DE2364869B2 - Abtastnadel - Google Patents

Description

2. Abtastnadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des Films wenigstens 2 μ. vorzugsweise 2 bis 20 μ beträgt

3. Abtastnadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche des Films (2) im Querschnitt elliptisch geformt ist.

4. Abtastnadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nadelkörper (1) durch ein Leichtmetall bzw. eine Leichtmetallegierung gebildet ist

5. Abtastnadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nadelarm (4b) und der Nadelkörper (4a) als ein einheitliches Ganzes geformt sind, und daß die Außenfläche des Nadelkörpers (4a) mit einem Film aus Siliciumcarbid und/oder Borcarbid beschichtet ist.

6. Abtastnadel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Nadelarm (46JaIs auch der Nadelkörper (4a) aus Leichtmetall bzw. einer Leichtmetallegierung bestehen.

7. Abtastnadel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Nadelarm (4b) in Form eines Rohrs ausgebildet ist.

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Abtastnadel mit einem aus besonders hartem Kristallmaterial, wie Diamant oder Saphir, durch Schleifen und Polieren gebildeten Nadelkörper, der am einen Ende eines Nadelarms vorgesehen ist.

Abtastnadeln dieser Art, insbesondere Diamant-Abtastnadeln werden insbesondere bei hochwertigen Stereophonie-Wiedergabeanlagen verwendet, da sie die Wiedergabeeigenschaften derartiger Anlagen begünstigen. Auch dann, wenn sie hierfür eine Spitze mit kleinem Radius erhalten, zeichnen sie sich durch ein geringes Gewicht und eine lange Lebensdauer aus. Es ist nun jedoch sehr schwierig, die Oberfläche eines Diamanten zu glätten und mit hoher Abmessungsgenauigkeit, insbesondere im Hinblick auf den Radius der Spitze zu bearbeiten. Zum Schleifen und Polieren der Spitzen von Diamant- oder Saphir-Abtastnadeln werden gewöhnlich sehr feine Diamantpartikeln in der Größenordnung von 0,1 μίτι verwendet. Bei einem solchen Poliervorgang erhält die Oberfläche der Abtastnadelspitze zwar ein bei Betrachtung glattes Aussehen; in Wirklichkeit werden jedoch zahllose konvexe und konkave Bereiche auf deren Oberfläche erzielt. Aus diesem Grunde besitzt die Oberfläche einen relativ hohen Reibungskoeffizienten, und es ist ein sehr zeitraubender Poliervorgang zur Verbesserung der Verhältnisse erforderlich. Da dennoch Unebenheiten verbleiben, führen die herkömmlichen Abtastnadeln häufig zu Beschädigungen der Schallplattenrillen. Die Fertigung solcher Diamant-Abtastnadeln ist deshalb mit hohen Gestehungskosten verbunden. Besonders große Fertigungsschwierigkeiten sind dann gegeben, wenn die Nadelsnitze eine von der runden Form abweichend geformte SDitze erhalten solL Auf Grund der immer stärker erhobenen Forderung, die Gesamtabmessungen zu verkleinern um das Gesamtgewicht zu verringern, wurden die herkömmlichen Abtastnadeln der genannten Art

'Tao'hir-'Abtastnadeln lassen sich zwar im Vergleich zu Diamant-Abtastnadeln leichter bearbeiten und sind deshalb vergleichsweise billiger. Ihre Abnebfestigkeit ist jedoch ungenügend und dementsprechend ihre Lebensdauer geringer. Herkömmliche Diamant- und Saohir Abtastnadeln haben deshalb trotz ihrer positiven Eigenschaften jeweils auch beträchtliche Nachteile.

An dieser Stelle ist zu erwähnen, daß es bereits bekannt ist (DT-Gbm 16 81 654), bei Herstellung von Abtastnadeln die Nadelkörper aus Stahl oder Bronze zu fertigen und sie mit einem Überzug aus hartem Nitrid und/oder Silicid zu versehen. Die Härte derartiger Abtastnadeln und die Haftfähigkeit der Uberzugsschicht auf dem Nadelkörper lassen jedoch zu wünschen übrig, so daß sie sich in der Praxis nicht durchsetzen konnten.

Schließlich sei der Vollständigkeit halber festgehalten daß es bekannt ist (DT-PS 6 38 126), bei Herstellung vor Schneidestiften für Schallaufzeichnungsgeräte eine keramische Masse zu verwenden, die unter Ausschluß von Quarz und Feldspat als Grund- oder Zusatzstoffe durch Sinterung feuerfester Stoffe, mit Ausnahme von Talkum, mit Hilfe eines eutektischen Gemisches aus Ton und Talkum hergestellt ist. Auch derartige Materialien lassen sich bei Herstellung von Abtastnadeln für hochwertige Stereophonie-Wiedergabeanlagen nicht einsetzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit geringen Fertigungskosten herstellbare Abtastnadel zu schaffen die eine glatte und harte Oberfläche, eine hohe Abriebfestigkeit, eine lange Lebensdauer, ein geringes Gewicht und ausgezeichnete physikalische Eigenschaften aufweist sowie leicht herstellbar ist.

Die Abtastnadel nach der Erfindung zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus, daß die Oberfläche des Nadelkörpers mit einem Film aus Siliciumcarbid und/oder Borcarbid beschichtet ist Dieser Film kann beispielsweise durch Anwendung der Hochfrequenzaufspritztechnik gebildet werden. Dabei werden Silicium- oder Borcarbid als eine Elektrode und ein Abtastnadelkörper in einem Abstand von einigen cm in einer Kammer angeordnet, in der unter niedrigem Druck stehendes inertes Gas, wie z. B. Argon, vorhanden ist, und das Silicium- bzw. Borcarbid wird verdampft und auf der Oberfläche des Nadelkörpers niedergeschlagen, um so durch Hochfrequenzentladung einen Film zu bilden.

Der Silicium- bzw. Borcarbid-Film hat Diamentkristallstruktur und weist ausgezeichnete physikalische Eigenschaften auf; er zeichnet sich insbesondere durch hohe Haftfestigkeit, Abriebfestigkeit und Wärmeleitfähigkeit aus, die nahezu gleich der Diamant-Wärmeleitfähigkeit ist. Auf diese Weise ist es möglich, Abtastnadeln mit wesentlich besseren Eigenschaften herzustel-

Bei Herstellung der erfindungsgemäßen Abtastnadel wird zweckmäßigerweise dafür gesorgt, daß die Stärke des auf den Nadelkörper aufgetragenen Siliciumcarbid- und/oder Borcarbid-Films wenigstens 2 μπι, vorzugsweise 2 bis 20 μπι, beträgt.

In besonders vorteilhafter Weise ist es bei Vornahme der Beschichtung möglich, die äußere Oberfläche des Films im Querschnitt elliptisch zu formen.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der

folgenden Beschreibung. Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der Spitze einer Abtastnadel, teilweise im Schnitt,

F i g. 2 einen Querschnitt durch die Abtastnadel entsprechend der Linie Ii-II der F i g. 1 und

F i g. 3 bis 5 Seitenansichten zur Veranschaulichung von Einzelheiten, die erfindungsgemäß verwirklicht sein können.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist der Nadelkö/per 1 iu einer gewöhnlichen Diamant-Abtastnadel mit einem Film 2 aus Siliciumcarbid beschichtet; durch diesen SiIiciumcarbid-Überzug werden die feinen Unregelmäßigkeiten 3 an der Diamantoberfläche durch Siliciumcarbid ausgefüllt, um eine glatte Oberfläche zu bilden, die Lebensdauer zu verlängern und eine Beschädigung der Schallplattenrillen weitgehend zu verringern.

Aus den F i g. 3 bis 5 ergibt sich, daß der Abtastnadelkörper 4a am Ende eines Nadelarms 4b vorgesehen ist.

Gemäß Fig.3 ist der Nadelarm 4b mit einer Bohrung versehen, in die der Nadelkörper 4a der Abtastnadel eingesetzt und in bezug auf den Nadelarm festgelegt ist.

Da ein Film aus Siliciumcarbid widerstandsfester als Saphir (AI2O3) ist, wird durch Beschichtung der Oberfläche des Saphir-Abtastnadelkörpers eine Abtastnadel erzielt, die eine lange Lebensdauer besitzt, mit niedrigen Fertigungskosten verbunden ist und sich durch hervorragende Wiedergabeeigenschaften auszeichnet.

Wenn ein Siliciumcarbidfilm auf der Oberfläche eines Leichtmetall-Nadelkörpers, wie z. B. Titan bzw. Duraluminium gebildet wird, ergibt sich eine leichte A.btastnadel mit langer Lebensdauer, die mit geringen Fertigungskosten ohne einen verwickelten Schleifvorgang herstellbar ist

In diesem Fall läßt sich schließlich auch eine leichte Abtastnadel mit ausgezeichneten Wiedergabeeigenschaften erzielen, indem der Nadelkörper 4a und der Nadelarm 4b als einheitlicher ganzer Körper, wie in den F i g. 4 und 5 veranschaulicht, geformt wird. In diesem Fall läßt sich durch Ausbildung des Nadelarms 4b in Form eines Rohrs gemäß F i g. 5 das Gewicht der Abtastnadel weiter verringern.

Bei Anwendung der Hochfrequenz-Bespritztechnik, kann die Beschichtungsgeschwindigkeit und -richtung des Films in einem gewissen Ausmaß gesteuert werden. Wie in F i g. 2 veranschaulicht, läßt sich die Spitze der Abtastnadel durch Veränderung der Dicke des auf dem Nadelkörper 1 mit gewöhnlicher runder Spitze aufzutragenden Siliciumcarbidfilms 2 elliptisch ausbilden. Auf diese Weise wird eine elliptische Abtastnadel, die eine glatte Oberfläche aufweist, mit geringen Fertigungskosten und ohne ein verwickeltes Abschleifverfahren wie beim herkömmlichen elliptischen Schleifen gewonnen.

Es konnte experimentell geklärt werden, daß eine genügende Festigkeit erzielbar ist, wenn die Stärke des Siliciumcarbidfilms 2 wenigstens 2 μ beträgt, vorzugsweise 2 bis 20 μ. Bei der beschriebenden Ausführungstorm wurde ein Siliciumcarbidfilm verwendet; es konnte jedoch durch eingehende Untersuchungen festgestellt werden, daß auch ein Film aus Borcarbid (B4C) mii der gleichen Wirkung wie vorstehend beschrieben vorgesehen werden kann. Erfindungsgeniäß ist es auch möglich, zwei Schichten aus Siliciumcarbid und Borcarbid aufzubringen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Abtastnadel mit einem aus besonders hartem Kristallmaterial, wie Diamant oder Saphir, durch Schleifen und Polieren gebildeten Nadelkörper, der am einen Ende eines Nadelarms vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Nadelkörpers (1) mit einem Film (2) aus Siliciumcarbid und/oder Borcarbid beschichtet ist