DE3228872A1 - Abspielnadel fuer einen kapazitiven informationstraeger und verfahren zum herstellen einer abspielnadel - Google Patents
Abspielnadel fuer einen kapazitiven informationstraeger und verfahren zum herstellen einer abspielnadelInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Abspielnadel für einen kapazitiven Informationsträger, insbesondere für eine kapazitive
Informationsplatte. Sie betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Abspielnadel für einen kapazitiven Informationsträger,
insbesondere für eine kapazitive Informationsplatte, aus einem aus dielektrischem Material an einem
Ende eines Schafts bestehenden Bauelement. Die Abspielnadel soll insbesondere zum Abtasten von Bildplatten geeignet
sein.
Eine zum Wiedergewinnen von in einer kapazitiven Informationsplatte
gespeicherten Informationen vorgesehene Abspielnadel besitzt im allgemeinen einen dielektrischen Stützkörper.
Als Material hierfür wird wegen seiner Stabilität gegenüber Abnutzung ein Diamant benutzt, andere Materialien,
wie Saphir, können jedoch ebenfalls angewendet werdern. Zum Vermindern der Herstellungskosten solcher Abspielnadeln
kann das dielektrische Stützelement auf einem aus weniger kostbarem Material, z.B. aus einem Metall, wie Titan,
bestehenden Schaft oder Stiel montiert werden.
Abspielnadeln können hergestellt werden aus dielektrischen Stützkörpern, die an einem Ende eine kegelförmige Oberfläche
besitzen. Beispielsweise in den US-PS'en 41 64 755 und 41 65 560 wird eine einen konisch zugespitzten Stützkörper
aus Diamant aufweisende Abspielnadel beschrieben, die mehrere konische Abschnitte mit gemeinsamer Achse besitzt.
Zwei der konischen Abschnitte werden durch eine Elektroden-Oberfläche
voneinander getrennt. Die mit dem Träger bzw. der Platte in Berührung zu bringende Oberfläche der
Nadel, die sogenannte Trägereingriffsfläche, besitzt einen
im wesentlichen senkrecht zur Elektroden-Oberfläche stehenden Spitzen- bzw. Sohlenbereich. In diesem Bereich schneidet
sich ein Ebenenpaar. Durch die Schnittlinie der entsprechenden konvergierenden Ebenen mit dem der Elektroden-Oberfläche
gegenüberliegenden Bereich des Kegels wird ein Bug gebildet.
In einer US-Patentanmeldung desselben Erfinders und derselben Anmelderin wird ein Flip-Flop- Schleifverfahren zum
Herstellen einer Abspielnadel beschrieben, welche zwei Stirnflächen mit im wesentlichen demselben Flächeninhalt
aufweist.
In einer weiteren noch laufenden US-Patentanmeldung der Anmelderin wird eine Abspielnadel für eine kapazitive Informationsplatte,
insbesondere Bildplatte, beschrieben, welche zwei in eine konische Spitze eines dielektrischen Stützkörpers
eingeläppte Ebenen besitzt und bei der ein Teil der konischen Spitze als Aufnahmefläche für die Elektrode ausgebildet
ist.
In einer deutschen Patentanmeldung gleicher Priorität desselben Erfinders und derselben Anmelderin wird ein Verfahren
zum Herstellen einer Abspielnadel aus einer konischen Spitze beschrieben, bei dem eine eine Elektrode tragende
Oberfläche in das Endstück der konischen Spitze eingearbeitet wird.
In den vorgenannten noch laufenden Anmeldungen von Dholakia und Miller wird ein das Signal wiedergewinnendes und die
Trägereingriffsfläche aufweisendes Endstück in der Spitze des Kegels hergestellt.
Ein Nadel-Endstück zum Abtasten bzw. Wiedergewinnen eines Signals wird in den US-PS' en 41 04 832 und 41 62 510 beschrieben.
Das Bekannte betrifft eine Abspielnadel mit kielförmiger Spitze, d.h. eine Kielnadel, und ein Verfahren zum
Herstellen der Nadel. Das Endstück der Nadel nach den vorgenannten US-Patenten wird begrenzt durch einen Bug,
eine im wesentlichen ebene, dem Bug abgewandte Rückseite, von den Kanten der, Rückseite ausgehende Seitenflächen, eine
von der Bodenkante der Rückseite ausgehende Bodenfläche bzw. Sohle und weitere, vom Bug ausgehende und die Sohle
sowie die Seitenflächen schneidende Flächen.
