DE2636649A1

DE2636649A1 - Schallplattenspieler und/oder -wechsler

Info

Publication number: DE2636649A1
Application number: DE19762636649
Authority: DE
Inventors: Jozef Elisabeth K Schouwenaars
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1975-08-29
Filing date: 1976-08-14
Publication date: 1977-03-10
Also published as: DK386676A; FR2322417A1; BR7605630A; CA1078303A; IT1073693B; ES451035A1; NL7510210A; JPS52107606U; GB1565224A; US4082293A; FR2322417B3; CH609796A5

Description

"Schallplattenspieler und/oder -wechsler"

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schallplattenspieler/-vechsler mit einem Gestell einem gegenüber dem Gestell drehbaren Plattenteller, einer mit dem Plattentoller drehenden Plattentellerachse einem Antriebsmoι or zum drehenden Antreiben des Plattentellers, Antriebsmitteln zur Uebertragung der drehenden Bewegung des Motors auf den Plattenteller, welche Mittel eine Querkraft auf die Plattentellerachse ausüben, einem mit dem Gestell verbundenen Zapfenlager (Unterlager), das mit einem Ende der Plattentellerachse zusammenarbeitet und dieses Ende über eine im wesentlichen kreisförmige Kontaktfläche berührt, sowie einem mit dem Gestell zwisehen dem Zapfenlager und dem Plattenteller verbundenen und mit dem zylinderförmigen Teil

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der Plattentellerachse zusammenarbeitenden Gleitlager (Oberlager).

Ein derartiger Plattenspieler ist aus der U.S. Patentschrift 3.082.635 bekannt. Diese Patentschrift beschreibt einen Plattenspieler mit einer perfektionierten Plattentellerlagerung, die bezweckt, unerwünschte Schwingungen des Plattentellers und die dadurch erzeugten unerwünschten Nebengeräusche im letzten Endes reproduzierten Schall möglichst auszuschalten. Bei Verwendung hochempfindlicher Stereo-Rillentaster bei Plattenspielern wird jede Bewegung entweder in einer Ebene parallel zu der der Schallplatte oder senkrecht zu dieser Ebene ein Signal in- einem oder in beiden Kanälen des stereophonischen Audiosystems verursachen. Deswegen ist es bei einer Plattenspieler/, -wechsler hoher Qualität erforderlich, dass der Plattenteller eine Schallplatte um ihre zentrale Achse drehen lassen kann und zwar mit einer genau bestimmten Geschwindigkeit und zwar derart, dass im wesentlichen weder Aenderungen in der Winkelgeschwindigkeit auftreten, noch dass Bewegungen senkrecht zur Ebene der Schallplatte eingeführt werden.

Deswegen ist es erwünscht, dass der Plattenteller selbst sich gleichmässig dreht.um seine eigene zentrale Achse und folglich eine gleichmässige Bewegung jedes Punktes des Plattentellers gewährleistet, wo ein Beitrag zur Erzeugung unerwünschter Signale im Rillentaster geliefert werden könnte.

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Beim bekannten Plattenspieler besteht die Lagerung des Plattentellers aus einem Zapfenlager an der Unterseite zusammen mit einem Gleitlager in der Nähe des Plattentellers. Das Zapfenlager umfasst ein mit einem kegelförmigen Hohlraum versehenes Lagerelement, das mit einem kugelförmigen Ende der Plattentellerachse zusammenarbeitet. Die Kugel arbeitet mit der Manteloberfläche der kegelförmigen Vertiefung im Lager zusammen, so dass eine im wesentlichen kreisförmige Kontaktoberfläche zwischen dem Lager und dem Achseneri.de entsteht. Das Gleitlager, das weiter zur Seite des Plattentellers liegt, ist mit einem aus Polytetrafluoräthylen-Kunststoff hergestellten ringförmigen Lagerelement versehen, das spielfrei mit einem an dieser Stelle zylinderförmigen Teil der Plattentellerachse zusammenarbeitet. Diese Spielfreiheit ist durch leichte Verformung des Kunststoff-Lagerelements erhalten worden. Im Vergleich zu Lagerungen, bei denen an der Unterseite der Plattentellerachse ein radiales Unterlager in Form eines zylinderförmigen gleitlagers verwendet wird weist der bekannte Plattenspieler den Vorteil auf, dass das genannte Unterlager eine Kombination aus einem reinen Zapfenlager und einem Radiallager ist.

