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Piezoelektrischer Rillenabtaster
Die Erfindung bezieht sich auf einen piezoelektrischen Rillenabtaster, der im wesentlichen aus einem Gehäuse, einem in dem Ge- häuse abgestützten Kristallelement, einem wenigstens im wesentlichen aus elastischem Material hergestellten, an dem Kristallelement angreifenden Kupplungsorgan und einem Nadelhalter besteht, der mit dem einen nadeltragenden Ende oder nahe diesem Ende an dem Kupplungsorgan angreift, während das andere Ende vom Gehäuse getragen wird, wobei der nadeltragende Teil und der getragene Teil des Nadelhalters parallel zueinander und zur Längssymmetrieachse des Kristallelementes verlaufen und der dazwischenliegende Verbindungsteil derart ausgebildet ist,
dass der getragene Teil sich dem Kristallelement am nächsten befindet. Ein solcher Rillenabtaster ist bereits bekannt.
Es hat sich herausgestellt, dass bei Rillen- abtastern der beschriebenen Art Verzerrungen der Wiedergabe auftreten können, die eine Folge der Tatsache sind, dass der Nadelhalter nebst Nadel einerseits und das elastische Kupplungsorgan anderseits beim Abtasten einer Rille durch die Nadel nicht in genau der gleichen Weise schwingen.
Das wird dadurch verursacht, dass der Nadelhalter und das Kupplungsorgan eine voneinander ganz verschiedene Form haben und ausserdem aus völlig andersartigem Material bestehen. Man hat in diesem Zusammenhang wohl erwogen, die Nadel direkt in dem elastischen Kupplungsorgan zu befestigen, um sicher zu gehen, dass das Kupplungsorgan den Schwingungen der Nadel folgt. Eben wegen der Tatsache, dass ein elastisches Kupplungsorgan benutzt wird, ist diese Lösung jedoch nicht gangbar, weil das die Nadel unmittelbar umgebende Material derart nachgiebig ist, dass die Nadel Bewegungen ausführen kann, denen das Kupplungsorgan als Ganzes nicht zu folgen vermag.
Die Erfindung bezweckt, Rillenabtaster der beschriebenen Art derart zu verbessern, dass die erwähnte Ursache von Verzerrungen be-
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hoben wird. Das kann durch eine Bauweise erzielt werden, bei welcher das nadeltragende
Ende des Nadelhalters wenigstens ungefähr um die gleiche Achse schwenkbar ist, um welche der an den Nadelhalter grenzende
Teil des Kupplungsorganes schwingt.
Dazu wird der Rillenabtaster der eingangs beschriebenen Art gemäss der Erfindung der- art ausgebildet, dass der getragene Nadelhalter- teil federnd und um seine Längsachse schwenkbar gelagert ist und diese Längs- achse das Kupplungsorgan wenigstens ange- nähert in dem Schwingungszentrum schnei- det, um das der an dem nadeltragenden Ende des Nadelhalters angreifende, sich unter dem
Einfluss der zu der Rillenhauptrichtung quer- gerichteten Nadelbewegungen elastisch defor- mierende Teil des Kupplungsorganes eine
Drehschwingung ausführt.
Nach einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das getragene Nadelhalter- ende von einem Rohrstück aus plastischem
Material umgeben, welches von direkt oder indirekt an dem Gehäuse befestigten Zwingen od. dgl. umfasst wird.
Dabei können gemäss der Erfindung das getragene Nadelhalterende einen drei-oder mehreckigen Aussenumfang, die Röhre einen runden Querschnitt und die Zwingen od. dgl. einen drei- oder mehreckigen Innenumfang haben.
Das getragene Nadelhalterende kann in einer Höhlung in einer Aussenwandung des Gehäuses liegen und die Zwingen können an der Unterseite eines über dieser Höhlung in dem Gehäuse liegenden lösbaren Klemmorganes befestigt sein.
Zur Erläuterung der Erfindung sollen nun ihr Prinzip sowie ein Ausführungsbeispiel unter Hinweis auf die Zeichnungen genauer beschrieben werden.