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Beim Herstellen einer Abspielnadel für eine kapazitive Informationsplatte
hat der Erfinder erkannt, daß sich Schwierigkeiten betreffend die Anwendung eines eine konische
Spitze aufweisenden und auf einem Schaft oder Stiel befestigten Stützkörpers einstellen. Im allgemeinen beträgt
der Kegelwinkel bei Anwendung für Tonabnehmernadeln etwa 40 bis 60°. Es wurde versucht, in ähnlicher Weise wie Tonabnehmernadeln
geformte Abspielnadeln zum Abtasten von auf kapazitiven Informationsplatten gespeicherten Informationen
zu verwenden. In diesen Fällen muß aus dem Kegel ein relativ schmales, das jeweilige Signal abnehmendes Endstück,
z.B. eine kielförmige Spitze bzw. Kielspitze, herausgearbeitet werden. Bei relativ großem Kegelwinkel hat das einen
erheblichen Materialverbrauch zur Folge. Es werden daher in der Praxis kleinere Kegelwinkel, z.B. 30 , vorgesehen. Solche
kleinen Kegelwinkel haben jedoch eine sehr zerbrechliche Kegelspitze und damit häufige Brüche zur Folge. Auch
werden bei diesen Versuchen, die Träger-Eingriffsfläche des
dielektrischen Stützkörpers der Nadel mit dem relativ kleinen Kegelwinkel herauszuarbeiten, Teile des Stiels bzw.
Schafts abgeschliffen. Das Schaftmaterial, z.B. Titan, jedoch
vergiftet die Schleiffläche und damit deren Schleifkraft, so daß sich längere Läppzeiten ergeben und ein häufigerer
Wechsel des Schleifbelags nötig wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen auf einem
Schaft sitzenden, dielektrischen Stützkörper zu schaffen, der trotz relativ kleinen Kegelwinkels ohne die vorgenannten
Nachteile herzustellen ist. Die erfindungsgemäße Lösung wird für die Abspielnadel im Anspruch 1 und für ein Verfahren
zum Herstellen einer Abspielnadel im Anspruch 10 beschrieben. Verbesserungen und weitere Ausgestaltungen der
Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben.
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Demgemäß betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Abspielnadel für einen kapazitiven Informationsträger,
insbesondere eine kapazitive Informationsplatte, aus einem Bauelement mit einem Stiel bzw. Schaft, der an
einem Ende dielektrisches Material aufweist. Erfindungsgemäß
werden zunächst eine erste Kegelzone mit einem ersten Kegelwinkel in einen Endbereich des dielektrischen Materials
und dann eine zweite Kegelzone mit einem den ersten Kegelwinkel unterschreitenden zweiten Kegelwinkel angrenzend
an die erste Kegelzone in das dielektrische Material eingeschliffen sowie in einem Bereich der ersten Kegelzone
ein zum Wiedergewinnen von in einer kapazitiven Informationsplatte gespeicherten Informationen ausgebildetes Endstück
hergestellt. Gemäß weiterer Erfindung wird eine einen Schaft oder Stiel aufweisende Abspielnadel zum kapazitiven
Wiedergewinnen von Informationen vorgeschlagen, welche dielektrisches Material an einem Ende des Schafts, eine erste
Kegelzone eines ersten Kegelwinkels in einem Abschnitt des dielektrischen Materials und eine zweite Kegelzone angrenzend
an die erste Kegelzone mit den ersten Kegelwinkel unterschreitendem zweiten Kegelwinkel aufweist sowie ein Endstück
in der ersten Kegelzone zum Wiedergewinnen von in einer Informationsspur einer kapazitiven Informationsplatte
gespeicherten Informationen besitzt.
Der Kegelwinkel wird definiert durch den durch die Projektion eines Kegels auf eine Ebene abgebildeten Winkel. Der
am Scheitel des abgebildeten Kegels projezierte Winkel ist der sogenannte Kegelwinkel.
Anhand der schematischen Darstellung von Ausführungsbeispielen werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigen:
— 9 —
eine Nadel mit einer ersten Kegelzone in perspektivischer Ansicht;
eine Nadel mit erster und zweiter Kegelzone in perspektivischer Ansicht;
eine Vorderansicht einer Nadelspitze, in die zwei Ebenen und eine Elektrodenfläche geläppt sind; und
eine Mikrofotografie einer Abspielnadel.
Die in den Fig. 1 bis 3 insgesamt mit 10 bezeichnete Abspielnadel
besteht aus einem geraden Schaft 2 und einem Kegel 4. Der Kegel 4 besitzt einen ersten Kegelwinkel 5.
Der Schaft 2 kann z.B. aus einem Metall, wie Titan, bestehen. Das kegelförmige Endstück bzw. der Kegel 4 können aus
zwei Komponenten zusammengesetzt sein. Die an der Kegelspitze 7 endende Kegelspitzenzone 6 des Kegels 4 besteht im
allgemeinen aus einem harten dielektrischen Material, z.B, Diamant, Saphir oder dergleichen. Die angrenzende Kegelstumpfzone
8 kann beispielsweise aus demselben Material wie der Schaft 2 hergestellt werden.