Damit wird der Nachteil eines einzelnen radialen Unterlagers vermieden und zwar die periodisch sich ändernden am Umfang der Achse einwirkenden Reibungskräfte. Die weniger gute Wirkung eines zylinderförmigen Unterlagers ist dem Umstand zuzuschreiben, dass das

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zylinderförmige Lager Spielraum aufweist und der Zapfen, durch die in der Praxis immer vorhandene geringe Exzentrizität des Zapfenpunktes gegenüber der Mittellinie der Achse, die Achse gegenüber der Bohrung des Lagers im vorhandenen Spielraum in Querrichtung bewegt. Dadurch entstehen sich ändernde Reibemomente am Umfang der Achse, was zu Belastungsänderungen und folglich zu GeschwindigkeitsSchwankungen des Plattentellers führt. Diese tragen zu dem bereits obenstehend genannten unerwünschten Nebengeräusch im Audiosystem bei, das in diesem Pail meistens als GleichlaufSchwankungen und in einer Zahl als "Gleichaufschwankungswert" bezeichnet werden kann.

Auch '.ein Oberlager müssen vorzugsweise Bewegungen in Querrichtung und Winkelgeschwindigkeitsänderungen der Achse gegenüber dem Lager unter dem Einfluss von Belastungsänderungen und Aenderungen in der auftretenden Reibung zwischen der Achse und dem Lager möglichst vermieden werden. Bei Verwendung einer zylinderförmigen Achse in einem zylinderförmigen Oberlager, das zwischen der Achse und dem Lager einen Spielraum aufweist, wird die Achse nicht ständig an derselben Stelle das Oberlager berühren sondern an einer Stelle, die vom Reibungskoeffizienten und von der auftretenden Querkraft abhängig ist. Pro Umdrehung der Achse treten augenblickliche Aenderungen im Reibungskoeffizienten auf, weil die Achse nicht über den ganzen Umfang dieselbe Reibeeigenschaft aufweist. Aenderungen in den an dieser Stelle auf die Achse ein-

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wirkenden Querkräften treten durch Aenderungen in der Reibung zwischen dem Rillentaster und der Platte auf und durch eine gegebenenfalls verwendete Plattenoberflächenreinigungsvorrichtung, sowie durch Aenderungen in der von der Antriebsvorrichtung ausgeübten Querkraft. Das Resultat ist, dass Winkelgeschwindigkeitsänderungen sowie Verschiebungen in der Querrichtung der Achse auftreten wodurch wieder ein Beitrag zu GleichlaufSchwankungen entsteht. Bei dem obenstehend beschriebenen aus der US Patentschrift 3·082.635 bekannten Plattenspieler hat man die Lösung in der Verwendung eines spielfreien Oberlagers zusammen mit einem Unterlager, das als Zapfenlager sowie als Radiallager wirksam is':, gesucht. Diese Lösung weist den Nachteil auf, dass durch Verwendung eines Kunststoffringes im Oberla/^er, der zum Erhalten der Spielfreiheit verformt werden muss, eine Lagerung entsteht, die unerwünscht hohe Reibemomente einführt, während ausserdem die Gefahr bestellt, dass im Laufe der Zeit infolge von Verschleiss der Kunststofflagerung dennoch wieder Spielraum zwischen der Achse und dem Lager entsteht.

Die Erfindung bezweckt nun, einen Plattenspieler der eingangs erwähnten Art zu schaffen, wobei im Oberlager Verschiebungen der Kontaktstelle zwischen der Achse und dem Lager ausgeschlossen sind ohne dass unerwünscht grosse Reibemomente auftreten und wird dadurch gekennzeichnet, dass das Oberlager mit dem genannten zulinderförmigen Teil der Plattentellerachse nur

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an zwei Kontaktstellen zusammenarbeitet, welche Kontaktstellen die Achse an Stellen berühren, die auf Radien liegen, die einen gewissen Winkel cL einschlies· sen und die Kontaktstellen derart gegenüber den Antriebsmitteln liegen, dass die Resultierende aller an dieser Stelle auf die Achse einwirkenden Querkräfte (p) (Kraft der Antreibsvorrichtung, Reibung, Belastungskräfte, Abspielen einer Schallplatte usw.) entsprechend einem Radius verläuft, der zwischen den beiden obengenannten Radien liegt.

