DE3146989C2

DE3146989C2 - Tonearm

Info

Publication number: DE3146989C2
Application number: DE19813146989
Authority: DE
Inventors: Vladimir Fedorovi&ccaron; Riga Vinogradov
Original assignee: RIZSKIJ ELEKTROMECHANICESKIJ ZAVOD PROIZVODSTVENNOGO OB"EDINENIJA "RADIOTECHNIKA" RIGA SU
Current assignee: RIZSKIJ ELEKTROMECHANICESKIJ ZAVOD PROIZVODSTVENNOGO OB"EDINENIJA "RADIOTECHNIKA" RIGA SU
Priority date: 1981-11-19
Filing date: 1981-11-26
Publication date: 1986-01-23
Also published as: DE3146989A1; FR2517098A1; FR2517098B1; GB2109979A; GB2109979B

Abstract

Der Tonarm enthält einen Hebel (1) mit einem Tonkopf (11) und einer Auflagekraft-Regelvorrichtung, zwei gegeneinanderliegende Stützplatten (2 und 3), von denen eine Stützplatte (3) beweglich und mit dem Hebel (1) verbunden ist und die zweite unbeweglich ist, sowie einen Zapfen (4) und eine Kugel (6). Der Zapfen (4) ist in einer der Stützplatten (2 oder 3) befestigt und wirkt mit einem sphärischen Stützlager (5) auf der anderen Stützplatte (3 oder 2) zusammen. Die Kugel (6) liegt zwischen den Stützplatten (2 und 3), berührt eine der Stützplatten und wirkt mit einem Führungselement (Schlitz 8) der anderen Stützplatte zusammen.The tonearm contains a lever (1) with a sound head (11) and a tracking force control device, two opposing support plates (2 and 3), of which one support plate (3) is movable and connected to the lever (1) and the second is immovable is, as well as a pin (4) and a ball (6). The pin (4) is fastened in one of the support plates (2 or 3) and interacts with a spherical support bearing (5) on the other support plate (3 or 2). The ball (6) lies between the support plates (2 and 3), touches one of the support plates and interacts with a guide element (slot 8) on the other support plate.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tonarm, der einen Tonkopf sowie eine Auflagekraft-Regelvorrichtung trägt, mit zwei übereinander angeordneten Stützplatten, von denen eine mit dem Tonarrp einstO.ig ausgeführte erste Stützplatte beweglich ist und die zweite, unbewegliche Stützplatte auf der Grundplatte des Abspielgerätes befestigt ist. und mit einem Vertikalzapfen, der in einer der beiden Stützplatten befestigt ist und mit einem sphärischen Stützlager in der anderen der beiden Stützplatten zusammenwirkt, wobei die vertikale geometrische Drehachse des Hebels durch den Wechselwirkungspunkt geht.The invention relates to a tone arm, a tone head and a tracking force control device carries, with two support plates arranged one above the other, one of which is executed with the tone array first support plate is movable and the second, immovable support plate on the base plate of the player is attached. and with a vertical pin which is fastened in one of the two support plates and with a spherical support bearing cooperates in the other of the two support plates, the vertical geometric The axis of rotation of the lever goes through the point of interaction.

Einen derartigen Tonarm zeigt die US-PS 29 93 698. Der Tonarmhebel bildet dabei die bewegliche StützflächeThe US-PS 29 93 698 shows such a tonearm. The tonearm lever forms the movable support surface

der Aufhängevorrichtung und weist eine Öffnung auf, über welcher ein als Halter wirkendes sphärisches Stützlager befestigt ist. In einer auf der Grundplatte des Absplelgeräies befestigten unbeweglichen Stützpiatte der Aufhängevorrichtung ist ein Vertikalzapfen mit Spitze eingebaut, der durch die Öffnung im Hebel hindurchgeht und mit dem sphärischen Stützlager zusammenwirkt. Die geometrische Vertikaldrehachse des Tonarmhebels geht durch den Wechselwirkungspunkt der Kernspitze und des sphärischen Stützlagers.of the suspension device and has an opening over which a spherical support bearing acting as a holder is attached. In an immovable support plate attached to the base plate of the decoiler A vertical pin with a point is built into the suspension device and goes through the opening in the lever and cooperates with the spherical support bearing. The geometric vertical axis of rotation of the tonearm lever goes through the point of interaction of the core tip and the spherical support bearing.

Bei diesem bekannten Tonarm treten aber verhältnismäßig hohe Reibungskräfte bei seiner Bewegung in der horizontalen und der vertikalen Ebene auf. Durch den unumgänglichen Luftspalt zwischen dem Zapfen und der Tonarmöffnung ergibt sich ein ungenügend gutes Folgeverhalten. Auch die Längsstabilisierung des Tonarmes läßt sich nicht erreichen.In this known tonearm, however, relatively high frictional forces occur when it moves in the horizontal and vertical planes. Due to the inevitable air gap between the pin and the Opening the tonearm results in insufficiently good following behavior. Also the longitudinal stabilization of the tonearm cannot be reached.

Die Auflagekraft-Regelvorrichtung dieses Tonarmes ergibt während der Schallplattenwiedergabe nur eine konstante Auflagekraft, die also bei der Tonarmbewegung von der Schallplattenperipherie zum Schallplattenmittelpunkt und beim Gleiten über Erhebungen und Einsenkungen auf der Schallplatte nicht geändert wird.The tracking force control device of this tonearm only produces one during record playback constant tracking force, that is when the tonearm is moved from the record periphery to the record center and is not changed when sliding over elevations and depressions on the record.

Das Phonogramm wird aber in Richtung vom Rand der Schallplatte zu ihrem Mittelpunkt hin bei Aufzeichnung eines und desselben Signals kontinuierlich komprimiert. Folglich wird die Steilheit der Rillenwände zum Mittelpunkt der Schallplatte hin größer, und dementsprechend muß sich auch die Auflagekraft des Tonarmes bei seiner Bewegung zum Schallplattenmittelpunkt hin ändern (gegebenenfalls größer werden).The phonogram is however in the direction from the edge of the record to its center when recording one and the same signal is continuously compressed. Consequently, the steepness of the groove walls becomes The center of the record is larger, and the support force of the tonearm must be accordingly change (increase if necessary) as it moves towards the center of the record.