Die Grenzfläche 12 zwischen der Kegelstumpfzone 8 und der
Kegelspitzzone 6 wird für den Fall dargestellt, daß die Zonen 6 und 8 aus unterschiedlichem Material bestehen. Gegebenenfalls
können die Zonen 6 und 8 an der Grenzfläche 12 durch Hart- oder Weitlöten oder dergleichen miteinander
verbunden werden. In den Körper der Nadel 10 kann eine nicht gezeichnete Bezugsfläche eingearbeitet werden, um so die
Möglichkeit zu schaffen, den Körper bei den verschiedenen Bearbeitungsschritten zu orientieren.
In Fig. 1 wird mit gestrichelten Linien die Schleifgrenze
9 angegeben, die zeigt, daß beim Herstellen einer Nadel
10 gewünschter Form wesentliche Teile des Stützkörpers zu entfernen sind. Diese unerwünschten Teile umfassen ersichtlich
auch Bereiche des Schafts 2.
- IQ -
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Abspielnadel 10, deren Kegel 4 aus einer ersten Kegelzone 11 mit
einem ersten Kegelwinkel 5 und einer zweiten Kegelzone 17 mit einem zweiten Kegelwinkel 15 besteht. Die unerwünschten
Bereiche jenseits der Schleifgrenze 9 von Fig. 1 sind in Fig. 2 also abgetragen worden. Der zweite Kegelwinkel
15 ist kleiner als der erste Kegelwinkel 5. Die kegelförmige Spitze mit den Kegelzonen 11 und 17 kann auf bekannte
Weise, z.B. durch Schleifen mit Hilfe einer mit Diamantteilchen besetzten Schleiffläche, geformt werden. Die erste
und zweite Kegelzone 11, 17 können dieselbe Hauptachse besitzen. Eine dieser Hauptachsen oder beide Hauptachsen können
auch im wesentlichen mit der Hauptachse des Schafts gemäß Fig. 2 übereinstimmen. Die Grenze 13 trennt die erste
Kegelzone 11 von der zweiten Kegelzone 17.
Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht der Nadel 10, nachdem in diese eine erste Ebene 18, eine zweite Ebene 28 und eine
Elektrodenfläche 16 durch Läppen eingearbeitet worden sind. Die Nadel kann beginnend bei diesem Stadium weitergeläppt
werden um das zum Aufnehmen der Information vorgesehene Endstück zu formen. Dieses soll die mit dem jeweiligen Träger,
insbesondere der Platte in Berührung zu bringende Trägereingriff sf lache bzw. Sohle, z.B. eine senkrecht zur Elektrodenfläche
16 oder zur Kielspitze verlaufende Ebene, enthalten.
Im Ausführungsbeispiel besitzen die erste und zweite Ebene 18, 28 im wesentlichen denselben Flächeninhalt und bilden
mit der gemeinsamen Achse von erster Kegelzone 11, zweiter Kegelzone 17 und Schaft 2 einen Winkel von etwa 20°. Die
Elektrodenfläche 16 kann z.B. durch Aufdampfen eines Metalls,
wie Titan, Hafnium oder dergleichen, oder durch Ionenimplantation von Borkationen, leitend gemacht werden. Die
Elektrodenfläche 16 bildet im Ausführungsbeispiel ebenfalls
einen Winkel von etwa 20 mit der gemeinsamen Hauptachse. Der Winkel zwischen der Elektrodenfläche 16 einerseits und
sowohl der er
dabei etwa 70c
dabei etwa 70c
sowohl der ersten als auch der zweiten Ebene 18, 28 beträgt
,o
Die erfindungsgemäßen Abspielnadeln sind sowohl für kapazitive
Informationsträger bzw. -platten mit Rillen als auch ohne solche Rillen anzuwenden.
Zum Herstellen der erfindungsgemäßen Abspielnadeln kann die
in einer der oben genannten US-Patentanmeldungen der Anmelderin beschriebene Flip-Flop-Schleifmethode nach Dholakia
angewendet werden. Hiernach können zwei Flächen im wesentlichen gleicher Größe in die zweite Kegelfläche eingeläppt
werden. Auch das Verfahren nach Dholakia, in dem die Elektrodenfläche in die zweite Kegelfläche geläppt und dann das
zum Eingriff in die Platte vorgesehene Nadelende hergestellt wird, kann angewendet werden. Stattdessen kann auch
nach der Lehre der oben genannten US-Patentanmeldung von Miller vorteilhaft gearbeitet werden. Hierbei werden zwei
Ebenen geläppt, während eine einen Teil der Kegelfläche bildende gekrümmte Fläche als Elektrodenfläche dient.
