DE2319407C3 - Verfahren zur Herstellung eines Signalabtasters - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Signalabtasters mit einem kristallographisch ausgerichteten, aus Diamant bestehenden, zur Rillenführung und gegebenenfalls zur Signalabtastung geeigneten Führungselement, das relativ zu einem Aufzeichnungsträger bewegt wird, wobei das Führungselement bezüglich der relativen Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers derart ausgerichtet ist, daß sich hohe Abriebfestigkeit ergibt, wobei nach Patent 2158 216 die kristallographische Ausrichtung des Führungselementes anhand von Oberflächenteilen des Führungselementes erfolgt, die als natürlich gewachsene, unbearbeitete Kristallflächen im fertigen Zustand des Führungselementes erkennbar sind.

In dem Hauptpatent 21 58 216 ist erläutert, daß auf einem schallplattenähnlichen, die Signalschrift in Gestalt von körperlichen Strukturelementen bzw. Verformungen der Oberfläche einer Aufzeichnungsrille enthaltenden Informationsspeicher Signalschwingungen bis in den Bereich mehrerer Megahertz, also auch ein Videosignal, gespeichert und bei Anwendung eines geeigneten Abtastverfahrens, beispielsweise mittels lichtoptischer oder elektrischer Verfahren oder rein mechanisch mittels sogenannter Druckabtastung, wieder abgetastet werden können.

Allen Abtastverfahren gemeinsam ist das Bedürfnis für ein geeignetes Führungselement, das bei der Abtastung in der Rille läuft und den Signalabtaster in der richtigen Abtastlage zur Rille führt. Dieses Führungselement kann im Falle der mechanischen Druckabtastung zugleich zur Signalabtastung dienen.

Wegen der hohen Relativgeschwindigkeit zwischen dem Abtaster und dem Aufzeichnungsträger, die sich mit Rücksicht auf die gewünschte Aufzeichnung sehr hoher Frequenzkomponenten eines breiten Signalfrequenzbandes ergibt, ist die Abnutzung der Gleitfläche des Führungselementes bzw. Abtaslelementes stark. In dem Hauptpatent wurde bereits erwähnt, daß es bei der Verwendung eines Diamantkristalls als Führungselement zur Verlängerung der Gebrauchsdauer wesentlich darauf ankommt, die Richtung der Relativgeschwindigkeit und damit die Abriebbeanspruchung so gut wie möglich mit einer der kristallographischen Richtungen größter Abriebfestigkeit des Diamantenkristalls in Übereinstimmung zu bringen. Damit werden an sich bekannte Prinzipien verfolgt, jedoch bereitete die entsprechende Ausrichtung der sehr kleinen, im allgemeinen schon vorbearbeiteten Diamantkörper auf die gewünschte Gebrauchslage erhebliche Schwierigkeiten.

Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, wurde in dem Hauptpatent angegeben, daß die kristallographische Ausrichtung des Führungselementes anhand von Oberflächenteilen des Führungselementes erfolgen soll, die als natürlich gewachsene, unbearbeitete Kristallflächen im fertigen Zustand des Führungselementes erkennbar sind.

Von dieser Möglichkeit, die Ausrichtung des Führungselementes nach seinen erhalten gebliebenen natürlichen Kristallflächen vorzunehmen, kann aber dann kein Gebrauch gemacht werden, wenn das in die Rille eingreifende Führungselement allseitig formgebend bearbeitet ist, beispielsweise als ein auf einer Basisfläche aufsitzender Kegel, dessen Spitze dazu bestimmt ist, in die Rille einzugreifen.

Ausgehend von der Aufgabe des Hauptpatentes, ein einfaches Verfahren zur Herstellung eines Signalabtasters anzugeben, mit dessen Hilfe sich Streuungen der Abriebfestigkeit des Führungselementes wesentlich reduzieren lassen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Ausrichtung nach erhalten gebliebenen natürlichen Kristallflächen auch dann zu

ermöglichen, wenn der in die Rille eingreifende Teil des Führungselementes keine solchen Flächen mehr aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im ersten Patentanspruch angegebene Verfahren gelöst.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens nach der Erfindung wird dafür gesorgt, daß bei der Bearbeitung als natürliche Kristallflächen am Basisteil Oktaederflächen erhalten bleiben. Dabei wirJ das Basisteil aus dem einen (ersten) Pyramidenkörper ,₀ eines natürlichen oder künstlich erzeugten Oktaederkristalles gebildet, dessen zweiter Pyramidenkörper durch formgebende Bearbeitung verändern wird, beispielsweise in einem mit der durch die Pyramidenspitzen gehenden Achse (z-Achse) im wesentlichen koaxialen Kegel umgeformt wird. Vorzugsweise wird an dem ersten Pyramidenkörper durch Abtragen der Spitze eine zu der durch die Spitzen der Pyramiden gehenden Achse senkrecht stehende oier in einem von 90° um einen vorbestimmten kleinen Neigiingswinkel von maximal etwa 20°abweichende, im wesentlichen ebene Fläche ausgebildet, welche im Hinblick auf ihre Bestimmung zur Befestigung an einem Aufnahmekörper auch als Aufnahmefläche bezeichnet werden kann.

