DE2657623A1 - Elliptische abtastnadel fuer schallplatten und verfahren zur herstellung derartiger abtastnadeln - Google Patents

Description

Beanspruchte Priorität: 22. Dezember 19 75, Japan

Gebrauchsmusteranmeldung (Ü.M. Appln.) 171.944/75

Anmelder:

OGURA JEWEL INDUSTRY Co., Ltd.
7-12, Omorikita 5-chome
Ota-ku

Tokio / JAPAN

Elliptische Abtastnadel für Schallplatten und Verfahren zur Herstellung derartiger Abtastnadeln

Die Erfindung betrifft elliptische Abtastnadeln für Schallplatten und ein Verfahren zur Herstellung derartiger Abtastnadeln, sie bezieht sich insbesondere auf elliptische Abtastnadeln in Form eines Blockes.

Abtastnadeln lassen sich entsprechend der am spitz zulaufenden Bereich angeordneten Abtastspitze in drei verschiedene Typen einteilen: Die konische Abtastnadel, deren spitz zulaufender Bereich in Form eines Kegels mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet ist, die elliptische Abtastnadel, deren spitz zulaufender Bereich einen elliptischen Querschnitt besitzt, und die Spezialnadel, deren spitz zulaufender Bereich eine spezielle Form besitzt.

Elliptische Abtastnadeln bekannter Art werden auf folgende Weise

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hergestellt: Zuerst wird ein spitz zulaufender, kreiskegelförmiger Bereich durch Drehung des Blockmaterials mit einem vorgegebenen Winkel geschliffen, wobei der Endbereich des zylindrischen Blockmaterials, z.B. Diamant, in allen Querschnitten eine quadratische Form besitzt, anschließend wird der untere Bereich des Kreiskegels von zwei den Diagonalen des Quadrates im Querschnitt gegenüber liegenden Seiten eben poliert, um eine Abtastspitze zu erzeugen, die kleinere Krümmungsradien zum Berühren der Tonrille der Schallplatte (sog. kleiner "r - Bereich") besitzt, die einander gegenüber liegen und auf der Diagonalen angeordnet sind.

Der Schaft der Äbtastnadel besitzt also eine Zylinderform mit quadratischem Querschnitt, während der Querschnitt des spitz zulaufenden Bereiches als/Ellipse ausgebildet ist, die von zwei ge-

zwei
raden Linien und/gekrümmten Linien gebildet wird, wobei die große Achse der Ellipse längs und unterhalb der Diagonalen des Quadrates des Schaftes verläuft. Wird daher ein Abspielarm eines Plattenspielers mit einer derartigen Abtastnadel bestückt, und sollen dabei die kleinen r - Bereiche die Wände der Tonrille berühren, so läßt sich die richtige Ausrichtung der Abtastnadel beim Einsetzen nicht durch die Form des Schaftes erschließen, vielmehr ist die Verwendung eines Mikroskopes zum richtigen Einsetzen der Abtastnadel erforderlich, da die Abtastspitze extrem klein ist und ihre richtige Ausrichtung mit dem bloßen Auge nicht festgestellt werden kann, was zu erhöhtem Aufwand führt.

Beim Herstellungsverfahren sind bisher zwei Verfahrensschritte erforderlich, nämlich das Polierverfahren zur Erzeugung des spitz zulaufenden Bereiches und das Polierverfahren zur Erzeugung des kleinen r- Bereiches an der Abtastspitze, wodurch die Wirtschaftlichkeit zusätzlich verringert ist. Die mittels eines derartigen Verfahrens hergestellten Abtastnadeln besitzen außerdem den Nachteil, daß keine besonders hervorragenden akkustischen Eigenschaften erzielbar sind, da derjenige Teil der Abtastspitze, der in Berührung mit der Tonrille kommt, als flache Ellipse ausgebildet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine elliptische Abtastnadel für Schal!platten anzugeben, bei der die Nachteile der Abtastna-

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dein bekannter Art beseitigt sind. Dabei soll die elliptische Abtastnadel so ausgebildet sein, daß die Ausrichtung des kleinen

r-Bereiches beim Berühren der Tonrillen aus der Form des Schaftteils ablesbar ist. Der elliptische Querschnitt soll ferner durch gekrümmte Linien herstellbar sein und näherungsweise eine vollständig elliptische Gestalt besitzen. Ferner soll das Gewicht der elliptischen Abtastnadel kleiner sein als das Gewicht bekannter Nadeln, wodurch sich die effektive Masse der Abtastspitze reduziert.

