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Die Erfindung bezieht sich auf eine Abtastnadel zum Abtasten einer Tonrille, die mit einem Befestigungsteil in einem Träger eingesetzt ist und eine mit in die Tonrille eingreifende Abtastspitze aufweist, an der eine V-artige Abtastkantenlinie ausgebildet ist.
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Die Form der Abtastspitze ist bei einer Abtastnadel entscheidend für die Abtastung der in den Flanken der Tonrille eingeschnittenen Informationen. So ist es bekannt, zur Erzielung einer möglichst linienförmigen Abtastung die Abtastspitze in Form einer mehr oder weniger schlanken Ellipse auszubilden, deren lange Achse quer zur Bewegungsrichtung der Tonrille relativ zur Abtastnadel liegt. Abtastnadeln mit einem elliptischen oder quasielliptischen Querschnitt im Bereich der Abtastspitze haben mechanisch eine geringe Stabilität. Darüber hinaus sind die schmalen Abtastkanten in hohem Maße abriebsgefährdet und damit von geringer Standzeit (CH-PS 5 16 205, DE-OS 20 23 904, DE-OS 22 11 823, DE-OS 27 32 533, DE-OS 27 39 269, GB-PS 7 68 414, US-PS 32 92 936).
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Es ist weiter eine Abtastnadel bekannt, die im Bereich der Abtastspitze einen unsymmetrischen Querschnitt aufweist (DE-PS 22 11 823). Bei dieser Abtastnadel sind die Abtastkantenlinien durch zwei in einem stumpfen Winkel zueinander stehende Schliffflächen aus einer kegelförmigen Abtastspitze gebildet. Die beiden Schliffflächen liegen dabei entgegen der Bewegungsrichtung der Tonrille vorn, während die Kegelmantelfläche hinten liegt. Hier läuft die Tonrille wie bei einer Nadel mit elliptischem Querschnitt, gegen eine unter einem spitzen Winkel quer zur Tonrille liegende Fläche auf.
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Alle diese Abtastnadeln haben den Nachteil, daß sie die Tonrille stark beanspruchen und zwar um so stärker je spitzer der Winkel der Bewegung der Tonrille vorn liegenden Flächen relativ zur Verbindungslinie der beiderseitigen Abtastkantenlinien ist. Es kann dabei zu einem regelrechten Einschneiden der Nadel in das Tonrillenprofil kommen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abtastnadel zu schaffen, welche eine sehr gute Abtastfähigkeit, insbesondere für Frequenzen im oberen Frequenzbereich aufweist, eine lange Standzeit hat und dabei relativ einfach herzustellen ist.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
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Zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei der Abtastnadel gemäß der Erfindung ist im Gegensatz zu der Philosophie, die den bekannten Abtastnadeln mit elliptischem oder quasi-elliptischem Querschnitt zugrunde liegt, der relativ zur Tonrille vorlaufende Teil der Abtastspitze mit dem Radius des Abtastspitzenkegels gerundet. Die Erfindung geht dabei von der Annahme aus, daß die Abtastnadel mit ihrer Abtastspitze nicht nur der durch senkrecht von oben auf die Abtastnadel wirkende Auflagekraft, also das Auflagegewicht, in permanenter Anlage an den Flanken der Tonrille gehalten wird, sondern wesentlich auch durch Adhäsion zwischen der Abtastnadelspitze und dem elastischen Plattenmaterial. Je spitzer die Abtastkantenlinie der Abtastspitze ist, um so besser kann sie zwar den Kurvenformen der Tonrille folgen, um so geringer wird aber auch die Adhäsion zwischen der Abtastspitze und dem Plattenmaterial.
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Gemäß der Erfindung kommt es an der scharfen Kante, an der die Freiflächen den Kegelmantel schneiden und die die Abtastkantenlinie bildet, zu einem schnellen und genau definierten Adhäsionsabriß. Versuche haben gezeigt, daß mit der genau definierten scharfen Kante auch höchsten Frequenzen im oberen Hörbereich ausgezeichnet wiedergegeben werden. Die Abtastkante kann schärfer ausgebildet werden als bei allen bekannten Nadeln, da bei der erfindungsgemäßen Abtastnadel ein Einschneiden in die Tonrillenflanken nicht zu befürchten ist. Andererseits sorgt die relativ große Auflage der vorlaufenden Kegelmantelfläche für eine geringe Abnutzung, sowohl der Platte als auch der Nadel.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden anhand der Zeichnung beschrieben.