Fig. 4 ist eine Elektronenmikrögraphie mit 200Ofacher Vergrößerung
einer Abspielnadel, welche eine zweite Kegelzone 17 aufweist, die angrenzend an die erste Kegelzone 11 geläppt
wurde. Ein dielektrischer Diamant-Stützkörper mit einer Höhe von 250 Mikrometern wurde auf einen Schaft aus
Titan von 0,254 cm Länge und 0,03 mm Durchmesser hartgelötet. Die zweite Kegelzone 17 besitzt einen zweiten Kegelwinkel
15 von 30 . Die erste Kegelzone 11 hat eine Höhe von 25,4 Mikrometern und einen ersten Kegelwinkel von 50°.
Claims (15)
- Dn.-Ing. ReimarKiirarg :„ :·_; Dipl.-ing. Klaus Bergen Cacilienallee ~7S «4 Düsseldorf 3O Telefon 45 2OOB . Patentanwalts
- 2. August 1982 34 566 BRCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza, New York, N.Y. 10020 (V.St,A.)"Abspielnadel für einen kapazitiven Informationsträger und Verfahren zum Herstellen einer Abspielnadel"Patentansprüche;/ 1., Abspielnadel für einen kapazitiven Informationsträger, insbesondere für eine kapazitive Informationsplatte, gekennzeichnet durch einen geraden Schaft (2), einen dielektrischen Stützkörper (10) an einem Ende des Schafts (2), eine erste Kegelzone (11) mit einem ersten Kegelwinkel (5) auf einen Teil des Stützkörpers (10), eine zwischen erster Kegelzone (11) und Schaft liegende zweite Kegelzone (17) mit einem den ersten Kegelwinkel (5) unterschreitenden zweiten Kegelwinkel (15) und ein zum Wiedergewinnen von in einer Informationsspur des kapazitiven Informationsträgers gespeicherten Informationen ausgebildetes Endstück (16, 18, 28) in der ersten Kegelzone (11).2. Abspielnadel nach Anspruch 1, "dadurch gekennzeichnet, daß das Endstück (16, 18, 28) als kielförmige Spitze bzw. Kielspitze ausgebildet ist.
- 3. Abspielnadel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dielektrische Stützkörper (10) stoffschlüssig mit dem Schaft (2) verbunden ist.
- 4. Abspielnadel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dielektrische Stützkörper (10) ein Diamant ist.
- 5. Abspielnadel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (2) aus Titan besteht.
- 6. Abspielnadel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kegelwinkel (15) etwa 30° beträgt.
- 7. Abspielnadel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kegelwinkel (5) zwischen etwa 40 und 60 beträgt.
- 8. Abspielnadel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kegelzone (12) und die zweite Kegelzone (17) eine gemeinsame Hauptachse besitzen.
- 9. Abspielnadel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptachsen der ersten Kegelzone (11) und der zweiten Kegelzone (17) im wesentlichen mit der Hauptachse des Schafts (2) übereinstimmen.
- 10. Verfahren zum Herstellen einer Abspielnadel für einen kapazitiven Informationsträger, insbesondere für eine kapazitive Informationsplatte, aus einem aus dielektrischem Material an einem Ende eines Schafts (2) bestehenden Bauelement, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Kegelzone (11) mit einem ersten Kegelwinkel (5) in ein Ende des dielektrischen Materials sowie eine zweite Kegelzone (17) mit einem den ersten Kegelwinkel (5) unterschreitenden zweiten Kegelwinkel (15) angrenzend an die erste Kegelzone (11) in das dielektrische Material eingeschliffen wird und daß in einem Bereich der ersten Kegelzone (11) ein zum Wiedergewinnen von in einer Informationsspur im kapazitiven Informationssystem gespeicherten Informationen gebildetes Endstück geformt wird.
- 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kegelwinkel (15) auf etwa 30 eingestellt wird.
- 12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet , daß der erste Kegelwinkel auf einen Wert zwischen 40 und 60° eingestellt wird.
- 13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite. Kegelzone (11, 17) so in den Stützkörper (10) eingearbeitet werden, daß sie eine gemeinsame Hauptachse besitzen.
- -ΑΙΑ. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Hauptachse der ersten und zweiten Kegelzone (11, 17) im wesentlichen in die Hauptachse des Schafts (2) gelegt wird.
- 15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Wiedergewinnen der gespeicherten Informationen vorgesehene Endstück als kielförmige Spitze bzw. Kielspitze (32) in den Stützkörper (10) eingearbeitet wird.
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| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |