei Durchmesser von 0,25 mm und Länge von 0,4 mm.It has been shown that with the described pick-up needle The needle weights of around 0.5 mg (with known needles with a steel or molybdenum shaft) can be reduced to around 0.15 mg, or even 0.05 mg with a diameter of 0.25 mm and a length of 0.4 mm.
Solche Werte wurden bisher nur bei den unvergleichlich teureren, ganz aus Diamant bestehenden Nadeln oder bei solchen mit einem Schaft aus Aluminium erreicht die jedoch wegen der geringen Dauerwechselfestigkeit und der Schwierigkeiten beim Fassen in den Tonabnehmer nicht befriedigend sind.Such values have so far only been found in the incomparably more expensive needles made entirely of diamond or in the case of those with a shaft made of aluminum, however, this is achieved because of the low fatigue strength and the difficulty in reaching into the pickup are unsatisfactory.
Außerdem ist die beschriebene Tonabnehmer-Nadel ebenso unempfindlich gegen Korrosionen aller Art (Luftfeuchtigkeit. Rauch, Handschweiß, Antistatik-Mittel) wie eine Rein-Diamantnadel. ist gegenüber dieser aber um ein Mehrfaches billiger.In addition, the described pick-up needle is also insensitive to all kinds of corrosion (Humidity, smoke, hand sweat, antistatic agents) like a pure diamond needle. is opposite this but many times cheaper.
Außerdem bietet die Erfindung die Möglichkeit, sogenannte »Doppelspitzen« in qualitativ einwandfreier Art äußerst preiswert herzustellen. Bei einer Doppclspitze sind beide Enden des Schaftes zugespitzt, wobei das eine, mit einer Diamantspitze versehene, für das Abspielen von Langspielplatten eingerichtet, d. h. mit einem Verrundungsradius von 0,012 bis 0,025 versehen ist. und das andere mit einer normalen, aus dem Schaftmaterial bestehenden, auf etwa 0,085 mm verrundeten Spitze für das Abspielen von älteren Schellackplatten bei einer Drehzahl von 78 U/min.In addition, the invention offers the possibility of so-called "Double points" can be produced extremely inexpensively in a qualitatively flawless manner. With a double point Both ends of the shaft are pointed, one with a diamond tip for the Playback of long-playing disks set up, d. H. provided with a rounding radius of 0.012 to 0.025 is. and the other with a normal one made of the shaft material, rounded to about 0.085 mm Tip for playing older shellac records at a speed of 78 rpm.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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