Fig. 1 zeigt das Schema eines erfindungsgemässen Rillenabtasters in Seitenansicht und Fig. 2 ist eine zugehörige Vorderansicht, also 5 in Richtung des Pfeiles in Fig. 1 betrachtet.
Fig. 3 zeigt in grösserem Massstab den un-
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teren Teil von Fig. 2 in verschiedenen Lagen ; die sich durch das Schwingen der Nadel in einer Rille ergeben. Fig. 4 zeigt aine Seitens ansicht eines erfindungsgemässen Rillenabtasters, bei dem ein Teil der vorderen Seitenwand weggelassen ist. Fig. 5 zeigt eine Draufsicht des gleichen Rillenabtasters, Fig. 6 ei-
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5, je-doch in grösserem Massstab, wobei Teile des. Gehäuses und andere Elemente fortgelassen. sind, um den Nadelhalter und : de'ssen La- gerung deutlich sichtbar zu machen.
Zunächst soll an Hand der Fig. l bis 3 das Prinzip der Erfindung erläutert werden.
Ein Kristallelement 3 ist mit seinem einen (in'Fig. l rechten) Ende in ein Gehäuse eingespannt, von dem ein Teil mit 1 bezeich- net'ist. Auf das andere (in Fig. 1 linke) Ende des Krisfallelemerites ist ein Kupplungsorgan 4 aufgeschoben, wozu das Kupplungsorgan, dasauseinemelastischenWerkstoffbesteht,
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ist. An dem un-eines als Ganzes mit 5 bezeichneten Nadel- h fters auf. Der Teil 7, der eine Nadel 6-
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ist durch ein'en s'chfägen'Teil führt der Nadelhalter 5 als Ganzes bei BewegungenderNadel6senkrechtzuder Zeichnüngsebene während des Dufchlaufens der Rille einer Schallplätte im wesentlichen eine Schwenkbewegung um die Längsachse des Teiles 8 aus ; diese Längsachse ist durch eine strichlierte Linie 26 angegeben.
Wenn die Nadel Nadel 6 in der erwähnten Weise Schwingt, s6 schwingt das Kupplungsorgan 4 im gleichen Sinne mit, wie das in Fig. 3 angedeutet ist, indereineMittellageundzweiausge- lenkte Lägen des unteren Endes des Kupplungsorganes gezeichnet sind. Wenn sich das küpplüngsörgan aus der Mittelläge hinaus- bewegt, wird es irl det-aus Fig. 3 erkennbaren Weise gebogen. Wenn man sich nun in den drei gezeichneteil Lagen jeweils eine Mittelsenkrechte âuf die untere Fläche 12 des Kupplungsorganes denkt, so schneiden diese Linien einander in dem gedachter Punkt 27.
Die untere Flache 12 schwingt also um
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Wenn manden Teil 7 des Nadelhalters 5 so lagert, dass er ebenfalls um den gedachten Punkt 27 schwingen kann, so bleibt die Oberseite des
Teiles 7 immer parallel zur unteren. Fläche
12 des Kupplungsorganes. Dies wird dadurch erreicht, dass erfindungsgemäss die gedachte Achse 20, um welche der Nadelhalter sich bewegen kann, durch den Punkt 27 verläuft, wie dies in Fig. l angegeben ist. Da nun der Nadelhalterteil 7 stets der unteren Fläche 12 folgt, wird. diese untere Fläche nicht verformt.
Würde sich hingegen der Nadelhalter in Hbrizontallage hin- und herbewegen, so würde sein waagrechter Teil 7 die bei Auslenkung des elastischen Kupplungsorganes schräg stehende untere Fläche 12 fast bis in die Horizontallage eindrücken und diese Verformung würde Energieverluste zur Folge haben.
Da die Nadelspitze 6 in jeder der drei gezeichneten Lagen in Fig, 3 die Schallplatte berührt, muss das Kupplungsorgan 4 in der Mittellage in. vertikaler Richtung, etwas kürzer sein als in den seitlich ausgeLenkten Lagen. Es wird daher das elastische Kupplungsorgan in der Mittellage in vertikaler Richtung, etwas zusammengedrückt.
