DE2221428B2 - Tonabnehmer-Nadel mit nichtmetallischem Schaft - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Tonabnehmernadel mit einer Spitze aus Diamant, die an einem nicht-metallischen Schaft befestigt ist.

Bei den meisten heute verwendeten Tonabnehmernadeln ist zumindest die Spitze aus Diamant, denn dieser Werkstoff oit'tet eine genügende Verschleißfestigkeit, um über eine längere Zeitdauer eine befriedigende Tonabnahme und somit -Wiedergabe aus Mikrorillen-Schallplatten, insbesondere Stei Oschallplatten, zu gewährleisten.

Bei bekannten Tonabnehmernadeln dieser Art besteht der Schaft aus Metall, z. B. aus Aluminium, Stahl ode aus Molybdän, und die aus Diamant bestehende Spitze ist eingebördelt oder an den Schaft angelötet. Eine Tonabnehmernadel dieser Art ist beispielsweise in der US-PS 2 960 759 beschrieben, wobei in diesem Falle zwischen der Materialpaarung Diamant-Metall eine Hartlötverbindung vorgesehen ist.

Der wesentliche Nachteil dieser Tonabnehmernadeln mit einem Metallschaft ist das sich ergebende relativ hohe spezifische Gewicht derartiger Nadeln, das im Falle von Stahl als Schaftmaterial etwa bei 7,9 g/cm³ und im Falle von Molybdän als Schaftmaterial etwa bei 11,0 g/cm^J liegt. Auch wenn die Abmessungen der Nadein sehr klein sind, hat ihr Gewicht doch einen meßbaren Einfluß auf die Trägheit des jeweiligen Tonabnehmersystems, die sich gerade bei der Abnahme von hohen Frequenzen im Bereich ab etwa 12 kHz bemerkbar macht.

Ein weiterer störender Nachteil der Tonabnehmernadel mit einem Schaft aus Metall ist deren Korrosionsanfälligkeit. Dieser Nachteil tritt besonders dann in Erscheinung, wenn die abzuspielenden Schallplatten naß oder mit einem Antistatik-Belag versehen abgespielt werden.

Es sind auch bereits Tonabnehmernadeln mit einer auf einen Aluminiumschaft aufgeklebten bzw. in einen Aluminiumschaft eingeklebten Diamantspitze bekannt, die es ermöglichen, wesentlich niedrigere spezifische Gewichte zu erreichen, z. B. spezifische Gewichte in der Größenordnung von 2,7 bis 3,5 g/cm^J.

Der wesentlichste Nachteil derartiger Nadeln begeht in der Unzuvcrlttssigkeit der Verbindung /wischen Schaft und Spitze, die in der Regel keine ausreichende Dauerwechselfestigkeit aufweist, um auch nur nöherungsweise die Lebensdauer der Diamantspit/e /u erreichen.

Aus der DT-AS 1 180 156 sind auch bereits Tonabnehmernadeln bekannt, die einstückig aus Diamant geschliffen sind. Derartige Tonabnehmernadeln weisen zwar ein geringes spezifisches Gewicht von 3,4 g/cm* auf und lassen das Problem der Verbindung von Spitze und Schaft nicht entstehen, aber sie sind auf Grund des benötigten Rohmaterials und der notwendigen Verar beitung außerordentlich teuer.

Aus der US-PS 3 271 036 ist eine Tonabnehmernadel bekannt, bei der e^;n eine langgestreckte Form aufw ei sender Diamantsplitter in einem Schaft aus Glas gehalten ist. und zwar dadurch, daß der verwendete D,.i mantsplitter bei der Herstellung der Tonabnehmern^ de! mit Glas umgössen und anschließend die Diamant· spitze freigeschliffen wird.