Vorteilhaft ist weiterhin eine Weiterbildung des Verfahrens zur Herstellung eines Signalabtasters der angegebenen Art, bei dessen Anwendung ein natürlicher oder künstlich hergestellter Kristall von Oktaederform zunächst an dem erwähnten zweiten Pyramidenkörper gehalten und an dem ersten Pyramidenkörper die Spitze bis zur Bildung der Aufnahmefläche abgeschliffen wird und dann der Kristall an der Aufnahmefläche oder den Oktaeder-Restflächen des ersten Pyramidenkörpers befestigt und der zweite Pyramidenkörper zu einer kegeligen Spitze so ausgeschliffen wird, daß Restflächen des ersten Pyramidenkörpers erhalten bleiben.

Die Anwendung eines nach der Erfindung hergestellten Signalabtasters ist nicht auf eine bestimmte Abtastart beschränkt, sondern beispielsweise auch bei der konventionellen Schallplattenabtastung von Nutzen, wobei die kristallographische Ausrichtung des Führungselementes unter Umständen anders als z. B. bei Druckabtastung sein kann.

Die Anwendung der Erfindung ergibt den Vorteil, daß unabhängig von der Art und dem Ausmaß der Bearbeitung des mit der Rille des Aufzeichnungsträgers in Zusammenwirken zu bringenden Teiles des Führungselementes an dem erwähnten Basisteil stets Reste natürlicher Kristallflächen vorhanden sind, nach welchen die Ausrichtung des Führungselementes auf eine im Sinne der Verringerung der Abnutzung optimale Gebrauchslage leicht möglich ist.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Fig. 1 dient lediglich zur Erläuterung der verwendeten kristallographischen Begriffe.

Fig. 2a zeigt einen Diamantenkristall in Oktaederform.

Fig. 2b stellt den Kristall nach Fig. 2a dar, nachdem durch Abschleifen der einen Pyramidenspitze die Aufnahmefläche gebildet worden ist.

Fig. 2c zeigt eine Ausführungsform eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Führungseiementes.

Fig. 1 ist bereits in den Zeichnungen des Hauptpatentes enthalten und dient hauptsächlich zur Erläuterung der Bezeichnung der natürlichen Kristallflächen mit den Millerschen Indizes. In einem rechtwinkligen räumlichen Koordinatensystem mit den Achsen x, y, ζ sind ein Kubus und ein Oktaeder als die einfachsten Formen des dem regulären System angehörenden Diamanteskristalls dargestellt. Einige der Kristallflächen sind durch Indizes nach der Millerschen Bezeichnungsweise gekennzeichnet. Beispielsweise trägt die linke Kubusfläche den Index (100), was bedeutet, daß diese Fläche die x-Achse in dem normierten Punkt 1 schneidet, während die auf die 1 folgenden Ziffern 0 bedeuten, daß diese Ebene die > >und die z-Achse jeweils im Unendlichen schneidet. Die linke obere Oktaederfläche ist mit (111) bezeichnet, da sie sowohl die x- als auch die v- und z-Achse jeweils im normierten Punkt 1 schneidet._Rechts daneben befindet sich die Oktaederfläche (IJl), hinter welcher die Oktaederflächen (111) und (111) liegen. Von den unteren Okatederflächen sind die Flächen (111) und (111) bezeichnet. Schließlich ist noch eine diagonal durch den Kubus verlaufende Dodekaederfläche durch Schraffur hervorgehoben und mit dem Index (110) bezeichnet. - In Fällen, bei denen wegen der weitgehenden Äquivalenz zwischen den einzelnen natürlichen Kristallflächen gleicher Art, beispielsweise Oktaederflächen, nicht unterschieden werden muß, werden häufig die auf Schnittpunkte bei negativen Koordinatenwerten hinweisenden Minuszeichen über den Ziffern der Indizes weggelassen. Vereinfacht können dann beispielsweise alle Oktaederfiächen mit dem Index (111) bezeichnet werden.