Es wird nunmehr ein praktisches Aus- führungs beispiel beschrieben, wobei auf die Fig. 5, bis 7 verwiesen wird, in denen soweit wie möglich entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern wie in den Fig. 1 bis 3. versehen sind. Das. Ausführungsbeispiel ist mit zwei Nadellraltern und mit zwei Sätzen vot Orgarren zum Haltern und Lagern dieser N'adetnätter versehen. Da sich alle diese Organe Spiegelbildlich zueinander verhalten, wird in der folgenden Beschreibung einfachheitshalber nur von einem Nadelhalter mit Zu- behör gesprochen.
In dem aus zwei Teilen 1 und 2 bestehenden Gehäuse befindet sich das Kristallelement 3. Das Element 3 ist an dem einen Ende von einem rundherumlaufenden Streifen 28 aus elastischem Material, wie Gummi, umgeben.
In jeder Gehäusehälfte 1 bzw. 2 ist an einem Ende in einer dazu vorhandenen Höhlung eine Metallplatte 29 bzw. 30 befestigt, die mit einem Anschlussstreifen 31 bzw. 32 ein Ganzes bildet. Kontaktstreifen 33 und 34, welche die von dem Kristallelement 3 erzeugten Spannungen weiterleiten, sind um den Streifen 28 geschlungen und stellen daher mit den anliegenden Platten 29 und 30 Kontakte her. Um entweder die eine oder die andere der beiden Nadeln 6 des' Rillenabtasters mit einer Schallplatte in Kontakt bringen zu können, ist in bekannter Weise ein Griffteil 36 vorgesehen, der mit einer U-förmigen Gabel 35 an dem Gehäuse 1, 2 befestigt ist und eine Schwenkung des' Rillenabtasters um 180D ermöglicht.
Das Kristallelement ist durch das elastische Kupplungsorgan 4 mit dem Nadelhalter 5 verbunden, der die Nadel 6 trägt. Der
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Nadelhalter 5 besteht im wesentlichen aus einem schmalen Streifen und umfasst" wie schon erläutert, einen geradeni nadeltragen- den Teil 7, einen abgewinkelten Zwischenteil
23 ? und einen zum Teil 7 parallelen, geraden : getragenen Teil 8, der einen V-förmigen
Querschnitt hat. Dieser Teil 8 ist von einem, runden, aus weichem, elastischem Material bestehenden Rohrstück 9 umgeben. Dieses Rohr 9 wird seinerseits von zwei Zwingen
10 und 11 umfasst, deren Innenumfang qua- dratisch ausgebildet ist.
Dadurch, dass der
Teil 8 des Nadelhalters nur über drei Linien mit dem Rohr 9 in Berührung steht, ist die 'Reibung zwischen dem Teil 8 des Nadel- halters und dem Rohr 9 nur gering. Ander- seite ist diese Reibung doch so gross, dass bei den normalerweise auftretenden Schwingun- gen des Nadelhalters um die Achse des Tei- ) les 8 praktisch keine Verschiebungen dieses
Teiles bezüglich des Rohres 9 auftreten. In diesem Falle wird somit das Rohr 9 durch die Reibungskräfte zwischen der Aussenzone und der Innenzone seines Querschnittes auf Schub beansprucht und elastisch verformt, so dass der Teil 8 immer von sich aus in die Ruhelage zurückkehrt. Beim Auftreten von stärkeren Verstellungen, z.
B. bei einem
Fallenlassen des Abtasters, kann sich der Teil des Nadelhalters aber im Rohr 9 verschieben. so dass eine Gefährdung durch Oberbean- spruchung vermieden wird. Diese Beweglich- keit des Teiles 8 wird noch dadurch ver- grössert, dass das Rohr 9 am Aussenumfang auch wieder nur längs einer Anzahl von (vier) Linien durch die Zwingen 10 und 11 gehalten wird.
