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Aufzeichnungsplatte
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Die Erfindung betrifft eine Aufzeichnungsplatte, deren Aufzeichnungen
beim Abtasten in elektrische Signale umwandelbar sind, z.B. eine Schallplatte oder
eine Video-Platte.
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Es ist bekannt, daß bei solchen Platten elektrische Ladungen auftreten,
die die Widergabe stören. Das gilt insbesondere für Platten, die üblicherweise aus
einem Vinyl-Kunststoff hergestellt sind. Solche elektrischen Ladungen ergeben sich
beispielsweise durch die Reibung zwischen den Rillen der Platte und der Abtastnadel,
beispielsweise beim Play-back-Vcrga#g.
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Aufgabe der Erfindung ist, solche elektrischen Ladungen zu verringern.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Aufzeichnungsplatte
aus einer Tragplatte, einer von ihr getragenen, aus elektrisch nicht leitendem Material
bestehenden Schicht für die Aufzeichnung und mit der Schicht verbundenen Mitteln
zum Verringern von auf der genannten Schicht vorhandenen elektrostatischen Kräfte
besteht.
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Die Erfindung beruht auf der Berücksichtigung des Gesetzes C = Q/V,
wobei Q die elektrische Ladung, V die Spannung und C die Kapazität eines Kondensators
ist, sowie auf der Veränderung eines elektrischen Feldes, das einen elektrisch geladenen
Körper umgibt, durch Annäherung eines Gegenstandes, der eine andere Oberflächen-Ladungsdichte
hat. Eine Aufzeichnungsplatte bildet die eine Platte eines Kondensators, deren andere
Platte die Erde bildet, während Luft das Dialektrikum ist. Die Kapazität eines solchen
Kondensators ist so gering, daß die auf der Platte angesammelte Ladung eine hohe
Spannung und ein starkes elektrisches Feld darum erzeugt. Die elektrostatische Kraft
dieses Feldes ist daher fähig, leichte Objekte an die Aufzeichnungsplatte anzuziehen.
Daher ist zu erwarten, daß beim Annähern eines Gegenstandes, dessen Oberfläche eine
andere Ladungsdichte hat, das elektrische Feld um die Aufzeichnungsplatte dahin
geändert wird, daß die elektrische Feldstärke und die Spannung infolge der Vergrößerung
der Kapazität zwischen den beiden Körpern verringert wird.
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Die die Aufzeichnung tragende Schicht kann die Form einer Platte aus
einem Vinyl-Kunststoff haben. Die die elektrostatischen Kräfte verringernden Mittel
können auf der Außenfläche der genannten Schicht bzw. Platte angebracht sein und
beispielsweise aus einem Plattenetikett aus leitendem Material bestehen. Sie können
aber auch aus elektrisch leitendem Material bestehen, das sich in einem in der Aufzeichnungsschicht
bzw. Aufzeichnungsplatte in einem Abstand von ihrem Umfang vorgesehenen Loch befindet
und einerseits bis zur Tragplatte und andererseits bis zur Oberfläche der Aufzeichnungsschicht
bzw.
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-platte reicht, wobei es gegebenenfalls an dem genannten Etikett anliegt
oder mit diesem aus einem Stück besteht.
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Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der Erfindung.
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Fig. 1 und 2 zeigen die Wirkung einer Änderung der elektrostatischen
Kraft einer elektrostatisch aufgeladenen Schallplatte, Fig. 3 zeigt schematisch
einen Querschnitt durch eine Anordnung gemäß der Erfindung, Fig. 4 zeigt in größerem
Maßstab einen Teil der Fig. 3, Fig. 5 zeigt denQuerschnitt durch eine Aufzeichnungsplatte
gemäß der Erfindung mit Plattenetiketten aus elektrisch leitendem Material, Fig.
6,7,8 zeigen verschiedene Arten der Erdung von Aufzeichnungsplatten gemäß der Erfindung,
Fig. 9a zeigt schematisch die Wirkung der elektrostatischen Kräfte bei einer üblichen
Schallplatte, Fig. 9b zeigt die gleiche Anordnung wie die Fig. 9a bei einer Platte
gemäß der Erfindung, Fig. 10 ist eine auseinandergezogene Darstellung einer Aufzeichnungsplatte
gemäß der Erfindung, Fig. 11 zeigt einen Schnitt durch eine Platte gemäß Fig. 10,
Fig. 12 zeigt den mittleren Teil der in Fig. 11 dargestellten Platte mit dem Zapfen
eines Plattenspielers.
