CH361927A - Phonographischer Abtaststift - Google Patents

Description

  Phonographischer     Abtaststift       Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen  phonographischen     Abtaststift,    dessen Spitze vorzugs  weise aus einem Diamant oder einem anderen Edel  stein besteht.  



  Dass die Spitzen von phonographischen     Abtast-          stiften    in Tonabnehmern für Schallplatten vorzugs  weise aus Edelsteinen bestehen, ist seit langem be  kannt. Es gibt viele Möglichkeiten, beispielsweise  einen Diamanten mit einem Halter bzw. einem Schaft  zu verbinden. Bei diesen bekannten Verfahren müssen  die Diamanten relativ gross sein, während die mecha  nische Befestigung relativ massive Teile erfordert,  so dass die gesamte Anordnung teuer war, die Schall  platten relativ stark abnützte und auf hochfrequente  Schwingungen nur ungenügend ansprach. Entspre  chend wurde zur Vermeidung dieser     Nachteile    ver  sucht, kleinere und entsprechend billigere Diamanten  mittels Löten an relativ kleinen     Schäften    zu befesti  gen.

   Bei einem derartigen Verfahren wird ein mit  einer benetzenden Flüssigkeit gemischtes pulverför  miges     Titanhydrid    auf den Diamanten aufgebracht,  um das Löten mit einem metallenen Schaft zu er  leichtern. Es wurden in erster Linie Metallschäfte aus  Eisen,     Nickel-Eisen-Legierungen    und     Beryllium-Kup-          fer-Legierungen    verwendet. Es hat sich nun heraus  gestellt, dass phonographische Stifte mit einem Schaft  aus Titan oder     Zirkon    erhebliche     Vorteile    mit sich  bringen.

   Titan besitzt beispielsweise einen wesent  lich geringeren thermischen     Ausdehnungskoeffizien-          ten    als Eisen oder Stahl und stimmt daher besser  mit den Edelsteinen überein, so dass     beim    Löten oder  Abkühlen in einem erheblichen Temperaturbereich  innere Spannungen nicht auftreten. Titan ist weiter  hin nicht magnetisch und sehr     leicht.    Es ist nur wenig  mehr als halb so schwer wie Eisen. Titan     besitzt     eine Dichte von 4,5     g/cm3,    während Eisen eine Dichte  von 7,8     g/cm3    und Kupfer eine Dichte von 8;9     g/cm3       besitzt.

   Titan ist schliesslich weitgehend elastisch, so  dass es die infolge des unterschiedlichen Ausdehnungs  koeffizienten zwischen dem     Diamanten    und dem       Schaftmaterial        auftretenden    Spannungen ausgleichen  kann. Weiterhin ist Titan ein aktives Metall und er  leichtert die     Verbindung    mit dem Diamanten, wobei  die Verbindung selbst sehr stark ist.  



  Es ist ein Zweck der     vorliegenden    Erfindung,  einen verbesserten phonographischen     Abtaststift    vor  zugsweise mit einem     Edelstein        als        Spitze    zu     schaffen,     welcher leicht ist, gut auf die verschiedenen Frequen  zen anspricht, nur eine     geringe    Plattenabnützung ver  ursacht, und welcher gut in grossen Stückzahlen her  gestellt werden kann, ohne dass ein zu grosser Aus  schuss     auftritt.     



  Der phonographische     Abtaststift    gemäss der vor  liegenden     Erfindung    ist dadurch     gekennzeichnet,    dass  der metallische Schaft aus Titan oder     Zirkon    be  steht, wobei in dessen einem Ende eine     Ausnehmung     vorgesehen ist, und ein     Spitzenmaterial    an den Wän  den dieser     Ausnehmung    befestigt ist, wobei das Spit  zenmaterial ein von dem Schaft     abragendes,    geformtes  Ende aufweist.  



  Der     Abtaststift    gemäss der vorliegenden Erfin  dung soll anhand der     beiliegenden    Zeichnungen bei  spielsweise näher erläutert     werden,    wobei zeigen:       Fig.    1 einen Schaft und einen Diamanten vor der       Befestigung    in perspektivischer Darstellung,       Fig.    2     einen    mit einem Schaft verbundenen Dia  manten, teilweise im Schnitt,       Fig.    3 eine Vorrichtung, in welcher die Diamanten  mit den     Schäften    verbunden werden können,       Fig.    4 einen     Abtaststift,        teilweise    im Schnitt,

   nach  der Befestigung des     Steines    in dem     Schaft,          Fig.    5 einen     Abtaststift,    teilweise im     Schnitt.     Bei der Herstellung des     Abtaststiftes    wird gemäss  einem Ausführungsbeispiel ein     stabförmiges    Titan-      stück 1 an einer Seite mit einer     zylindrischen    Boh  rung 2 versehen, in welche ein Diamant 3 eingesetzt  werden kann, wie dies in     Fig.    1 dargestellt ist.