Wie insbesondere aus den Fig. 4 und 7 hervorgeht, ist der getragene Teil 8 des Na- delhalters in bezug auf den nadeltragenden
Teil 7 durch Kröpfung versetzt, u. zw. in
Richtung gegen das Kristallelement. ?. Wenn die Nadel 6 eine Rille abtastet, wird die Nadel eine hin- und hergehende Bewegung machen, deren Richtung etwa senkrecht zu der Zeichnungsebene in Fig. 4 verläuft. Das gleiche gilt dann für die am nadeltragenden Teil 7 des Nadelhalters anliegende untere Fläche 12 des Kupplungsorganes 4. Die Bemessung des Kupplungsorganes 4 und die Halterung bzw. Lagerung des Nadelhalters 5 sind nun, wie in Verbindung mit den Fig. 1 bis 3 erläutert wurde, erfindungsgemäss so aufeinander abgestimmt, dass die untere Fläche 12 des Kupplungsorganes eine Drehschwingung um eine gedachte Achse ausführt, die mit dem getragenen Teil 8 des Nadelhalters fluchtet.
Die Zwingen 10 und 11 und die von diesen umfassten Teile 9 und 8 liegen in einer Höhlung 13 des Gehäuses ; sie sind Teile einer Klemme 14, die an dem Gehäuse anliegt und die Höhlung 13 abdeckt. Pie
Klemme 14 ist. mit zwei Seitenbügeln 1 & und
16 versehen, die hinter rastartigen Erhöhungen
17 und 18 an. den Aussenseiten des Gehäuses. einschnappen können. Jede Klemme M ist, ferner mit Anfassrändern ? P und. 20 vecsehea.
Ein Schwanzstück 1 der Klemme 14 liegt in einer im Gehäuse vorgesehenen Höhlung 22.
Das Schwanzstück 21 hat zusammen mit den
Seitenbügeln 15 und 16 eine ausrichtende
Funktion, was es ermöglicht, die Klemme 14 sehr leicht in der richtigen Lage am Gehäuse anzuordnen, d. h. derart, dass genau die da- für bestimmte Stelle des nadeltragenden Teiles
7 an der unteren Fläche 12 des Kupplungs- organes 4 aufruht.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Piezoelektrischer Rillenabtaster, der im wesentlichen aus einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse abgestützten Kristallelement, einem wenigstens im wesentlichen aus elasti- schem Material hergestellten, an dem Kristall- element angreifenden Kupplungsorgan und ei- nem Nadelhalter besteht, der mit dem einen nadeltragenden Ende oder nahe diesem Ende an dem Kupplungsorgan angreift, während das andere Ende yon dem Gehäuse getragen wird, wobei der nadeltragende Teil und der getragene Teil des Nadelhalters parallel zu- einander und zur Längssymmetrieachse des Kristallelern, entes verlaufen und der dazwischenliegende Verbindungsteil derart ausgebildet ist, dass der getragene Teil sich dem Kristallelement am nächsten befindet, dadurch gekennzeichnet,
dass der getragene Na- delhalterteil in allen Richtungen federnd und um seine Längsachse federnd schwenkbar gelagert ist und diese Längsachse das Kupplungsorgan wenigstens angenähert in dem 1 Schwingungszentrum schneidet, um das der an dem nadeltragenden Ende des Nadelhalters angreifende, sich unter dem Einfluss der zu der Rillenhauptrichtung quergerichteten Nadelbewegungen elastis. ch deformierende Teil 1 des Kupplungsorganes eine Drehschwingung ausführt.
2. Piezoelektrischer Rillenabtaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das getragene Nadelhalterende in an sich be- 1 kannter Weise von einem Rohrstück aus plastischem Material umgeben ist, welches von direkt oder indirekt an dem Gehäuse befestigten Zwingen od. dgl. umfasst wird.
3. Piezoelektrischer Rillenabtaster nach An- 1 spruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das getragene Nadelhalterende einen drei- oder mehreckigen Aussenumfang, die Röhre einen runden Querschnitt und die Zwingen od. dgl. einen drei-oder mehreckigen Innenumfang'- haben.
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