Bei der Erfindung wird das Vorhandensein einer Antriebsvorrichtung der Art, die eine gewisse Querkraft auf die Plattenteillerachse ausübt, praktisch ausgenutzt. Diese Querkraft, die durchaus die grösste Komponente der an der Stelle des Gleitlagers im Betrieb auftretenden resultierenden Querkraft bildet, wird dazu verwendet, die Plattentellerachse ständig mit den obenstehend definierten Kontaktflächen des Oberlagers in Berührung zu halten. Auf diese Weise wird ein Oberlager erhalten, das im Betrieb mit der Plattentellerachse spielfrei zusammenarbeitet und zwar derart, dass im Betrieb keine Verschiebungen der Mittellinie der Achse gegenüber dem Lager entstehen können. Ein derartiges Lager lässt sich ausserdem in Massenherstellung ausgezeichnet herstellen und zwar zu einem geringen Gestehungspreis, so dass die neue Lagerkonstruktion kein preiserhöhender Faktor für den Plattenspieler/-wechsler ist. Die erfindungsgemässe

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Lagerkonstruktion, kann in dieser Hinsicht einen Vergleich mit den oft verwendeten Lagerkonstruktion der Art, die bereits obensteilend beschrieben wurde, bestehen, wobei das untere Ende der Achse auf einem Zapfen ruht und das Oberlager sowie das Unterlager ein radiales Gleitlagerung fasst. Im Vergleich zu derartigen herkömmlichen Lagerkonstruktion bietet die Lagerkonstruktion nach der Erfindung jedoch wesentlich bessere Gleichlaufschwankungswerte und eignet sich dadurch besser zum Gebrauch bei HiFi-Plattenspielern oder HiFi-Plattenwechslern.

Sine Ausführungsform der Erfindung weist dazu das Kennzeichen auf, dass das Gleitlager ringförmig ist und die Plattentellerachse umgibt, wobei ausser an der Stelle der Kontaktstellen die Plattentellerachse

gegenüber der Vand der Bohrung des Lagers Spielraum hat und die Kontaktstellen an örtlich weiter zur Mitte der Bohrung herausragenden Teilen der Wand der Bohrung liegen. Der Vorteil dieser Ausführungsfο::.τι ist, dass auch unter extremen Umständen, beispielsweise bei Transport des Plattenspielers bzw. -Wechslers, die Achse dennoch im wesentlichen an ihrem Platz bleibt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Figur 1 einen Schnitt durch die Plattentellerachse eines Plattenspielers,

Figur 2 in vergrössertem Masstab einen Schnitt

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an der Stelle der Lagerung der Plattentellerachsein Figur 1,

Figur 3 eine Draufsicht eines Teils der Lagerkonstruktion nach Figur 2,

Figur h einen Schnitt durch den Teil aus Figur 3»

Figur 5 eine Draufsicht des Unterlagers, das im Plattenspieler nach Figur 1 verwendet worden ist,

Figur 6 einen Schnitt durch den Teil nach Figur 5,

Figur 7 einen Schnitt in einer anderen Richtung durch einen Teil des Teils nach Figur 5>

Figur 8 eine Draufsicht des Oberlagers, das beim Plattenspieler nach Figur 1 verwendet worden ist,

Figur 9 einen Schnitt durch das Cberlager nach Fig. 8,

Figur 10 eine Draufsicht eines anderen Oberlagers zum Gebrauch bei einem Plattenspieler nach Figur 1,