Zum sicheren Umlaufen von Anfangsrillen der Schallplatte kann z. B. eine Auflagekraft von 0,5 ρ erforderlich werden (was bei modernen Tonarmköpfen mit einer Elastizität des Abtastsystems von lO.KHm/N durchaus erreichbar Ist), und auf Endrillen muß die Auflagekraft Infolge der Aufzeichnungskompression 0,8 ρ betragen. Folglich muß die Auflagekraft während der Schallplattenwiedergabe um 0,3 ρ kontinuierlich größer werden oder bei der Wiedergabe einen konstanten Wert von 0,8 ρ haben. Im letzteren Fall tritt aber ein größerer Verschleiß der Anfangszone der Schallplatte auf, weswegen das erste Verfahren vorzuziehen ist.To safely run around the initial grooves of the record can, for. B. a tracking force of 0.5 ρ is required (which is definitely the case with modern tonearm heads with an elasticity of the scanning system of lO.KHm / N is achievable), and on end grooves the bearing force must be 0.8 ρ as a result of the recording compression. As a result, the tracking force must continuously increase or increase by 0.3 ρ during the record playback have a constant value of 0.8 ρ when played back. In the latter case, however, there is greater wear the starting zone of the record, which is why the first method is preferable.

Die DE-AS 15 47 046 betrilTt einen Tonarm mit Feder zur Ausübung einer Antiskatlngkraft. Die mit dem Schwenkwinkel des Tonarms sich iindernde Antlskatingwlrkung wird durch eine Feder erreicht, die In derDE-AS 15 47 046 concerns a tonearm with a spring for exerting an anti-skid force. The one with the The tilting angle of the tonearm, which changes the anti-skating effect, is achieved by a spring which

Skatingkraft entgegenwirkendes, veränderlichen Drehmoment auf den Tonarm ausübt.Skating force exerts variable torque counteracting the tonearm.

Auf Zapfen oder Nadeln gelagerte Tonarme, die durch ein geringes Moment von Kräften gekennzeichnet sind, welche der Tonarmschwenkung in horizontaler und/oder vertikaler Ebene entgegenwirken, sind bekannt (DE-PS 11 71 170, FR-PS 14 48 146, GB-PS 10 19 603).Tonearms mounted on pegs or needles, which are characterized by a slight moment of forces which counteract the pivoting of the tonearm in the horizontal and / or vertical plane are known (DE-PS 11 71 170, FR-PS 14 48 146, GB-PS 10 19 603).

Bei solchen Tonarmen enthält die Aufhängevorrichtung ein um die geometrische Vertikalachse drehbares Auflager mit Nadelstützen, auf denen die Stützfläche des Tonarmes liegt, die sich um die durch die Nadelstützen gebildete geometrische Horizontalachse drehen kann, wobei also die Aufhängevorrichtung zweigelenkig ist. Die geometrischen Achsen in Horizontal- und Vertikalrichtung werden bei solchen Einrichtungen durch einzelne Lagerpaare gebildet, wobei die Empfindlichkeit des Tonarmes infolge der Überwindung der ruhenden Reibung bti der Höhen- und Seitenbewegufjg des Tonarmes während der Schallplattenwiedergabe niedrig bleibt. Die Herstellung und Justierung solcher Tonarme sind jedoch kompliziert und aufwendig.In the case of such tonearms, the suspension device contains a device that can be rotated about the geometric vertical axis Supports with needle supports, on which the support surface of the tonearm lies, which surrounds the needle supports formed geometric horizontal axis can rotate, so the suspension device is two-hinged is. The geometrical axes in the horizontal and vertical directions are in such devices by single bearing pairs formed, whereby the sensitivity of the tonearm as a result of overcoming the resting Friction bti the vertical and lateral movement of the tonearm remains low during record playback. The manufacture and adjustment of such tonearms are complicated and expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufbau der Aufhängevorrichtung des Tonarmes so zu vervollkommnen, daß der Einfluß von störenden Reibungskräften wesentlich vermindert wird.The invention is based on the object of perfecting the structure of the suspension device of the tonearm so that that the influence of disruptive frictional forces is significantly reduced.

Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch gekennzeichneten Merkmale gelöst. Die Unteransprüche enthalten zweckmäßige weitere Ausbildungen.This object is achieved by the features characterized in the main claim. The subclaims contain useful further training.

Der gemäß der Erfindung ausgeführte Tonarm zeichnet sich durch hohe Wiedergabetreue aus. In der Aufhängevorrichtung ist der Einfluß der störenden Reibungskräfte wesentlich herabgesetzt, und es ergibt sich die Möglichkeit, die Auflagekraft beim Wiedergabevorgang zu ändern, was weitere Vorteile erbrifjgt, wie Erhöhung der Lebensdauer von Schallplatten und Abtastnadeln. Außerdem ermöglicht die erfindungsgemäße Anordnung des Elektromagneten in der Auflagekraft-Regelvorrichiung in bezug auf die geometrischen Tonarmachsen die Kompensation der Skatingkraft entsprechend ihrem Änderungsverlauf.The tonearm designed according to the invention is characterized by high fidelity. In the hanging device the influence of the disruptive frictional forces is significantly reduced, and the result is the Possibility to change the tracking force during the playback process, which has further advantages, such as an increase the lifespan of records and styluses. In addition, the arrangement according to the invention enables of the electromagnet in the tracking force control device in relation to the geometric tonearm axes Compensation of the skating force according to its change process.

Trotz des einfachen Aufoaus der Tonarm-Aufhängevorrichtung wird eine minimale Reibung ir» der Horizontal- und Vertikaldrehachse des Tonarmoä gewährleistet, die weniger als 7 mp beträgt und somit unter den Werten der meisten bekannten Tonarme Jiegt. Die Möglichkeit von vielfältigen konstruktiven Ausführungen des Tonarmes gestattet die Wahl von verschiedenen Charakteristiken der Auflagekraftänderung.Despite the simple construction of the tonearm suspension device, there is minimal friction in the horizontal and vertical axis of rotation of the Tonarmoä is guaranteed, which is less than 7 mp and thus below the Values of most known tonearms Jiegt. The possibility of a variety of constructive designs of the tonearm allows the selection of different characteristics of the tracking force change.