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In der auseinandergezogenen Darstellung der Fig. 10 besteht die Anordnung
gemäß der Erfindung aus einer Tragplatte 16, zwei einander gegenüberliegenden Aufzeichnungsplatten
17, 18, die spiegelbildlich zueinander angeordnet sind, wobei alle Platten ein übliches
Mittelloch 24 haben und um das Loch der Platten 17 und 18 herum Löcher 29 vorgesehen
sind, die leitendes Material 20 und 21 enthalten und die Außenseiten der Platten
17 und 18 mit einem metallischen Etikett 22, 23 versehen sind. Im folgenden wird
diese Anordnung näher beschrieben.
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Zunächst seien einige Grundfragen behandelt.
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Wenn -eine AufzeSchnungsscheibe 11, z.B. eine Schallplätte (s. Fig.
1), die entweder mit einem Reinigungstuch kräftig abgerieben oder gerade abgespielt
worden ist, in eine Lage parallel zu einer Oberfläche 12 eines Tisches 13 gebracht
wird und an ihr ein leichtes, z.B. 7 bis 8 cm langes Stück 14 aus sehr dünnem Papier,
einem Baumwollfaden oder Haar befestigt ist, so richtet sich dieses Stück 14 infolge
der elektrostatischen Kraft der Platte 11 auf. Wenn dann irgendein Gegenstand 15
(s. Fig. 2), z.B. ein Papierblatt, eine Metallplatte, ein Stück Stoff oder eine
flache Hand, in die Nähe der Oberseite der Platte 11 gebracht wird, dann legt sich
der Gegenstand 14 nieder. Das ergibt sich einerseits daraus, daß die elektrostatische
Kraft infolge der Veränderung des elektrischen Felds um die Aufzeichnungsscheibe
11 abnimmt und andererseits daraus, daß die Kapazität zwischen der Aufzeichnungsscheibe
11 und dem Gegenstand 15 zunimmt. Wenn man nunmehr den Gegenstand 15 entfernt, so
stellt sich das Objekt 14 wieder aufrecht. Das ist die Grundlage für den Vorschlag
der Erfindung, in das Innere der Aufzeichnungsplatte 11 ein Material 16 anderer
Art einzubringen.
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Die in Fig. 3 dargestellte Aufzeichnungsplatte 11C besteht aus zwei
Scheiben 17 und 18 aus einem für Schallplatten
üblichen Vinyl-Kunststoff
und einer zwischen diesen Scheiben liegenden Schicht 16 aus anderem Material, die
als Träger der Scheiben 17 und 18 dient, deren Dicke kleiner ist als die Dicke einer
zweiseitigen üblichen Schallplatte.
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Die Wirkungsweise der Erfindung läßt sich leicht feststellen, wenn
ein StUck aus Papier, Textilstoff oder Metall, das die gleiche Größe wie die Aufzeichnungsplatte
hat, zwischen zwei Aufzeichnungsplatten gelegt wird und diese Anordnung in die Nähe
des Stücks 14 (Fig. 1) gebracht wird. Die Wirkung ist unabhängig davon, ob das Material
16 leitend oder nicht leitend ist, ob es lediglich zwischen die Platten gelegt oder
zwischen ihnen unter Erwärmung eingepreßt ist. Die in Fig. 4 dargestellte Vergrößerung
eines Teils der Fig. 3 zeigt als Material 16 eine ebene Platte, deren Seiten an
den Seiten der Scheiben 17 und 18 nur stellenweise anliegen, so daß dort Lufträume
19 vorhanden sind und die Platte 16 mit dem Scheiben 17 und 18 Kondensatoren mit
Luft als Dielektrikum bilden. Wenn diese Räume 19 mit Flüssigkeit gefüllt werden,
die eine gute Permeabilität haben, so wird die Kapazität dieser Anordnung vergrößert.
Obwohl diese Erhöhung der Kapazität der aus den Teilen 16, 17 und 18 und dem die
Räume 19 füllenden Material bestehende Anordnung so klein im Verhältnis zu der gesamten
Kapazität ist, daß sie vernachlässigbar zu sein scheint, so ist doch der Zweck einer
möglichst großen Vergrößerung der Kapazität erreicht, solange die Ladung der Aufzeichnungsplatten
nicht durch Entladung gänzlich neutralisiert ist. Die Hohlräume 19 können grundsätzlich
durch andere Flüssigkeiten als Wasser gefüllt werden.
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Wasser ist jedoch in der Regel besonders gut geeignet, weil seine
Leitfähigkeit besser ist als seine Isolierfähigkeitund die Kapazität erhöht und
weil es außerdem für die beabsichtigte Struktur gut brauchbar ist, wie weiter unten
erläutert wird.
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Auf einer Autzeichnungsplatte,die aus einem Vinyl-Kunststoff, also
einem Isolator, besteht, bleibt eine darauf entstandene Ladung an dem Ort der Platte,
an dem sie entstanden ist.
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Jedoch kann nach einer längeren Zeitperiode das Material 16 des Trägers
allmählich eine Ladung erhalten, die jedoch so gering ist, daß sie für alle in Betracht
kommenden Fälle vernachlässigt werden kann. Die Ladung des Materials 16 hat die
gleiche Polarität wie die Platte; sie kann nicht völlig ausgeschlossen werden, weil
außer dieser Ladung eine sehr geringe Diffusion der auf der Platte verbleibenden
Ladung an die Luft freigegeben wird. Da der Widerstand des Materials der Aufzeichnungsplatte
nicht unendlich, sondern 3 mehrere Millionen Ohm/m3 ist, kann man es doch als eine
Art Isolator ansehen. Um sicherzustellen, daß das Material 16 stets an Erdpotential
liegt, werden mit den Aufzeichnungsplatten leitende Teile oder Materialien 20, 21
verbunden.
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Die in Fig. 5 dargestellte Anordnung besteht aus Aufzeichnungsplatten
17 und 18, zwischen denen sich eine Zwischenschicht 16 befindet, die leitende Teile
20, 21 besitzt. Außerdem tragen die Platten 17 und 18 scheibenförmige Etiketten
22, 23, die aus Metall statt wie üblich aus Papier bestehen.
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Das Etikett 22 ist leitend mit dem Teil 20, das Etikett 23 ist leitend
mit dem Teil 21 verbunden.
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Die Etiketten 22 und 23 bestehen vorzugsweise aus einer dünnen Folie
elektrisch leitenden Materials. Ein solches Material, das mehrfach gefaltet werden
kann, kann auch als leitende Substanz 20, 21 verwendet werden. Natürlich sollte
die zwischen den Platten 17, 18 liegende Substanz eine bessere elektrische Leitfähigkeit
haben als das Material dieser Platten. Wenn als solches Material 16 ein Isolator,
wie ein Stück Papier oder ein Stück Textilstoff verwendet wird, sollte er durch
einen elektrisch leitende Flüssigkeit, z.B. Wasser, befeuchtet sein.
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Das Zwischenmaterial 16 kann leicht dadurch auf Erdpotential gebracht
werden, daß beim Herausnehmen der abzutastenden Scheibe eines der elektrisch leitenden
Etiketten 22, 23
von Hand berührt wird (s. Fig. 6) und daß beim
Reinigen die Platte auf eines der Etiketten 22, 23 gedrückt wird (Fig. 7).
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In solchem Fall wird eine elektrische Verbindung zwischen dem Material
16 durch den Körper der Person geschaffen, die die Platte anfaßt. Die elektrische
Spannung ist so gering, daß sie von der Person nicht wahrgenommen wird.
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Bei der in Fig. 8 dargestellten Anordnung reichen die Etiketten 22
und 23 in das Innere des zentralen Loches 24 und bilden dort zusammengefaltete Teile
26, 27, die die Tragplatte 16 mit den elektrisch leitenden Etiketten 22 und 23 verbinden.
Wenn eine solche Platte auf den Zapfen 25 der Laufplatte 28 eines Plattenspielers
aufgelegt wird, so erfolgt eine Erdung der Tragplatte 16 über diesen Zapfen und
das gefaltete Material 26, 27.
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Zu der in den ig. 10 und 11 dargestellten Aufzeichnungsplatte gemäß
der Erfindung sei noch darauf hingewiesen, daß die Dicke der Schichten oder Platten
17, 18, zwischen denen die Tragplatte 16 liegt, so dünn wie möglich sein kann; vorzugsweise
ist die Dicke der Platten 17, 18 etwa halb so groß wie die üblicher Aufzeichnungsplatten.
Jede Platte 17, 18 hat Löcher 29 für elektrisch leitendes Material 20, 21 und zwischen
den einander berührenden Seiten der Platten 17 bzw. 18 und der Tragplatte 16 befindet
sich ein Wasserüberzug. Als Tragplatte 16 kann auch eine mit Wasser benetzte Ringscheibe
aus Stanniol von etwa 0,02 mm Dicke dienen. Die Teile 20 und 21 können dadurch hergestellt
werden, daß Stanniol-Folie mehrfach bis zu einer Dicke gefaltet wird, die etwas
größer ist als die Dicke der Platte 17 oder 18 und aus dieser dann entsprechend
große Stücke 20 oder 21 ausgestanzt werden.
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Die in Fig. 10 dargestellte Aufzeichnungsplatte gemäß der Erfindung
hat auf jeder Seite der Tragplatte 16 drei elektrisch leitende Stücke 21 bzw. 20.
Da diese Stücke
nur dazu dienen, die innere Tragplatte 16 mit den
Etiketten 22, 23 zu verbinden, ist die Anzahl der Stücke grundsätzlich belanglos.
Die in Fig. 10 dargestellten Stücke 20 bzw. 21 haben bezüglich des Mittelpunktes
der Platte einen Winkel-0 abstand von 120 voneinander. Die mittleren Teile 30, 31
und die Randteile 32, 33 der Platten 17 und 18 sind so ausgebildet, daß sie einander
berühren, wie dies die Fig. 5 bis 8, 11 und 12 zeigen, und sind dort miteinander
verleimt.
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Die Fig. 9A und 9B zeigen eine einfache Möglichkeit zum vergleichen
der elektrostatischen Kräfte der Platten 11 und 11C. Ein dünner Gegenstand 14 der
bei der Beschreibung der Fig. 1 und 2 erwähnten Art hängt am einen Ende eines Armes
34, der die Form eines umgekehrten L hat und an der Kante eines Tisches 13 angebracht
ist. In Fig. 9A ist eine übliche Aufzeichnungsplatte 11, in Fig. B eine erfindungsgemäße
Aufzeichnungsplatte 11C in die Nähe des Gegenstandes 14 gebracht, nachdem die Aufzeichnungsplatten
mit einem Plattenreiniger kräftig gerieben worden sind. Wenn man die Abstände zwischen
dem Gegenstand 14 und den beiden Platten, beiderender Gegenstand 14 beginnt angezogen
zu werden, miteinander vergleicht, so kann ein Unterschied von mehr als dem 10-fachen
festgestellt werden, selbst wenn gewisse Meßfehler berücksichtigt werden, die auf
der verschiedenen Qualität der Platten beruhen. Der Versuch zeigt, daß die Aufzeichnungsplatte
gemäß der Erfindung die elektrostatische Kraft in Beziehung zu ihrer elektrostatischen
Kapazität verringert.
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Bei der in den Fig. 10, 11 und 12 dargestellten Anordnung sind die
Etiketten 22, 12 unterhalb der Öffnung 24, durch die die Spindel 25 geht, elektrisch
miteinander verbunden. Die Tragplatte, die hier aus Metall ist, hat einen Abstand
von den aneinanderliegenden Kanten der metallischen Etiketts 22, 23. Fig. 12 zeigt
ferner eine elektrisch leitende Substanz 23, die das metallische Etikett 23 mit
der metallischen Tragplatte 16 verbindet, so daß diese metallischen Teile, die die
Verringerung der elektrostatischen Kräfte bedingenden, Kondensatoren bilden. Die
Platten
17, 18 und der Luftraum sind das erforderliche dielektrische
Material.
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Die Zeichnungen zeigen nur einige Ausführungsbeispiele der Erfindung,
die auch in anderen Modifikationen benutzt werden kann.