Figur 11 einen Schnitt durch das alternative Oberlager nach Figur 10,

Der in Figur 1 dargestellte Schallplattenspieler hat ein Gestell 1, auf dem ein Plattenteller 2 mit Hilfe einer mit dem Plattenteller mitdrehenden Plattentellerachse 3 drehbar gelagert ist. Auf dem Gestell 1 ist ein Elektromotor h zum drehenden Antreiben des Plattentellers angeordnet. Dazu ist eine Anzahl Antriebsmittel vorgesehen, die eine Riemenscheibe 5 sowie einen damit zusammenarbeitenden Antriebsriemen 6 umfassen. Auf der Plattentellerachse 3 ist eine Kunststoff-

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riemenscheibe 7 befestigt. Diese Scheibe isi Achse 3 gepresst und. arbeitet mit einem gekärbten Teil 8 der Plattentellerachse zusammen. Der Antriebsriemen 6 ist um die Riemenscheibe 7 geschlungen. Die Plattentellerachse 3 ist in einer Plattentellerlagerung gelagert, die mit dem allgemeinen Bezugszeichen 9, bezeichnet worden ist. Diese Lagerung ist auf* einem Nebengestellt 10 angeordnet, das mit Hilfe einer Anzahl Federn 11, von denen in Figur 1 nur eine sichtbar ist, am Gestell 1 federnd aufgehängt ist.

Die Plattentellerlagerung _9 umfasst in der Nähe des Endes der Plattentellerachse ein Unterlager 12 sowie zwischen dem Ende und dem Plattenteller 2 ein Gleitlager 13» das als Oberlager bezeichnet wird. Die Plattentelle.cachse 3 ist am Ende mit einer gehäorteten Stahlkugel 1 mit einem Radius von etwa 2 mm versehen, welche Kugel mit leichtem Press!fcz in einer Bohrung 15 der Achse befestigt ist. Dies ist insbesondere in Figur 2 deutlich sichtbar, wobei das Ende der Achse 3 an der Stelle der Kugel Ik teilweise im Schnitt dargestellt wird. Die Kugel 1^ ist als Zapfen wirksam, der mit dem als Zapfenlager wirksamen Lager 12 zusammenarbeitet. Die Konstruktion des Lagers 12 ist in den Figuren 5 bis einschliesslich 7 am deutlichsten sichtbar. Vie insbesondere in Figur 6 gut ersichtlich ist, arbeitet die Kugel lh mit einem Hohlraum 16 in Form eines Kegelstumpfes mit einem Scheitelwinkel von 90 zusammen. Auf diese Weise arbeitet die

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Kugel 14 im Lager 12 über eine kreisförmige Kontaktfläche zusammen. Das Lager 12 ist folglich, als Zapfen- · lager und zugleich als Radiallager wirksam und bildet folglich im wesentlichen ein kombiniertes Radial-Axiallager, Das Lager ist aus Nylon hergestellt, was zusammen mit der gehärteten Stahlkugel 14 den Vorteil eines niedrigen Reibungskoeffizienten bietet. Der Vorteil der ringförmigen Kontaktoberfläche zwischen der Kugel Ik und dem Hohlraum 16 des Lagers ist nicht nur dass das Unterlager dadurch eine zentrierende sowie Zapfenfunktion hat, sondern dass ausserdem die Reibungsänderungen, die zwischen der Kugel und dem Lager örtlich austreten, am Anfang integriert werden, wodurch Abweichungen von der mittleren Reibung gering sind.

Das Oberj.ager 13 arbeitet mit einem zylinderförmigen Teil 17 der Achse 3 zusammen. Siehe für die Konstruktion dieses Lagers insbesondere die Figuren 8 und 9· Das Oberlager 13 arbeitet mit dem genannten zylinderförmigen Teil 17 der Plattentellerachse 3 nur an der Stelle zweier Kontaktstellen 18 und 19, die die Achse an Stellen berühren, die auf Radien R1 und R2 liegen, die einen gewissen Winkel QL einschliessen, zusammen. Die Kontaktstellen 18 und 19 liegen derart gegenüber der Riemenscheibe 15, dass die Resultierende P aller örtlich auf die Achse einwirkenden Querkräfte entsprechend einem Radius verläuft, der zwischen den beiden obengenannten ^Radfen R1 und R2 liegt. Dies bedeutet, dass unter allen Betriebsumständen die Achse

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die beiden Kontaktstellen 18 und 19 des Oberlagers berührt. Damit ist eine ausgezeichnete Lagenbestimmung der Plattentellerachse 3 erhalten worden, die sich im Betrieb nicht ändert.

Das Oberlager 13 ist ringförmig ausgebildet und umschliesst die Achse 3· Abgesehen von den Kontaktstellen 18 und 19 hat die Plattentellerachse 3 gegenüber der Wand 20 der Bohrung 21 des Lagers überall Spielraum und weiter liegen die Kontaktstellen 18 und 19 an örtlich weiter zur Mitte der Bohrung 21 herausragenden Teilen 22 und 23 der Wand 20 der Bohrung. Das Oberlager 13 kann aus Kunststoff (beispielsweise Nylon) oder aus Metall (beispielsweise Sinterbronze) hergestellt werden.

Zwischen dem Unterlager 12 und dem Oberlager 13 befindet sich eine aus Kunststoff hergestellte Distanzbuch.se 24, siehe dazu insbesondere die Figuren 3 und 4. Diese ist mit einer Bohrung 25 für die Achse 3 versehen und enthält an der dem Oberlager 13 zugewandten Seite einen Flansch 26, der mit drei Befestigungsöffnungen 27, 28 und 29 versehen ist. An drei Stellen ist die Befestigungsbuchse 24 mit Rippen 30, 31 und 32 versehen, die zur Verstärkung der Buchse dienen und in denen Bohrungen 33» 3^ und 35 vorgesehen sind. Das Oberlager I3 hat einen Flansch 36, der dem Flansch 26 der Distanzbuchse 24 entspricht. Dieser Flansch ist mit Oeffnungen versehen, die den Oeffnungen 27 bis einschliesslich 29 des Flansches 26 entsprechen,

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welche Oeffnungen in Figur 8 dux-ch die Bezugszeichen 37 bis einschliesslich 39 bezeichnet sind. Mit Hilfe durch diese Oeffnungen gesteckter Bolzen, von denen in den Figuren 1 und 2 nur einer mit dem Bezugszeichen 4o angegeben ist, sind das Oberlager sowie die Befestxgungsbuch.se mit dem Nebengestellt 10 verbunden. Das Unterlager 12 ist ebenfalls durch einen Flansch mit der Distanzbuchse 24 verbunden, siehe insbesondere Figur 5> in der der Flansch mit dem Bezugszeichen 4i bezeichnet worden ist. Dieses Lager ist mit drei Oeffnungen 42, bis einschliesslich 44 versehen. Durch diese Oeffnungen sind Selbstgewindebolzen gesteckt einer davon ist in den Figuren 1 und 2 mit dem Bezugszeichen 45 angegeben. Das Gewinde dieser Bolzen arbeitet mit einem verengten Teil der Bohrungen 33 ^bis einschliesslich 35 der Distanzbuchse 'j-2h zusammen.

Figur 1 zeigt eine Vorrichtung, die verwendet wird, wenn das Oberlager I3 sowie das Unterlager 12 aus Kunststoff herge stellt sind. Die Lager sind dann beide ungeeignet um statische Elektrizität über die Plattentellerachse 3 vom Plattenteller 2 zum Hilfsgestell 10 und dadurch zum Gestell 1 abführen zu können. Aus diesem Grund wird dann beim Unterlager 12 eine spezielle Vorrichtung vorgesehen, die aus einer metallenen Drahtfeder 46 besteht, die die Kugel 14 berührt und mit einem Ende unter dem Bolzen 45 geklemmt ist. Das andere Ende ist in einem V-förmigen Bügel 47 eingehakt, der mit dem Flansch 41 des Unterlagers 12 ein Ganzes

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bildet. Unter dem Kopf des Bolzens 45 liegt eine Metallzunge 48, die über einen elektrisch leitenden Draht 49 mit einer zweiten Zunge 50 verbunden ist, die auf nicht näher angegebene Weise mit dem Hilfsgestell 10 verbunden ist.

Damit mögliche unerwünschte axiale Verschiebungen der Plattentellerachse 3» beispielsweise beim Transport, vermieden werden, ist in der Nähe der Kugel 14 ein Klemmring 51 auf der Achse befestigt, der im Betrieb im Raum 52 zwischen dem Unterlager'12 und der Distanzbuchse 24 frei drehen kann.