Der Aufbau des Tonarmes ist fertigungsgerecht und erfordert bei seiner Herstellung keine komplizierten Arbeitsgänge, da er zum Unterschied von den bekannten Tonannkonstruktionen etwa halb so viele Elemente enthält, wobei die Hauptelemente als Guß- und Stanzteile hergestellt werden können. Die Abmessungen des Tonarmes können kleiner gehalten werden.The structure of the tonearm is ready for production and does not require any complicated manufacture Work steps, since it has about half as many elements in contrast to the well-known Tonann constructions contains, whereby the main elements can be manufactured as cast and stamped parts. The dimensions of the Tonearms can be kept smaller.

Der erfindungsgemäße Tonarm wird anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen näher erläutert; darin zeigt:The tonearm according to the invention is explained in more detail using exemplary embodiments in the drawings; it shows:

F i g. 1 den Tonarm in Draufsicht;F i g. 1 the tonearm in plan view;

Fig. 2 einen Schnitt II-II von Fig. 1:Fig. 2 shows a section II-II from Fig. 1:

Fig. 3 das Detail A von Fig. 2 mit einem Führungselement auf der unbeweglichen Stützplatte;FIG. 3 shows detail A from FIG. 2 with a guide element on the immovable support plate; FIG.

Fig.4 eine Tonarmvariante mit Skatingkraftkompensation in Draufsicht; Fig. 5 ein Diagramm der Verteilung von Kräften, die auf den Tonarm nach Fig. 4 einwirken;4 shows a tonearm variant with skating force compensation in plan view; FIG. 5 is a diagram showing the distribution of forces acting on the tonearm of FIG. 4;

Fig. 6 eine Tunarrnvariante mit einem Führungselement in der Art einer sphärischen Aushöhlung in der unbeweglichen Stützplatte in Draufsicht;6 shows a variant of the tunnel with a guide element in the manner of a spherical cavity in FIG immovable support plate in plan view;

Fig. 7 einen Schnitt VII-VIl von Fig. 6;7 shows a section VII-VIl from FIG. 6;

Fig. 8 die Tonarmvariante nach Fig. 6 mit einer Aushöhlung in der beweglichen Stützplatte; Fig. 9 einen Schnitt IX-IX von Fig. 8;FIG. 8 shows the tonearm variant according to FIG. 6 with a cavity in the movable support plate; FIG. 9 shows a section IX-IX from FIG. 8;

Fig. 10 die grafisch dargestellte Änderung der Auflagekra.t, die den Tonarm nach Fig. 8, 9 beeinflußt;10 shows the graphically represented change in the contact force which influences the tone arm according to FIGS. 8, 9;

FIg. 11 die grafisch dargestellte Ändeiang der Skatingkraft am Tonarm;FIg. 11 the graphically shown change in the skating force on the tonearm;

Flg. 12 eine Tonarmvariante mit Führungselementen an den beiden Stützplatten in Draufsicht;Flg. 12 shows a tonearm variant with guide elements on the two support plates in a plan view;

Fig. 13 einen Schnitt XIII-XlII von Flg. 12; und Fig. 14 eine Auflagekraft-Regelvorrichtung als Ansicht in Richtung des Pfeiles L in Fig. 12.13 shows a section XIII-XIII from FIG. 12; and FIG. 14 shows a contact force regulating device as a view in the direction of arrow L in FIG. 12.

Die In Fig. 1 und 2 gezeigte Ausführung enthält einen Tonarm I, eine untere unbewegliche Stützplatte 2, die auf der Grundplatte des in der Zeichnung nicht gezeigten Abspielgerätes befestigt ist, eine obere bewegliche .Stützplatte 3, die mit dem Tonarm 1 einstückig ausgeführt ist, einen vertikalen Zapfen 4, der in der beweglichen Stützplatte 3 befestigt ist und mit einem sphärischen Stützlager S an der Stützplatte 2 zusammenwirkt. Zwischen den Stützplatten 2 und 3 ist eine Kugel 6 angeordnet, die eine auf der Stützplatte 2 befestigte Auflageplatte 7 berührt und mit einem Führungselement zusammenwirkt, das als bogenförmiger Schlitz 8 ausgeführt ist. Die geometrische Vertikaldrehachse a-a des Hebels 1 geht durch den Wechselwirkungspunkt 9 der Spitze des Zapfens 4 und des Stutzlagers 5, während die 3eo°.'.*et fische Horizontaldrehachse b-b des Tonarms 1 durch eine Gerade gebildet wird, die durch denselben Punkt 9 und den Berührungspunkt 10 der Kugel 6 und der Auflageplatte 7 auf der Stützplatte 2 gezogen Ist. Die Erzeugenden des bogenförmigen Schlitzes 8 liegen an den Kreisen, deren Mittelpunkt mit der Vertikalachse a-a zusammenfallt, wobei die Länge des Schlitzes 8 für die freie Verschiebung des Tonarms 1 über die ganze Aufzeichnungszolle von den Anfangsrillen bis zu den Endrillen genügend groß gewählt ist. An einem Ende des Tonarms 1 Ist der Tonkopf 11 befestigt, und am entgegengesetzten Ende befindet sich eine Auflagekraft-Regelvorrichtung 12, gegebenenfalls ein Gegengewicht, mit dessen Hilfe die Auflagekraft des Tonkopfes 11 geregelt werden kann, Der Punkt »0« gibt die mögliche Lage des Massenmittelpunktes des Tonarmes an.The embodiment shown in Fig. 1 and 2 contains a tonearm I, a lower immovable support plate 2 which is attached to the base plate of the player, not shown in the drawing, an upper movable .stützplatte 3, which is made in one piece with the tonearm 1, a vertical pin 4 which is fixed in the movable support plate 3 and cooperates with a spherical support bearing S on the support plate 2. A ball 6 is arranged between the support plates 2 and 3, which ball contacts a support plate 7 fastened on the support plate 2 and interacts with a guide element which is designed as an arcuate slot 8. The geometrical vertical axis of rotation AA of the lever 1 passes through the interaction point 9 of the tip of the pin 4 and the nozzle bearing 5, while the 3eo ° '* et.. Fish horizontal rotation axis bb of the tone arm 1 by a straight line is formed through the same point 9 and the The point of contact 10 of the ball 6 and the support plate 7 is drawn on the support plate 2. The generatrices of the arcuate slot 8 lie on the circles whose center coincides with the vertical axis aa , the length of the slot 8 being chosen to be sufficiently large for the free displacement of the tonearm 1 over the entire recording inch from the initial grooves to the end grooves. The tape head 11 is attached to one end of the tonearm 1, and at the opposite end there is a tracking force control device 12, possibly a counterweight, with the help of which the tracking force of the tape head 11 can be regulated. The point "0" indicates the possible position of the Center of mass of the tonearm.