Fig. 2a zeigt einen in oktaedrischer Form ausgebildeten Diamantenkristall mit dem oberen (ersten) Pyramidenkörper 4 und dem unteren (zweiten) Pyramidenkörper 5. Die durch die Pyramidenspitzen gehende Gerade ist die z-Achse des Koordinatensystemes der Fig. 1. Die Oktaederflächen sind mit (111) bezeichnet.

Fig. 2b zeigt den Diamantenkristall der Fig. 2a, nachdem an dem ersten Pyramidenkörper 4 die Spitze durch Abschleifen entfernt und die zur z-Achse im wesentlichen senkrecht stehende (oder um einen kleinen Winkel von 10 bis 15° geneigte) Aufnahmefläche ausgebildet wurde. Diese Aufnahmefläche ist mit (100) bezeichnet, weil sie einer Kubusfläche (100) entspricht, wenn sie senkrecht zur z-Achse steht. Durch das Abschleifen der Spitze entsteht aus dem Pyramidenkörper 4 der Basiskörper 3.

In Fig. 2c ist ein Führungselement nach der Erfindung dargestellt, welches durch weiteres Beschleifen aus dem Körper nach Fig. 2b entstanden ist. Dabei wurde durch weiteres Beschleifen aus dem zweiten Pyramidenkörper 5 die kegelige Spitze 2 geformt, welche fur das Zusammenwirken mit der Rille des Aufzeichnungsträgers bestimmt ist. An dem Basiskörper 3 sind ausreichende Reste der Oktaederflächen (111) erhalten geblieben, aus denen die Kristallographiyhen Ausrichtungsmerkmale festgestellt werden können. Auf Grund dieser Merkmale ist es dann in bekannter Weise leicht möglich, das Führungselement nach F ig. 2 c in einer Gebrauchslage so zu orientieren, daß sich eine optimale Standfestigkeit gegenüber Abrieb ergibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Signalabtasters mit einem kristallographisch ausgerichteten, aus Diamant bestehenden, zur Rillenführung : gegebenenfalls zur Signalabtastung ge^ _,neten Führungselement, das relativ zu einem Aufzeichnungsträger bewegt wird, wobei das Führungselement bezüglich der relativen Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers derart ausgerichtet ist, daß sich hohe Abriebfestigkeit ergibt, wobei nach Patent 2158 216 die kristallographische Ausrichtung des Führungselementes anhand von Oberflächenteilen des Führungselementes erfolgt, die als natürlich gewachsene, unbearbeitete Kristallflachen im fertigen Zustand des FuhrungseJement.es erkennbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die formgebende Bearbeitung der Oberfläche des zur Rillenführung dienenden Teiles (2) derart erfolgt, daß die unbearbeiteten Kristallflächen [z. B. (Hl)] an einem vorwiegend zur Ausrichtung oder Halterung dienenden Basisteil (3) des zur Rillenführung dienenden Teiles (2) verbleiben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitung so erfolgt, daß als unbearbeitete Kristallflächen des Basisteils (3) Oktaederflächen (111) erhalten bleiben.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß von einem natürlichen oder künstlich erzeugten Oktaederkristall der eine (erste) Pyramidenkörper (4) als Basisteil (3) dient und der zweite Pyramidenkörper (5) durch formgebende Bearbeitung verändert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte zweite Pyramidenkörper (5) in einem mit der durch die Pyramidenspitzen gehenden Achse (z-Achse) im wesentlichen koaxialen Kegel umgeformt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem ersten Pyramidenkörper (4) durch Abtragen der Spitze eine zu der durch die Spitzen der Pyramiden gehende Achse (z-Achse) senkrecht oder in einem von 90° um einen vorbestimmten kleinen Neigungswinkel abweichende, im wesentlichen ebene Fläche [Aufnahmefläche (100)] ausgebildet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein natürlicher oder künstlich hergestellter Kristall von Oktaederform zunächst an dem genannten zweiten Pyramidenkörper (5) gehalten und an dem ersten Pyramidenkörper (4) die Spitze bis zur Bildung einer Aufnahmefläche [(10O)] abgeschliffen wird, daß dann der Kristall an der Aufnahmefläche oder den Oktaeder-Restflächen des ersten Pyramidenkörpers (4) befestigt und der zweite Pyramidenkörper (5) zu einer kegeligen Spitze (2) so ausgeschliffen wird, daß die Restflächen des ersten Pyramidenkörpers erhalten bleiben.