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Fig. 1 zeigt in Seitenansicht eine Abtastnadel gemäß der Erfindung.
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Fig. 2 und 3 zeigen in einem größeren Maßstab zwei Ausführungsformen der Abtastnadel im Querschnitt in Höhe der Oberkante der Tonrille.
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Die in Fig. 1 dargestellte Abtastnadel 2 weist in üblicher Weise einen Befestigungsteil 4 auf, mit dem sie in einen Träger 5 eingesetzt ist, und eine in die Tonrille eingreifende Abtastspitze 6. An der Abtastspitze 6 ist eine im Querschnitt V-artige Abtastkantenlinie 8 ausgebildet.
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Die Abtastspitze 6 ist in bekannter Weise als Kegelspitze ausgebildet. Sie ist so im Träger 5 angeordnet, daß an ihrer gegenüber der Relativbewegung (Pfeil) der Tonrille 7 zur Abtastnadel vorn liegenden Seite eine Kegelmantelfläche 12 vorhanden ist. Diese Kegelmantelfläche wird an der Rückseite durch wenigstens eine Freifläche 14 geschnitten. Die Schnittlinie der Freifläche mit der Kegelmantelfläche bildet dabei die Abtastkantenlinie 8.
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Wie aus den Fig. 2 und 3 im einzelnen hervorgeht, läuft damit die Tonrille gegen einen kreisbogenförmigen Teil der Nadel, der Teil des Kegelmantels 12 ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist eine einzige Freifläche 16 vorgesehen, die sich relativ zur Tonrille quer über die Rückseite erstreckt und hier durch die Achse 18 der Abtastnadel verläuft. Die Kegelmantelfläche 12 erstreckt sich damit über einen Kreisbogen β von 180°. Der Winkel α zwischen der Freifläche 16 und der Tangente 20 an den Kreisbogen an der Schnittkante beträgt hier 90 Grad. Die Abtastkante 8 ist dabei vorzugsweise scharfkantig. Es ist lediglich eine Polierverrundung mit einem Radius von 1-5 µ vorgesehen. Um eine im wesentlichen senkrechte oder unter dem Schnittwinkel des Stichels leicht geneigte Abtastkante zu erzielen, ist es bei dieser Ausführungsform notwendig, die Freifläche 16 im Eingriffsbereich der Abtastspitze mit der Tonrille annähernd achsparallel auszuführen. Dies erfordert für die Erzeugung der Formfläche einen Formschliff. Die Freifläche kann also nicht durch einen ebenen Schliff hergestellt werden.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 3, sind zwei Freiflächen 22, 24 vorgesehen, die sich in der Symmetrieebene 26 der Nadel schneiden. Der Schnittpunkt liegt hierbei in Bewegungsrichtung relativ zur Tonrille hinter dem Mittelpunkt 18. Um den angestrebten Winkel α in der Schnittkante zwischen den Freiflächen 22 bzw. 24 mit der Tangente 20 an die Kegelmantelfläche 12, von etwa 90 Grad oder kleiner sicherzustellen, ist bei dieser Ausführungsform der Bogenwinkel β kleiner als 180 Grad. Auch hier wird auf diese Weise wiederum eine scharfe Abtastkantenlinie erzeugt, die lediglich eine geringe Polierverrundung von 1-5 µ erfährt. Der Bogenwinkel β sollte nicht kleiner sein als 120 Grad, da andernfalls die Abtastkantenlinie zu weit vor die Achse 18 gelangt, wodurch die Herstellung erschwert und die Stabilität verringert wird. Bei zwei Freiflächen lassen sich diese Freiflächen in bekannter Weise als ebene Schliffflächen herstellen, beispielsweise wie aus der DE-OS 22 11 823 bekannt.