Bei der Bewegung der Tonabtastnadel über die Unebenheiten der Schallplatte, d. h. bei der Bewegung d^s Tonarmkopfes 11 In der Vertikalebene, rollen die Stützflächen des Zapfens 4 und der Kugel 6 (In den Punkten 9 bzw. 10) an den Stützflächen der auf der Stützplatte 2 befestigten Auflagep'atte 7.When moving the sound scanning needle over the unevenness of the record, i. H. when moving d ^ s Tonearm head 11 In the vertical plane, the support surfaces of the pin 4 and the ball 6 roll (in points 9 or 10) on the support surfaces of the support plate 7 fastened on the support plate 2.

Durch diese Ausführung wird eine bedeutende Verminderung der Reibung in der Horizontal- und Vertikalachse des Tonarmes durch Ausschluß von Gleitreibungsquellen erreicht. In der Horizontal- und Vertikalachse des Tonarmes Ist die Rollreibung der erwähnten Stützflächen wirksam. In denen das Moment der Reibungs-This design results in a significant reduction in friction in the horizontal and vertical axes of the tonearm achieved by excluding sources of sliding friction. In the horizontal and vertical axes of the tonearm Is the rolling friction of the mentioned support surfaces effective. In which the moment of friction

kräfte somit bedeutend herabgesetzt lsi. wobei sich der Tonarm über die Schallplatte ohne Abbremsung bewegen kann. Die sich da bei ergebende Reibung beträgt, auf die an der Abtastnadel angreifende Kraft umgerechnet, ungefähr 5 mp. ;forces thus significantly reduced lsi. the tonearm move over the record without slowing down can. The resulting friction is, converted to the force acting on the stylus, about 5 mp. ;

Fig. 3 zeigt eine Variante für die Anordnung der Kugel 6. Den Schlitz 8 weist In diesem Falle die untere ;'Fig. 3 shows a variant for the arrangement of the ball 6. The slot 8 in this case has the lower; '

unbewegliche Stützplatte 13 auf. wobei die Auflageplatte 7 der oberen beweglichen Stützplatte 14 sich auf die ffimmovable support plate 13 on. wherein the support plate 7 of the upper movable support plate 14 is on the ff

Kugel 6 Im Punkt IO stützt. Möglich sind auch verschiedene andere Ausführungsformen des Führungs- i|Ball 6 in point IO supports. Various other embodiments of the guide are also possible

elements, ζ. B. In der Art einer Schlinge, die auf einer der Stützplatten befestigt wird. |jelements, ζ. B. In the form of a sling attached to one of the support plates. | j

Mit dem erfindungsgemäß ausgeführten Tonarm lassen sich bedeutend bessere Kennwerten des Tonarmes |With the tonearm designed according to the invention, significantly better characteristics of the tonearm |

durch Erhöhung der Steifigkeit des Tonarmaufbaus, geringere Balancestörungen in den Kanälen des Ton- % by increasing the rigidity of the Tonarmaufbaus, lower balance disturbances in the channels of the sound%

\<t armkopfes, bessere Übergangsdämpfung zwischen den Kanälen, geringere Tonhöhenschwankungen und eine Längsstabilisierung des Tonarmes verwirklichen. \ <t achieve better transition damping between the channels, lower pitch fluctuations and a longitudinal stabilization of the tonearm.

Bei der Ausführung nach Fig. 4 und 5 wird eine günstige Verteilung von Reibungskräften bei der Tonarmdrehung um die Venlkalachse a-a erreicht und dadurch der Effekt der Skatlngkraftkompensatlon erzielt. .·.,In the embodiment according to FIGS. 4 and 5, a favorable distribution of frictional forces is achieved when the tonearm is rotated about the Venlkalachse aa and thereby the effect of the Skatlngkraftkompensatlon achieved. . ·.,

Dabei ist die Länge des Schlitzes 8 etwas kürzer, als es für die Verschiebung des Tonarms 1 über die ganze Aufzeichnungszone der Schallplatte notwendig wäre, wobei eine der Stützplatten, gegebenenfalls die bewegliche .;;The length of the slot 8 is slightly shorter than it is for the displacement of the tonearm 1 over the whole Recording zone of the record would be necessary, with one of the support plates, possibly the movable one. ;;

Stützplatte 3, in bezug auf die Stützplatte 2 eine Neigung In der zur Bewegung des Tonarms 1 bei der Schall- ;..Support plate 3, with respect to the support plate 2, an inclination In order to move the tonearm 1 in the case of sound; .. Plattenwiedergabe entgegengesetzten Richtung aufweist. 'Disc playback has opposite direction. ' Wenn die Schallplatten und die Abspielgeräte keine Exzentrizität hätten und kein radiales Schlagen des \If the records and the playback devices had no eccentricity and no radial beating of the \ Phonogramms erzeugten, könnte die Skatlngkraftkompensation durch einfache Erhöhung der Reibungskraft in r. Phonogram generated, the longitudinal force compensation could be achieved by simply increasing the frictional force in r.

der Tonarmvertikalachse verwirklicht werden.the vertical axis of the tonearm.