   Der  dargestellte Diamant besitzt eine idealisierte     Form,     d. h. die Form eines     Oktaeders;    sehr viele kleine       Diamantstücke    kommen jedoch dieser     Form    relativ       nahe.    Wie aus     Fig.    2 ersehen werden kann, ist der  Durchmesser und die Tiefe der     Bohrung    etwas grö  sser, als die entsprechenden Abmessungen des     zu     befestigenden Diamanten, so dass noch Hohlräume  für die Lötmasse 4 verbleiben.

   Wenngleich viele     Löt-          materialien    zur     Befestigung    des Diamanten an dem  Schaft 1 verwendet werden können, muss eine körnige       Nickel-Lötmasse    infolge ihrer guten Bindeeigen  schaften als bevorzugt angesehen werden. Das kör  nige Nickel wird zunächst in die     Bohrung    eingefüllt  und     anschliessend    der Diamant wie gezeigt eingesetzt.  Andere Lötmassen, welche ebenfalls mit Erfolg an  gewendet werden können, sind beispielsweise Silber,       Silber-Kupfer-Legierungen,        Silber-Blei-Legierungen     und Eisen.  



  In     Fig.    3 ist im Schnitt eine Vorrichtung gezeigt,  in welcher gleichzeitig eine grössere     Zahl    von Schäf  ten, wie sie in den     Fig.    1 und 2 dargestellt sind, mit  jeweils einem Diamanten verbunden werden können.  Die Vorrichtung enthält einen glockenförmigen Teil  5, welcher auf einer Unterlage 6 ruht, die eine Öff  nung 7 aufweist, welche an eine Vakuumpumpe ange  schlossen werden kann, so dass das Innere der Glocke  5 evakuiert werden kann. In der Glocke ist eine  Halteplatte 8 vorgesehen, in deren Oberfläche eine  grosse Zahl von     kleinen    Bohrungen zur Aufnahme  der Schäfte 1 vorgesehen ist.

   Ein     zylinderförmiger     Ofen 9 aus hochschmelzbarem Material, wie beispiels  weise     Tantal,    umgibt die Halteplatte 8, so dass die       Schäfte    durch Wärmestrahlung erhitzt werden, wenn  der Ofen seinerseits durch elektromagnetische In  duktion erwärmt wird. Die     Erwärmung    des Ofens  erfolgt mittels einer     Hochfrequenzspule    10, welche  die Glocke 5 umgibt und von seiten einer Hoch  frequenzenergiequelle     (nicht    dargestellt) gespeist wird.  



  Bei der Durchführung des Lötprozesses wird zu  nächst die Glocke evakuiert, wobei die Teile bereits  etwas     erhitzt    werden, um das Evakuieren zu erleich  tern. Wenn ein Druck von etwa einem     Mikron        Hg     erreicht ist, wird die Temperatur bis auf den Schmelz  punkt der     Nickel-Titan-Kombination    erhöht,     d.    h.  auf etwa 960  C, so dass der Diamant von geschmol  zenem Metall umgeben ist.     Anschliessend    lässt man  die gesamte Anordnung abkühlen.

   Das Titan ist ein  aktives     Metall    und erleichtert das Benetzen des Dia  manten und das Entstehen einer haltbaren chemischen  Bindung.     Wenngleich    es nicht erforderlich ist, bei der       Verwendung    von Schäften aus Titan oder     Zirkon    be  sondere Massnahmen zu treffen, um den Diamanten  zu benetzen, können derartige Massnahmen zusätzlich  von gewissem Vorteil sein.

   Diese Massnahmen kön  nen darin bestehen, auf dem Diamanten einen dünnen       überzug    eines Gemisches mit Titan     aufzubringen.     Die Mischung     kann    aus     Titanhydrid    und einem flüch-         tigen    Bindestoff, wie     beispielsweise        Nitrozelluloselack     oder     Amylacetat    bestehen.  



  Nach dem Löten wird der     abragende    Teil des  Diamanten zu einem Konus geschliffen, wobei die       Konusspitze    einen Durchmesser von 0,025 mm be  sitzt.     Anschliessend    kann auch der Durchmesser des  Schaftes durch Drehen vermindert werden und der  Schaft auf die Länge gebracht werden, damit er in den  Tonkopf eingesetzt werden kann. Bei einem Ausfüh  rungsbeispiel besass der Schaft     anfänglich    einen  Durchmesser von etwa 1 mm, während der Durch  messer der Bohrung etwa 0,6 mm betrug. Der Dia  mant oder der fertige Schaft kann auf einen Durch  messer in der     Grössenordnung    von 0,6 mm gebracht  werden.

   Es sei darauf hingewiesen, dass bei dieser  Verminderung des Durchmessers die maximale Quer  ausdehnung des Diamanten durch Schleifen herabge  setzt werden kann. Die     Gesamtlänge        einschliesslich     der     Diamantspitze    kann etwa 1,7 mm betragen.  