Da zwischen Diamant und geschmolzenem Glas k. 1 ne Benetzung erfolgt, muß im Hinblick auf die an/ . strebende Wechselfestigkeit eine formschliissige Verbindung zwischen Diamant und Glas geschaffen wer den. die nur möglich ist. wenn ein relativ großer D;,· mantsplitter verwendet wird, und andererseits muß der Glasquerschniu im Bereich des in das Glasmaterial cm gebetteten Diamanten groß gewählt werden. Die FoIy davon ist, daß trotz des geringen spezifischen Gewichtes von Glas keine wesentlich leichteren Tonabnehmer nadeln als im Falle der Verwendung von Metallschiif ten erhalten werden können. Damit sind aber auch bei dieser bekannten Tonabnehmernadeln-Konstruktion wieder die gleichen Nachteile vorhanden, die vorstehend bereits im Zusammenhang mit den Metallschäften erläutert wurden.

Aufgabe der Erfindung ist es. Tonabnehmernadel der eingangs angegebenen Art besonders leicht auszubilden, und zwar im Vergleich zu bekannten Nadeln ohne Erhöhung der Rohmatei IaI- oder Herstellkosten.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß als Schaftmaterial Siliciumcarbid, Borcarbid. Korund oder Quarz verwendet und der Diamant mit dem jeweiligen Schaftmaterial durch Hartlöten verbunden, ist.

Durch diese Maßnahme wird praktisch erreicht, daß die Tonabnehmernadeln die Vorteile der ganz aus Diamant bestehenden Nadeln aufweisen und die Nachteile der Nadeln mit Metallschaft vermieden werden, ohne indessen bezüglich Rohmaterial- oder Herstellungskosten eines größeren Aufwandes als die letzteren zu bedürfen.

Besonders vorteilhaft wird als Schaftmaterial ein monokristalliner Korund, z. B. Rubin oder Saphir, vorzugsweise synthetischer farbloser Saphir gewählt. Dieses Material weist eine große Härte und mechanische sowie chemische Widerstandsfähigkeit auf und eignet sich ebenfalls bestens zum nachträglichen Fassen der Nadel in den Nadelträger.

Ebenso eignet sich als Schaftmaterial Quarz, insbesondere monokristalüner Quarz.

Es wurde insbesondere festgestellt, daß die Hartlötverbindung zwischen Schaftmaterial und Diamantspitze selbst bei ebener Stoßfläche eine höhere mechanische Festigkeit aufweist als die Schaftmatcrialien. Dies ist insofern überraschend, als bisher angenommen wurde, daß dies bei Lötverbindungen zwischen zwei nichtmetallischen Bestandteilen, insbesondere zwischen

zwei Einkristallen, nicht möglich sei,

Die Erfindung wird nachfolgend im Mond eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben; in der Zeichnung zeigt

F i g. I in auseinandergezogener Darstellung die Bestandteile einer Tonabnehmer-Nadel vor deren Endbearbeitung,

F i g. 2 eine fertig bearbeitete Tonabnehmer-Nadel gemäß der Erfindung.

In F i g. 1 ist ein Rohling 1 eines zylindrischen Schaftes ersichtlich, der an seiner oberen Stirnseite eine kleine Vertiefung 2 aufweist. Mit 3 ist eine Schicht eines Hartlotes bezeichnet und mit 4 ein rohes oder halbbearbeitetes Diamantkorn.

Das Auflöten des Dismantkornes 4 auf den rohen Schaft 1 kann beispielsweise, jedoch nicht ausschließlich nach dem in der USA.-Patentschrift 2 570 248 beschriebenen Verfahren ei folgen, so daß an dieser Stelle nicht naher darauf einzugehen ist. Der rohe Schaft 1 besitzt in der Regel einen Durchmesser zwischen 0,6 ao und 1,0 mm, und in rohem Zustand beiragt dessen Länge wie bei bekannten ganz aus Saphir besiehenden Tonabnehmer-Nadeln zwischen 0,8 und 1.6 mm. Dabei ist jedoch zu betonen, daß die Wahl dieser Abmessungen weitgehend davon abhängt, mit welchen maschi- as nellen Mitteln das Anschleifen der Spitze erfolgt.

Die fertig bearbeitete Spitze ist in F i g. 2 dargestellt.