Praktisch weist aber jede Schallplatte eine Exzentrizität der Mittelöffnung In bezug auf das Aufzeichnungsfeld auf, wobei der Tonarm während der Tonwiedergabe von einer solchen Schallplatte hin und hergeschoben wird. -■ In practice, however, every record has an eccentricity of the central opening with respect to the recording field, the tone arm being pushed back and forth during the sound reproduction of such a record. - ■

Wird der Tonarm dabei vom Mittelpunkt der Schallplatte her bewegt, addiert sich zur Skatlngkraft die Reibungskraft an der Vertikalachse. Deswegen wird diese Reibungskraft an der Vertikalachse bei den bekannten Tonarmausführungen bis zu einem Minimum herabgesetzt. Indem man dazu teuere Verfahren (z. B. Rubinoder Saphirkugeln In den Lagern) verwendet, während die Skatlngkraftkompensation durch Anlegung einer entgegenwirkenden und gleichgroßen Ausgleichskraft, z. B. mit Hilfe von Federn, magnetischen oder Gravitationskräften, erreichs wird.If the tonearm is moved from the center of the record, the is added to the skating force Frictional force on the vertical axis. Therefore, this frictional force is on the vertical axis in the known Tonearm designs reduced to a minimum. By using expensive methods (e.g. ruby or sapphire balls in the bearings), while the skating force compensation is achieved by applying a counteracting equalizing force of the same size, e.g. B. with the help of springs, magnetic or gravitational forces, is achieved.

Bei der in Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführung wird die Skatingkraftkompensation in folgender Weise erreicht: Es sei angenommen, daß sich die Stützplatte 3 mit darauf befestigtem Tonarmkopf 11 und einem Gegengewicht I In the embodiment shown in FIGS. 4 and 5, the skating force compensation is achieved in the following way: It is assumed that the support plate 3 with the tonearm head 11 attached to it and a counterweight I.

12 um die Tonarm-Vertikalachse a-a dreht, wenn sich der Hebel 1 zum Schallplattenmittelpunkt In Richtung des Pfeiles B hin bewegt. Dabei stemmt sich die Kugel 6 auf den Rand 15 des Schlitzes 8 und bewegt sich schon mit Gleitreibung auf der mit der Stützplatte 2 verbundenen Auflageplatte 7.12 rotates around the tonearm vertical axis aa when the lever 1 moves towards the center of the record in the direction of arrow B. The ball 6 rests on the edge 15 of the slot 8 and already moves with sliding friction on the support plate 7 connected to the support plate 2.

Die durch die Lage des Gegengewichts 12, d. h. des Schwerpunktes »0« bestimmte Stärke der Gleltrelbungskraft ist gleich der Skatingkraftgröße gewählt und der Skatingkraft entgegengerichtet, wodurch die letztere kompensiert wird.The by the position of the counterweight 12, d. H. of the center of gravity »0«, the strength of the gliding force determined to be equal to the size of the skating force is selected and opposed to the skating force, whereby the latter is compensated.

Wenn der Tonarm 1 wegen der Exzentrizität vom Schaiipiattenmmeipunkt in Richtung des Pfeiles C bewegt wird, verschiebt sich die Stützplatte 3. Dabei rollt die Kugel 6 auf der Auflageplatte 7 der Stützplatte 2 ohne Gleitreibung und mit minimaler Rollreibung.When the tonearm 1 is moved from the Schaiipiattenmmeipunkt in the direction of the arrow C because of the eccentricity, the support plate 3 shifts. The ball 6 rolls on the support plate 7 of the support plate 2 without sliding friction and with minimal rolling friction.

■to Das Antiskatingmoment entsteht dabei infolge der Neigung einer der Siützplatten, in diesem Falle der Stützplatte 3 (Fig. 5).■ to The anti-skating moment arises as a result of the inclination of one of the support plates, in this case the Support plate 3 (Fig. 5).

Somit wird die Skatingkraft bei der Bewegung des Tonarms 1 vorwärts zum Schallplattenmittelpunkt durch die Gleitreibung zwischen der Kugel 6 und der Auflageplatte 7 auf der Stützplatte 2 kompensiert. Beim Halten und bei Bewegung des Tonarms 1 rückwärts vom Schallplattenmittelpunkt weg erfolgt diese Kompensation durch die Kraft F, die bei Zerlegung der Schwerkraft P in Komponenten entsteht.Thus, the skating force when the tonearm 1 moves forward to the center of the record is compensated for by the sliding friction between the ball 6 and the support plate 7 on the support plate 2. When holding and moving the tonearm 1 backwards away from the center of the record, this compensation takes place through the force F, which arises when the force of gravity P is broken down into components.

In Fig. 6 und 7 ist eine Ausführung dargestellt, bei der das Führungselement zum Unterschied von der Variante nach Fig. 1 und 2 eine sphärische Aushöhlung 16 in der unbeweglichen Stützplaite 2 aufweist, wobei der Sphärenradius dieser Aushöhlung 16 etwas größer als der Radius der Kugel 6 ist. Außerdem besteht die Vorrichtung zur Regelung der Auflagekraft des Tonarmkopfes 11 bei dieser Ausführung aus einem magnetischen Paar, i'nd zwar einem Elektromagneten 17 und einem von diesem durch einen Luftspalt getrennten Element 18. Dabei ist der Elektromagnet 17 auf der unbeweglichen Stützplatte 2 und das Element 18 auf der beweglichen Stutzplatte 3 befestigt (möglich ist auch die umgekehrte Anordnung des Elektromagneten 17 und des Elements 18). Für die Befestigung des Elements 18 dient eine Schraube 19. Der Elektromagnet 17 kann in verschiedenen Punkten der Stoßplatte 2 bzw. 3, z. B. in den Stellungen I. H, IH befestigt werden. Beim Betrieb des Tonarmes (bei seiner Schwenkung in Richtung des Pfeiles D) gleitet die obere Stützplatte 3 auf der Kugel 6, während die Kugel 6 selbst mit der unteren Stützplatte 2 unbeweglich bleibt.In Fig. 6 and 7 an embodiment is shown in which the guide element, in contrast to the variant according to FIGS. 1 and 2, has a spherical cavity 16 in the immovable support plate 2, the spherical radius of this cavity 16 being slightly larger than the radius of the ball 6 is. In addition, the device for regulating the contact force of the tonearm head 11 in this embodiment consists of a magnetic pair, namely an electromagnet 17 and an element 18 separated from it by an air gap. The electromagnet 17 is on the immovable support plate 2 and the element 18 attached to the movable support plate 3 (the reverse arrangement of the electromagnet 17 and the element 18 is also possible). A screw 19 is used to fasten the element 18. The electromagnet 17 can be at various points on the cleat 2 or 3, e.g. B. be attached in the positions I. H, IH. When the tonearm is in operation (when it is pivoted in the direction of arrow D) , the upper support plate 3 slides on the ball 6, while the ball 6 itself with the lower support plate 2 remains immobile.

Die Lage des Tonarms 1 bei seiner Verschiebung zum Schallplattenmiitelpunkt hin ist mit gestrichelten Linien angedeutet.The position of the tonearm 1 when it is shifted towards the middle of the record is indicated by a dashed line Lines indicated.

Die Änderung der Auflagekraft beim Wiedergabevorgang wird, wie folgt, erreicht.The change in tracking force in the reproducing operation is achieved as follows.

Wenn sich die Abtastnadel k auf den Anfangsrillen der Schallplatte befindet, ergibt sich die Auflagekraft aus der BeziehungWhen the stylus k is on the initial grooves of the record, the bearing force results from the relationship

F - ^- ^χ/ί ;i F - ^ - ^{χ / ί} ; i

Hierbei bedeutenHere mean F, die Auflagekraft. .·;> F, the tracking force. . ·;>

/, den von der Kraft F₁ beeinflußten Hebelarm, d. h. den Abstand der Abtastnadel k von der Horizontaldreh- =|/, the lever arm influenced by the force F ₁ , ie the distance between the scanning needle k and the horizontal rotation = |

achse b-b des Tonarmes,axis bb of the tonearm,

F₂ die von dem Elektromagneten 17 erzeugte Kraft (F₂ = const), undF ₂ the force generated by the electromagnet 17 (F ₂ = const), and

I₁ den Hebelarm auf den die Kraft F₂ einwirkt, d. h. den Abstand des Elektromagneten 17 von der geometrischen Horizontalachse b-b des Tonarmes. I _{1 is} the lever arm on which the force F ₂ acts, ie the distance between the electromagnet 17 and the geometric horizontal axis bb of the tonearm.

Dabei befindet sich der Elektromagnet 17 in der Stellung I. In Fig. 6 bedeuten E-E die Lage des Tonarms 1 auf den Anfangsrillen und H-H die Lage des Tonarms 1 auf den Endrillen der Schallplatte.The electromagnet 17 is in position I. In Fig. 6, EE denotes the position of the tonearm 1 on the initial grooves and HH denotes the position of the tonearm 1 on the end grooves of the record.

Bei Verschiebung der Abtastnadel A: aus der Stellung E In die Stellung H wird I₁, d. h. der von der Kraft F, beeinflußte Hebelarm, um den Wert Δ /, größer, wobei I₁ konstant bleibt und die Auflagekraft F, folglich kleiner wird. Ein ähnliches Verhältnis der Kräfte und Hebelarme ergibt sich auch bei der Lage des Elektromagneten 17 In den anderen Punkten der Stützplatte 3 (z. B. in den Stellungen II, III).When moving the stylus A: from position E to position H , I ₁ , ie the lever arm influenced by the force F, is larger by the value Δ /, I ₁ remaining constant and the bearing force F, consequently decreasing. A similar relationship between the forces and lever arms also results from the position of the electromagnet 17 in the other points of the support plate 3 (e.g. in positions II, III).

In Fig. 8 und 9 Ist eine weitere mögliche Ausführungsvariante des Tonarmes dargestellt. In diesem Falle ist das Führungselement - die sphärische Aushöhlung 20 - In der beweglichen oberen Stützplatte 3 ausgeführt, und bei der Bewegung des Tragarms 1 wird die Kugel 6 zusammen mit der Stützplatte 3 In bezug auf die unbewegliche Stützplatte 2 verschoben.In Fig. 8 and 9 a further possible embodiment of the tonearm is shown. In this case it is the guide element - the spherical cavity 20 - made in the movable upper support plate 3, and with the movement of the support arm 1, the ball 6 together with the support plate 3 with respect to the immovable support plate 2 moved.

Wenn sich der Elektromagnet 17 beim Betrieb des Tonarmes in der Stellung I befindet, bleibt der Hebelarm /, konstant, während der Hebelarm /j_, größer wird und folglich die Kraft F₁ bei F₂ = constant anwächst.When the electromagnet 17 is in position I during operation of the tonearm, the lever arm /, remains constant, while the lever arm / j_, becomes larger and consequently the force F _{1 increases} at F ₂ = constant.

Ist der Elektromagnet 17 beim Betrieb des Tonarmes in der Stellung II (also um einen Winkel gedreht), bleibt der Hebelarm /, konstant, während der Hebelarm I_n, anfangs größer wird und dann nach Erreichung einesIf the electromagnet 17 is in position II (i.e. rotated by an angle) during operation of the tonearm, the lever arm /, remains constant, while the lever arm I _n , initially becomes larger and then after reaching one

Maximalwertes /,_ „, abnimmt und dem Anfangswert /z.,, gleich wird. In ähnlicher Weise ändert sich auchMaximum value /, _ ", decreases and becomes equal to the initial value / z. ,,. Similarly changes too

wegen der direkt proportionalen Abhängigkeit von der Größe I₁ die Auflagekraft F₁. because of the directly proportional dependence on the size I _1, the bearing force F ₁ .

Das ist aus dem Diagramm der Änderung der Auflagekraft F, In Flg. 10 ersichtlich, wo auf der Ordinatenachse die Auflagekraft F, und auf der Abszissenachse die Größe des Rillenradius R In mm aufgetragen sind, wobei R, den Radius der Anfangsrille und R, den Radius der Endrille bedeuten. Bei dieser Ausbildung wird der Ausgleich der Skatlngkraft entsprechend Ihrem Änderungsverlauf gewährleistet.This is from the diagram of the change in the contact force F, In Flg. 10 shows where the bearing force F is plotted on the ordinate axis and the size of the groove radius R in mm is plotted on the abscissa axis, where R is the radius of the starting groove and R is the radius of the end groove. With this training, the balance of the skating force is guaranteed according to your change process.

Aus der Fachliteratur ist bekannt, daß die Skatlngkraft In den elektrischen Abspielgeräten einen In Flg. U gezeigten komplizierten Änderungsverlauf aufweist und von der Größe der Auflagekraft F, abhängig ist.It is known from the specialist literature that the Skatlngkraft In the electrical playback devices a In Flg. U has a complicated change curve shown and is dependent on the size of the contact force F.

Bei Entwicklung von Vorrichtungen zum Ausgleich der Skatlngkraft F, ist es besonders schwierig, die Ausgleichskraft zu gewährleisten, die sich entsprechend dem Änderungsverlauf von Fi ändert.When developing devices for balancing the skating force F, it is particularly difficult to ensure the balancing force, which changes in accordance with the course of change of Fi.

In der Tabelle I ist die Abhängigkeit der Skailngkraft Fi vom WLdergaberadlus R bei konstantem Wert der Auflagekraft F, aufgeführt, während die Tabelle II die Abhängigkeit der Skatingkraft Fj vom Radius R bei veränderlicher Auflagekraft Fi veranschaulicht.Table I shows the dependence of the skating force Fi on the load radius R with a constant value of the contact force F, while table II illustrates the dependence of the skating force Fj on the radius R with a variable contact force Fi.

Tabelle ITable I.

4040

5050

Aus der Tabelle I folgt, daß der Minimalwert von Fj = O₁I sich beim mittleren Rillenradius Λ₂ ergibt.From Table I it follows that the minimum value of Fj = O ₁ I results at the mean groove radius Λ ₂ .

Aus der Tabelle II Ist zu ersehen, daß bei einem Tonarmaufbau, der die automatische Regelung der Auflagekraft F₁ ermöglicht, die Skatingkraft einen konstanten Wert über die ganze Schallplattenfläche unabhängig vom Radius R der wiederzugebenen Rille hat und ihr Ausgleich durch eine gleichgroße und entgegengerichtete Kraft zu einer einfachen Aufgabe wird, deren Lösung in den meisten bekannten elektrischen Abspielgeräten zu finden ist.From Table II it can be seen that with a tonearm structure that enables the automatic control of the tracking force F ₁ , the skating force has a constant value over the entire record surface regardless of the radius R of the groove to be reproduced and that it is compensated by an equally large and opposing force becomes a simple task, the solution of which can be found in most known electrical playback devices.

Wenn der Elektromagnet 17 während des Betriebs des Tonarmes in der Stellung IH ist. bleibt der Hebelarm /, konstant, während der Hebelarm /₂ und entsprechend die Auflagekraft Fi kleiner werden.When the electromagnet 17 is in position IH during operation of the tonearm. the lever arm /, remains constant, while the lever arm / ₂ and, accordingly, the contact force Fi become smaller.

Bei der in Fig. 12 und 13 gezeigten Variante stellt das Führungselement zwei äquidistante bogenförmige Vorsprünge auf der Stützplatte 3 dar, die an den Kreisen liegen, deren Mittelpunkt mit der geometrischen Vertikalachse a-a zusammenfällt, wobei die Stützplatte 2 ein zusätzliches Führungselement ebenfalls in der Art von zwei äquidistanten bogenförmigen Vorsprüngen 22 aufweist, die mit dem Führungselement auf der Stützplatte 3 identisch sind und ihm gegenüberliegen. Bei dieser Tonarmausführung wird die Kugel 6 in bezug auf die beiden Stützplatten 2 und 3 während der Schwenkung des Tonarms 1 verschoben. Infolge dieser Verschiebung sind je nach der Einstellung des Elektromagneten 17 mit Befestigungsschrauben 23. 24 folgende Varianten von Beziehungen der Auflagekraft F, und der Hebelarmlängen Λ, I₁ möglich:In the variant shown in Fig. 12 and 13, the guide element is two equidistant arcuate projections on the support plate 3, which lie on the circles whose center coincides with the geometric vertical axis aa , the support plate 2 an additional guide element also in the manner of has two equidistant arcuate projections 22 which are identical to the guide element on the support plate 3 and are opposite it. In this tonearm design, the ball 6 is displaced with respect to the two support plates 2 and 3 during the pivoting of the tonearm 1. As a result of this shift, depending on the setting of the electromagnet 17 with fastening screws 23. 24, the following variants of relationships between the contact force F and the lever arm lengths Λ, I _{1 are} possible:

Beim Elektromagneten 17 in Stellung I vergrößert sich der von der Kraft F₂ beeinflußte Hebelarm I₁ mit derWhen the electromagnet 17 is in position I, the lever arm I ₁ _{influenced by the force F 2 increases} with the

F₁ F ₁ F.,F., R₁ R ₁ 1,01.0 0,120.12 R₂ R ₂ 1,01.0 0,10.1 R₃ R ₃ 1,01.0 0,120.12 Tabelle IITable II F₁ F ₁ F₃ F ₃ RiRi 1,01.0 0,120.12 R₂ R ₂ 1,21.2 0,120.12 R₃ R ₃ 1,01.0 0,120.12

Bewegung des Tonarms 1 zu den Endrillen der Schallplatte hin schneller :ls der Hebelarm /,, an dem die Kraft Fi angreift. Da die AuflagekraftMovement of the tonearm 1 towards the end grooves of the record faster: ls the lever arm / ,, on which the force Fi attacks. Since the tracking force

F₃ χ /, F ₃ χ /,

Ist. erhöht sich F₁ bei Δ /₂ > Δ /, stetig.Is. F ₁ increases steadily with Δ / ₂ > Δ /.

Beim Elektromagneten 17 in Stellung II ist die Änderung des Hebelarmes I₃ geringer als die des Hebelarmes /ι. und deswegen wird die Auflagekraft Fi kleiner.When the electromagnet 17 in position II, the change in the lever arm I _{3 is} less than that of the lever arm / ι. and therefore the tracking force Fi becomes smaller.