Aufgabe der Erfindung ist es ferner, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung der elliptischen Abtastnadel anzugeben, bei dem der spitz zulaufende Bereich der Abtastnadel und die Abtastspitze mittels nur eines Polierschrittes herstellbar sind, wodurch die Wirtschaftlichkeit der Herstellung erhöht wird. Das Herstellungsverfahren soll ferner dadurch wirtschaftlich sein, daß das erforderliche Material zur Erzeugung der erfindungsgemäßen Abtastnadel gegenüber dem zur Herstellung einer bekannten Abtastnadel erforderlichen Material verringert ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein zylindrischer Schaft und ein aus demselben Material bestehender spitz zulaufender Bereich mit einer Abtastspitze zur Berührung der Tonrillen der Schallplatte vorgesehen ist, daß der Querschnitt des Schafts derart ausgestaltet ist, daß den Zylinder symmetrisch in zwei Hälften teilende Halbierungslinien sich senkrecht schneiden, wobei die Halbierungslinien ungleich lang sind, und daß der Querschnitt der Abtastspitze die Form einer Ellipse besitzt, deren große Achse parallel zur längeren Halbierungslinie angeordnet ist und durch die Mittenachse des Zylinders verläuft.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 : Eine perspektivische Ansicht einer elliptischen Abtastnadel bekannter Art;

Fig. 2 : Eine vergrößerte Aufsicht auf die Spitze der in Fig. 1 dargestellten Abtastnadel;

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dun

Fig. 3 : Eine perspektivische Ansicht der erfixvgsgemäßen Abtastnadel;

Fig. 4 : Verschiedene Querschnitte durch die in Fig. 3 dargestellte Abtastnadel;

Fig. 5 : Eine schematische, teilweise gebrochene Ansicht einer Anordnung zur Herstellung einer erfindungsgemäßen elliptischen Abtastnadel aus einem zylindrischen Blockmaterial;

Fig. 6 : Die Art und Weise, in der das zylindrische Blockmaterial poliert wird, um eine erfindungsgemäße elliptische Abtastnadel herzustellen;

Fig. 7 : Den Arm eines Plattenspielers, der mit einer Abtastnadel bestückt ist;

Fig. 8 - 10 : Weitere Ausführungsformen der Erfindung mit abgewandelten Formen des Schaftteils;

Fig. 11A : Ein weiteres Blockmaterial zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Abtastnadel, wobei am unteren Ende des Blockmaterials gleichmäßig die vier Kanten in Richtung auf die Zylinderachse zu abgeschnitten sind; und

Fig. 11B : Eine von unten gesehene Aufsicht auf das in Fig. 11A dargestellte Blockmaterial.

In Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer elliptischen Abtastnadel bekannter Art dargestellt. Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Aufsicht auf die Spitze der in Fig. 1 dargestellten Abtastnadel, deren Schaftteil 1' als quadratischer Zylinder mit einem quadratischen Querschnitt ausgebildet ist. Die Abtastspitze an dem spitz zulaufenden Bereich 2' der Abtastnadel besitzt einen elliptischen Querschnitt, der von zwei geraden Linien 6' und zwei Bögen 2'' gebildet wird. Vergl. Fig. 2. Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Abtastnadel bekannter Art wird im allgemeinen dadurch hergestellt, daß zuerst der kreiskegelförmige Bereich 5^f des spitz zulaufenden Bereiches 2' geformt wird, indem ein Endteil des quadratischen Diamantblockes in eine Drehbewegung versetzt wird und dabei mit vorgegebenem Winkel abgeschliffen wird. Anschließend wird der unte-

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re Bereich des Kreiskegels von zwei einer der Diagonalen gegenüber liegenden Seiten plan poliert, um die geraden Linien 6' zu erzeugen, wobei der.kleine r-Bereich 2'' erzeugt wird. Vergl. Fig. 2. Die auf diese Weise erzeugte Abtastspitze besitzt keine vollständig elliptische Form.

In Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen elliptischen Abtastnadel und in Fig. 4 sind mehrere Querschnitte der in Fig. 3 gezeigten Abtastnadel dargestellt. Der Querschnitt des Schaftteils 1 längs der Linie A-A der Fig. 3 besitzt eine rechteckförmige Gestalt, vergl. Fig. 4A. Die Fig. 4B, 4C, 4D und 4E stellen ebenfalls Querschnitte jeweils längs der Linien B-B, C-C, D-D und E-E von Fig. 3 dar. Der spitz zulaufende Bereich 2 der in Fig. 3 dargestellten Abtastnadel ist als flach gedrückter Kegel ausgebildet; die Querschnitte durch diesen spitz zulaufenden Bereich besitzen daher im wesentlichen eine elliptische Form. Insbesondere besitzt die Abtastspitze, die die Tonrille berührt, einen elliptischen Querschnitt, der aus gekrümmten Kurvenstücken besteht und eine Ellipse sehr gut annähert. Wie aus den Fig. 3 und 4 entnehmbar, ist die Ellipse so angeordnet, daß die große Achse und die. kleine Achse jeweils parallel zu der längeren und der kürzeren Kante des Rechtecks der Fig. 4A liegen, und daß beide Achsen durch die zentrale Längsachse des Schafts 1 verlaufen, Die kleineren Krümmungsradien 4b, 4b der Abtastspitze, die die Wände der Tonrillen einer Schallplatte berühren, befinden sich also an den Stellen der kürzeren Kante des Rechtecks, während die äußeren Krümmungsradien 4&, 4a, die die Wände der Tonrillen nicht berühren, sich an denjenigen Seiten befinden, zwischen denen sich die längere Kante des Rechtecks erstreckt. Beim Bestücken eines Abspielarms 3 mit der erfindungsgemäßen Abtastnadel ist es daher möglich, die Abtastnadel richtig einzusetzen, wobei lediglich die Ausrichtung des relativ großen Schaftteils 1 ohne die an sich übliche Verwendung eines Mikroskops beachtet werden muß.

Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen elliptischen Abtastnadel wird ein zylindrischer Block eines Edelsteines mit hoher Festigkeit, z.B. Diamant oder Saphir (im weiteren als "Diamant" bezeich-

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net) mit einem rechteckförmigen Querschnitt, vergl. Fig. 4A, mit einem/Bindemittel, z.B. in eine Öffnung 8 eingefügt und befestigt, die am unteren Ende 11 eines kreiszylindrischen Halters 10 aus Metall angebracht ist, vergl. Fig. 5. Der Halter 10 wird mit nach unten gerichtetem, konstantem Druck in eine Drehbewegung versetzt, wobei der Halter 10 und der Diamantblock 7 durch die Diamantscheibe 9 geschliffenwird, die ein Bearbeitungswerkzeug für Diamanten darstellt und drehbar in einem vorgegebenen Winkel angeordnet ist.

Fig. 6A zeigt eine Aufsicht auf den unteren Bereich 11 der Fig. 5 und gibt an, wie der Diamantblock 7 poliert wird, um eine Abtastspitze zu erzeugen. Der Bereich 11 wird gleichmäßig geschliffen, bis der Diamantblock von der Diamantscheibe angeschliffen wird, was bei der inneren ausgezogenen Kreislinie erfolgt. Sobald auch der Diamantblock mit abgeschliffen wird, läßt sich der Poliervorgang nicht mehr, gleichmäßig ausführen; die durch Polieren erzeugte Gestalt nimmt allmählich aufgrund der unterschiedlichen Widerstände beim Polieren des Haltermaterials und des Diamantmaterials eine elliptische Form an, wie sie durch die gestrichelten Linien dargestellt ist. Beim Polieren wird also vom metallischen Halter mehr abgetragen als vom Diamanten, da der Diamant härter als das Haltermaterial ist. Je weiter sich die gestrichelten Linien innen befinden, umso stärker nähern sich diese Linien einer elliptischen Form an, so daß die Abtastspitze, die die Tonrillen berührt, angenähert eine elliptische Form besitzt, vergl. 6A. Die Fig. 6B und 6C stellen Querschnitte längs der Linien VIB - VIB bzw. VIC - VIC dar, wobei die gestrichelte Linie 12 eine Seitenschnittansicht der Linie 12 aus Fig. 6A darstellt.

Die Fig. 8 bis 10 zeigen weitere Ausfuhrungsformen des Schafts und geben die im Schaft 1 in Fig. 3 entsprechenden Querschnitte wieder, wobei die vier Kanten des Rechtecks des Schafts im voraus gleichförmig abgeschnitten sind. Dadurch erübrigt es sich, die vier Kanten bei der Herstellung der Abtastnadel abzuschleifen, wodurch die Wirtschaftlichkeit bei der Fertigung insoweit erhöht wird, als die Polierzeit und damit die Zeit zur Herstellung der Abtastspitze ver-

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kürzt wird. Die in Fig. 9 strichpunktiert eingetragene Linie 13 zeigt, daß der Querschnitt in die Form eines Rhombus übergehen kann.Das Verfahren zur Herstellung der Abtastspitze verläuft im wesentlichen entsprechend dem anhand des rechteckförmigen Blocks in Verbindung mit den Fig. 3 bis 6 erläuterten Verfahren, mit der Ausnahme, daß die Öffnung des Halters den abgewandelten Querschnittformen entsprechen soll.