  Die beschriebenen, mit     Diamantspitzen        versehe-          nen        Abtaststifte    besitzen sowohl in der Herstellungs  weise als auch im Betrieb erhebliche Vorteile. Die  Verwendung von Titan oder     Zirkon    für den Schaft  erleichtert die Herstellung einer guten chemischen  Verbindung, so dass die     Befestigungsvorrichtungen     relativ klein gehalten werden können.  



  Wie bereits ausgeführt, ist eine Folge des relativ  geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten des  Titans     bzw.        Zirkons    im Vergleich     zu    anderen Mate  rialien wie beispielsweise Eisen, das relativ geringe  innere Spannungen nach der Herstellung der Verbin  dung auftreten, wodurch die     Gefahr,    dass sich der  Diamant von dem Schaft     während    des Schleifens löst,  erheblich herabgesetzt ist. Das geringe Gewicht ver  mindert die     Schallplattenabnützung    und     verbessert    die  Empfindlichkeit gegenüber hohen Frequenzen.

   Die  Materialien sind weiterhin nicht magnetisch was bei  den Tonköpfen von     Vorteil    ist, die ein     magnetisches     Feld verwenden.  



  Durch die Erfindung werden somit eine Reihe von  erheblichen     Vorteilen    erlangt, wobei nicht zuletzt die  geringe Masse des Stiftes, das geringe Gewicht und  die geringen Herstellungskosten ins Gewicht fallen.  



  Wenn     andere        Lötmaterialien    verwendet werden,  muss auch die Temperatur, bei der das Löten vorge  nommen wird, dem Schmelzpunkt angepasst werden.  Bei reinem Silber muss etwa bei 960  C gelötet wer  den, bei der Verwendung von Eisen bei etwas mehr  als 1000  C,

   bei der Verwendung einer     Silber-Kupfer-          Legierung    bei 780  C und bei einer Legierung von       30%        Silber        und        70%        Blei        bei        einer        Temperatur        zwi-          schen    500 und 600  C. Die     letzterwähnte    Lötmasse  ist relativ weich, so dass die inneren Spannungen  wesentlich     herabgesetzt    sind. Wenn diese Temperatur  grenzen bei dem Schleifen nicht überschritten werden,  ist diese Masse ein sehr gutes Bindemittel.

    



       Fig.    5 zeigt einen     Abtaststift    gemäss einem weite  ren Ausführungsbeispiel der Erfindung, welcher ins  besondere dann anzuwenden ist, wenn die Abmes-      sungen nicht     allzu    klein sein müssen. Bei diesem Aus  führungsbeispiel werden mehrere mit     Schäften    zu ver  bindende Diamanten 3 vorübergehend in eine mit       Ausnehmungen    versehene Trägerplatte 11 einzemen  tiert, worauf Schäfte 12, die aus     Titanrohren    beste  hen, über den herausragenden Teil der Diamanten 3  gesteckt werden. Die Lötmasse 4 wird nun von dem  oberen Ende des Rohres her eingefüllt.

   Der übrige  Teil des Herstellungsverfahrens ist identisch mit dem  jenigen, welches anhand der vorhergegangenen Fi  guren erläutert worden ist,     jedoch    mit dem Unter  schied, dass das Lötverfahren mit nach unten gerich  teter Spitze durchgeführt wird.  



       Zirkon        verhält    sich in vieler Hinsicht     ähnlich    wie  Titan und kann im vorliegenden Zusammenhang     in     gleicher Weise wie dieses verwendet werden.     Zirkon     besitzt verglichen mit Titan einen etwas geringeren  thermischen Ausdehnungskoeffizienten; da jedoch die       Löttemperatur    bei der Verwendung von     Zirkon    etwas  höher liegt, gleichen sich die beiden Unterschiede aus.  Anderseits ist     Zirkon    nicht so aktiv als     Benetzungs-          mittel    wie Titan.

      Wenngleich die vorliegende Erfindung im Zusam  menhang mit Stiften mit     Edelsteinspitze    wie Diaman  ten beschrieben worden ist, können auch andere sich  wenig     abnützende    Materialien verwendet und an den       Schäften    befestigt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Phonographischer Abtaststift, dadurch gekenn zeichnet, d'ass der metallische Schaft aus Titan oder Zirkon besteht, wobei in dessen einem Ende eine Ausnehmung vorgesehen ist, und ein Spitzenmaterial an den Wänden dieser Ausnehmung befestigt ist, wo bei das Spitzenmaterial ein von dem Schaft abragen- des, geformtes Ende aufweist. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Stift nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass das Spitzenmaterial teilweise in den Schaft hineinragt und teilweise über diesen hinaus steht. 2. Stift nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass das Spitzenmaterial ein Edelstein ist.