Befindet sich nun der Elektromagnet 17 in Stellung III, so verkürzt sich der Hebelarm /2_m zum Unterschied von den vorhergehenden zwei Varianten (mit dem Elektromagneten 17 in Stellung I und II), was zu einer schnellen Abnahme der Auflagekraft F₁ führt.If the electromagnet 17 is now in position III, the lever arm / 2_m is shortened in contrast to the previous two variants (with the electromagnet 17 in positions I and II), which leads to a rapid decrease in the contact force F ₁ .

Am günstigsten ist die Befestigung des Elektromagneten 17 In einer Stellung, bei welcher der maximale Magnetfluß des magnetischen Paares durch die die geometrische Vertikalachse a-a schneidende Senkrechte zur Bisektrix des Winkels hindurchgeht, der durch die Endlagen der geometrischen Horizontalachse b-b bei voller Schwenkung des Tonarm 1 um die geometrische Vertikalachse a-a zur Wiedergabe der ganzen Aufzeichnungszone der Schallplatte gebildet wird.The most favorable is the fastening of the electromagnet 17 in a position in which the maximum magnetic flux of the magnetic pair passes through the perpendicular to the bisectrix of the angle intersecting the geometric vertical axis aa , which passes through the end positions of the geometric horizontal axis bb when the tonearm 1 is fully pivoted about the geometric vertical axis aa for reproducing the entire recording zone of the record is formed.

Bei allen beschriebenen konstruktiven Ausführungsvarianten der Erfindung begünstigt die von dem magnetischen Paar erzeugte Kraft die Verteilung des Vertikaldruckes auf die Elemente der Aufhängevorrichtung, den Zapfen 4, das Stützlager 5, die Führungselemente, die Kugel 6. Da dabei der störende Seitendruck auf diese Aufhängeelemente fehlt, erhält der Tonarm seine hohen technischen Betriebseigenschaften.In all of the structural design variants of the invention described, the force generated by the magnetic pair favors the distribution of the vertical pressure on the elements of the suspension device, the Pin 4, the support bearing 5, the guide elements, the ball 6. Since the disturbing side pressure on this If suspension elements are missing, the tonearm retains its high technical operating properties.

Die beschriebenen verschiedenen konstruktiven Ausbildungsvarianten der Erfindung ermöglichen die Wahl von verschiedenen Formen der Aufiagekraftänderung. Dies kann man bei der Entwicklung von Tonarmen zu mannigfachen Zwecken, z. B. zum Ausgleich der Skatingkraft entsprechend Ihrem Änderungsverlauf und/oder zur automatischen Änderung der Auflagekraft benutzen.The various structural design variants of the invention described enable a choice of various forms of change in the contact force. This can be seen in the development of tonearms too multiple purposes, e.g. B. to compensate for the skating force according to your change process and / or to automatically change the tracking force.

Fig. 14 zeigt eine Ausführung der elektromagnetischen Einrichtung zur Einstellung der Auflagekraft (Ansicht14 shows an embodiment of the electromagnetic device for setting the bearing force (view

in Richtung des Pfeiles L in Fig. 12). Der Elektromagnet 17 wird auf der unbeweglichen Stützplatte 2 mit Hilfein the direction of arrow L in Fig. 12). The electromagnet 17 is on the immovable support plate 2 with the help von Schrauben 23, 24 befestigt, und der Anker 18 wird am Tonarm 1 montiert. Möglich sind auch anderefastened by screws 23, 24, and the armature 18 is mounted on the tonearm 1. Others are also possible

Varianten der gegenseitigen Anordnung des Elektromagneten 17 und des Elements 18. Beispielsweise kann dasVariants of the mutual arrangement of the electromagnet 17 and the element 18. For example, this can Element 18 auf der Stützplatte 2 und der Elektromagnet 17 am Tonarm 1 befestigt werden.Element 18 can be attached to the support plate 2 and the electromagnet 17 to the tonearm 1.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen 35In addition 7 sheets of drawings 35

Claims

Patent claims:

1. Tonearm, which carries a sound head and a tracking force control device, with two on top of each other arranged support plates, of which a first support plate made in one piece with the tonearm moves

is borrowed and the second, immovable support plate is attached to the base plate of the player, and with a vertical pin which is attached in one of the two support plates and cooperates with a spherical support bearing in the other of the two support plates, the vertical geometric axis of rotation of the lever through goes the point of interaction, characterized in that a ball (6) is arranged between the two support plates (2, 3) which touches one of the two support plates (2 or 3) and interacts with a guide element in the other of the two support plates, the The geometric horizontal axis (bb) of the tonearm (1) is formed by a straight line passing through the point of interaction (9) of the pin (4) and the spherical support bearing (5) and the point of contact (10) of the ball (6) and one of the two support plates (2 or 3).

2. Tonearm according to claim 1, characterized by the formation of the guide element in the manner of an arcuate slot (8) which is on a circle li-igt whose center coincides with the geometric vertical axis (aa) .

3. Tonearm according to claim 1, characterized in that the guide element has a spherical cavity (16), the radius of which is slightly larger than the radius of the ball (6).

4. Tonearm according to claim 1, characterized in that the guide element in the manner of two Equidistaftiin arcuate projections (21) and the second support plate an additional Has guide element (projection 22) which is identical to the first guide element and him is opposite.

5. Tonearm according to one of claims 1 to 4, in which the tracking force control device is a magnetic one Pair with a magnet and a ferromagnetic element separated from it by an air gap represents, characterized in that one element of the magnetic pair (magnet 17) with the support plate (3), which is made in one piece with the tonearm (1) and is displaceable therewith, firmly connected, and the second element (18) of the magnetic pair is connected to the movable support plate (2).

6. Tonearm according to claims 4 or 5, characterized in that the element of the pair of magnets, which is fixedly connected to the immovable plate (2), is arranged at equal distances from the end positions of the geometric horizontal axis ib-b). The end positions are defined by the beginning and the end of the recording zone of the record and the maximum magnetic flux passes through the center of the distance between the ends of the geometric horizontal axis (bb) perpendicular to its plane of displacement.