Ausser den bereits beschriebenen Einzelteilen zeigt Figur 1 noch auf dem Plattenteller 2, der aus Stahlblech hergestellt ist, eine Gummimatte 53 sowie eine Kappe 54, die auf dem Ende der Plattentellerachse 3 zur Anpassung der Plattentellermitte an das Zentralloch von 45 Platten angeordnet ist.

Das alternative Oberlager nach den Figuren 10 und 11 ist mit dem Bezugszeichen 55 angegeben. Es hat ebenso wie das bereits beschriebene Oberlager 13 einen Flansch 56 mit Befestigungsöffnungen 57 bis einschliesslieh y-s und eine Bohrung 60 mit einer Wand 61 und zwei aus der Wand weiter zur Mitte der Bohrung gerichteten herausragenden Teilen 62 und 63. Diese letzteren haben dieselben Aufgabe wie die herausragenden Teile 22 und 23 des Lagers I3. Das Lager 55 besteht aus Kunststoff, namentlich Nylon. Die Wand 61 ist weiter noch mit drei sich weiter zur Mitte der Bohrung 60 erstreckenden

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Teilen 6k, 65 und 66 versehen, die den Spielraum der Achse 3 gegenüber der Wand der Bohrung 60 bestimmen. Aus fertigungstechnischen Gründen befindet sich im Plansch 56 ein Schlitz 67, in dem sich beim Spritzgussverfahren des Unterlagers ein Stempel befindet zur Bildung der Teile 62 bis einschliesslich 65. Beim Spritzgussverfahren wird zugleich ein Zentrierstift 68 auf dem Plansch gebildet, der die Montage und die Zentrierung des Flansches auf dem Hilfsgestell 10 erleichtert.

Claims

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PATENXANSPRUECiIE

SchallplattenspielerZ-wechsler mit

- einem Gestell". (1 ) ,

- einem gegenüber dem Gestell drehbaren Plattenteller (2),

- einer mit dem Plattenteller sich drehenden Plattentellera.ch.se (3)»

- einem Antriebsmotor (4) zum drehenden Antreiben des Plattentellers,

- Antriebsmitteln (5> 6) zur Übertragung der drehenden Bewegung des Motors auf den Plattenteller, welche Mittel auf die Plattentellerachse eine Querkraft ausüben,

- einem mit dem Gestell (1) verbundenen Zapfenlager (12) (Unterlager), das mit einem Ende der Plattentellerachse zusammenarbeitet und dieses Ende über eine im wesentlichen kreisförmige Kontaktfläche berührt, sowie

- einem mit dem Gestell (i), zwischen dem Zapfenlager und dem Plattenteller (2) verbundenen und mit dem zylinderförmigen Teil der Plattentellerachse zusammenarbeitenden Gleitlager (13) (Oberlager),

dadurch gekennzeichnet, dass

- das Gleitlager (I3) mit dem genannten zylinderförmigen Teil (I?) der Plattentellex'achse (3) nur an zwei Kontaktstellen (18, 19) zusammenarbeitet, die die Achse

an Stellen berühren, die auf Radien (R1, R2) liegen, die einen gewissen .Winkel QC einschliessen und

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- die Kontaktstellen (18, I9) gegenüber den Antriebsmitteln derart'liegen, dass die Resultierende aller an der Stelle auf die Achse einwirkenden Querkräfte (p) (Kraft der Antriebsvorrichtung, Reibung, Belastungskräfte beim Abspielen einer Schallplatte, usw.) entsprechend einem Radius verläuft, der zwischen den beiden obengenannten Radien (Rl, R2) liegt.
2. SchallplattenspielerZ-wechsler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager (13) ringförmig ist und die Plattentellerachse einschliesst, wobei ausser an der Stelle der Kontaktstellen (18, I9) die Plattentellerachse (3) gegenüber der Wand (20) der Bohrung (21) des Lagers Spielraum hat und die Kontaktstellen (18, I9) an örtlich weiter zur Mitte der Bohrung (21) herausragenden Teilen (22, 23) der ¥and der Bohrung liegen.

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