Fig. 10 zeigt als eine weitere Ausführungsform der Erfindung einen Querschnitt eines Schafts, der gleichmäßig abgerundete Kanten besitzt.

In Fig. 11 ist in einer weiteren Ausführungsform des Schafts ein zylinderförmiges Material mit rechteckförmigem Querschnitt zur Herstellung einer Abtastnadel vorgesehen, wobei das untere Ende des Blockes gleichförmig und eben bezügl. der Zylinderachse abgeschnitten ist. Die Kanten des Blockmaterials sind im Unterschied zu den Ausführungsformen nach den Fig. 8 bis 10 nicht gleichförmig längs des Zylinders, sondern lediglich in dem zur Herstellung des spitz zulaufenden Teiles erforderlichen unteren Bereich so abgeschnitten, daß die Schnittflächer» plan bezüglich der Zylinderachse verlaufen, wobei vorzugsweise ---" nach unteff~h±n--immer mehr Material abgeschnitten ist.

Das Verfahren zur Herstellung der Abtastnadel aus diesem Material entspricht dem oben angegebenen Verfahren.

Das Blockmaterial besteht gemäß der Erfindung aus einem zylinderförmigen Diamanten mit rechteckigem Querschnitt, der entsprechend den Fig. 8 bis 11 abgewandelt werden kann. Dieses Blockmaterial wird durch Spalten und/oder Polieren herkömmlicher Materialien mit quadratischem Querschnitt gewonnen. Dadurch lassen sich die Materialkosten und ebenfalls die effektive Masse der Abtastnadel entsprechend reduzieren. Hierdurch ergeben sich weitere Vorteile. Insbesondere ergeben sich hervorragende akustische Eigenschaften, eine verbesserte Wiedergabequalität, ohne daß dabei die Tonrillen der Schallplatte beschädigt werden. Durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren lassen sich außerdem die Herstellungskosten reduzieren, da die Herstellungszeit verkürzt wird. Die Form des Querschnitts durch die erfindungsgemäße Abtastspitze kann einer voll-

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ständigen durch Bögen geformten Ellipse angenähert werden, wodurch die akustischen Eigenschaften zusätzlich verbessert werden.

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Claims (6)

1. Patentansprüche:

   . Elliptische Abtastnadel für Schallplatten/ dadurch g e kennz eichnet, daß ein zylindrischer Schaft (1) und ein aus demselben Material bestehender spitz zulaufender Bereich (2) mit einer Abtastspitze zur Berührung der Tonrillen der Schallplatte vorgesehen ist, daß der Querschnitt des Schafts (1) derart ausgestaltet ist, daß den Zylinder symmetrisch in zwei Hälften teilende Halbierungslinien sich senkrecht schneiden, wobei die Halbierungslinien ungleich lang sind und daß der Querschnitt der Abtastspitze die Form einer Ellipse besitzt, deren große Achse parallel zur längeren Halbierungslinie angeordnet ist und durch die Symmetrieachse des Zylinders verläuft.
2. 2. Elliptische Abtastnadel nach Anspruch"!, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Schafts (1) eine rechteckförmige Gestalt besitzt.
3. 3. Elliptische Abtastnadel nach Anspruch.1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Schafts (1) eine rechteckförmige Gestalt besitzt, dessen vier Ecken gleichförmig abgeschnitten sind.
4. 4. Elliptische. Abtastnadel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Ecken abgeschnittenen Teile einen dreieckförmigen Querschnitt besitzen.
5. 5. Elliptische Abtastnadel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Ecken des Querschnitts des Schafts (1) abgerundet sind.
6. 6. Elliptische Abtastnadel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Schafts (1) die Gestalt eines Rhombus besitzt.

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   ORIGINAL INSPECTED

   i/

   Verfahren zur Herstellung einer elliptischen Abtastnadel, die einen zylindrischen Schaft und einen aus demselben Material bestehenden spitz zulaufenden Bereich mit einer Abtastspitze zur Berührung der Tonrillen einer Schallplatte enthält und aus einem Blockmaterial hergestellt wird, das

   kreiszylindrisehen

   in einer zentralen Öffnung im unteren Teil eines Halters befestigt ist, wobei der Halter eine Drehbewegung ausführt und mit konstantem Druck nach unten gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Blockmaterial ein zylindrischer Block mit im wesentlichen rechteckformigem Querschnitt verwendet wird, und daß die vier unteren Eckkanten des rechteckformigen Querschnitts gleichförmig abgeschnitten sind und jeweils gegenüber der Längsachse des zylindrischen Blockmaterials eine geneigte Ebene bilden.

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