Der rohe Schaft 1 der F i g. 1 ist an seinem das Diamantkorn 4 tragenden Ende etwa konisch zugespitzt worden und somit zum Nadelschaft Γ geworden. Die Hartlötschicht ist ebenfalls bei 3' sichtbar, während das Diamantkorn 4 im wesentlichen zu einem Kegel 4' mit einer verrundeten Spitze 5 und mit einer zumindest im Bereich der Spitze 5 hochglanzpolierten Mantelfläche zugeschliffen wurde. Die Masse der fertigen, in F i g. 2 dargestellten Tonabnehmer-Nadel entsprechen den in handelsüblichen Tonabnehmern verwendeten Nadeln. d. h. Durchmesser zwischen 0.2 und 0,5 mm. Länge 0,4 bis 1,3 mm. öffnungswinkel der Spitze 40 bis 60°, Krümmungsradius der Spitze 0,012 bis 0.Q25 mm (for Langspielplatten).

Es versteht sich, daß an der beschriebenen Nadel auch eine sogenannte biradiale Spitze angeschliffen werden kann, d. h. eine solche, deren Kegel lumindest im Bereich der Spitzenverrundung eine elliptische Grundlinie aufweist, so daß die Spitzenverrundung in zwei rechtwinklig aufeinander stehenden, axialen Schnittebenen je einen Minimalwert (z. B. 0,008 mm) und einen Maximalwert (z. B. 0,023 mm) erreicht.

Es hat sich gezeigt, daß mit der beschriebenen Tonabnehmer-Nadel ohne größeren Kostenaufwand die Nadelgewichte von etwa 0,5 mg (bei bekannten Nadeln mit einem Schaft aus Stahl oder Molybdän) bis auf etwa 0,15 mg gesenkt werden können, oder sogar auf 0,05 mg bei Durchmesser von 0,25 mm und Länge von 0,4 mm.

Solche Werte wurden bisher nur bei den unvergleichlich teureren, ganz aus Diamant bestehenden Nadeln oder bei solchen mit einem Schaft aus Aluminium erreicht, die jedoch wegen der geringen Dauerwechselfestigkeit und der Schwierigk-Sien beim Fassen in den Tonabnehmer nicht befriedigend sind.

Außerdem ist die beschriebene Tonabnehmer-Nadel ebenso unempfindlich gegen Korrosionen aller Art (Luftfeuchtigkeit, Rauch, Handschweiß, Antistatik-Mittel} wie eine Rein-Diamantnadel, ist gegenüber dieser aber um ein Mehrfaches billiger.

Außerdem bietet die Erfindung die Möglichkeit, sogenannte »Doppelspitzen« in qualitativ einwandfreier Art äußerst preiswert herzustellen. Bei einer Doppelspitze sind beide Enden des Schaftes zugespitzt, wobei das eine, mit einer Diamantspitze versehene, für das Abspielen von Langspielplatten eingerichtet, d. h. mit einem Verrundungsradius von 0,012 bis 0,025 versehen ist, und das andere mit einer normalen, aus dem Schaftmaterial bestehenden, auf etwa 0,085 mm verrundeten Spitze für das Abspielen von älteren Schellackplatten bei einer Drehzahl von 78 U/min.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Tonabnehmernadel mit einer Spitze aus Diamant, die an einem nicht-metallischen Schaft befe- δ stigt Ut, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaftmateriat Siliciumcarbid, Borcarbid, Korund oder Quarz verwendet und der Diamant (4, 4') mit dem jeweiligen Schaftmaterial durch Hartlöten verbunden ist to

2. Tonabnehmernadel nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (I, Γ) aus monokristallinem Korund besteht

3. Tonabnehmer-Nadel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß der Schaft (1, V) aus farblosem xj synthetischem Saphir besteht

4. Tonabnehmernadel nach Anspruch L dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (i, V) aus monokrtstallinem Quarz besteht

5. Tonabnehmernadel nach Anspruch 1, dadurch so gekennzeichnet, daß der Schaft (I, I') aus monokristallinem Siliciumcarbid besieht.