DE2354863C2

DE2354863C2 - Elektromagnetisches Schallplatten-Tonabnehmersystem

Info

Publication number: DE2354863C2
Application number: DE19732354863
Authority: DE
Inventors: Roger Colombier Dubois
Original assignee: Huber & Co Hauterive Sa 2068 Hauterive Ch
Current assignee: Huber & Co Hauterive Sa 2068 Hauterive Ch
Priority date: 1972-05-24
Filing date: 1973-11-02
Publication date: 1982-09-02
Also published as: DE2354863A1; FR2185565A1; JPS4942071A; IT987840B; DE2324409A1

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Schallplatten-Tonabnehmersystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein Tonabnehmersystem dieser Art ist aus der US-PS 35 76 955 bekannt. Bei der bekannten Anordnung ist ein an seinem freien Ende eine Abspielnadel tragender Arm aus Leichtmetall im Zentrum eines scheibenförmigen Permanentmagnets befestigt. Der Magnet wird mittels eines auf der Gegenseite des Arms im Zentrum des Magnets befestigten, sich in axialer Richtung erstrekkenden Drahtstücks in seiner Lage festgehalten. Der Draht ist hierbei durch eine axiale Bohrung eines zylindrischen Bauteils geführt und in der Bohrung durch eine Zwischenhülse fixiert. Zwischen der die Befestigungsstelle des Drahts aufweisenden Fläche des Magnets und der Stirnfläche des zylindrischen Bauteils ist ein elastischer Ring zur Dämpfung der durch die Abspielnadel über den Arm erzeugten Schwingungen des Magnets angeordnet. Der Arm ist an seinem am Magnet befestigten Ende mit einem ferromagnetischen Rohrstück versehen, welches dazu vorgesehen ist, die mechanische Kopplung zwischen dem Arm und dem Magnet zu verstärken und gleichzeitig die äquivalente Länge des Magnets und damit dessen magnetisches Moment zu vergrößern.

Die bekannte Anordnung weist mehrere Nachteile auf, nämlich in mechanischer Hinsicht eine unzureichend definierte, punktförmige Schwenklagerung des Magnets und damit des Arms im Zentrum des Magnets und eine sich daraus ergebende sehr »harte« Befestigung des Magnets, da die Zugkraft des Drahtes sehr hoch sein muß, um eine seitliche Verschiebung des Magnets zu vermeiden. Zudem vergrößert das auf dem Arm angeordnete Rohrstück die Trägheit des Arms bezüglich seines Schwenkpunktes. In magnetischer Hinsicht ist das ferromagnetische Rohrstück von beschränkter Wirkung, da es einen wesentlich kleineren Durchmesser als der Magnet hat, so daß ein beträchtlicher Teil der magnetischen Feldlinien konzentriert von der nicht vom Rohrstück bedeckten, ringförmigen Fläche des Magnets aus verläuft und dadurch das dynamische Verhalten des Abtastarms bzw. des Ankers nachteilig beeinflußt, wie dies beispielsweise aus der DE-OS 22 08 292 bekannt ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Tonab-

nehmersystem der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem die träge Masse des Ankers herabgesetzt ist, der Verlauf der magnetischen Kraftlinien einen hohen Wirkungsgrad ermöglicht, und eine weiche, leichte und reibungsarme Halterung des Abtastarms bzw. des Ankers vorliegt

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachstehend anhand der Zeichnung erläutert Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Nadelträgers eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Tonabnehmersystems ohne den mit der Abspielnadel versehenen Teil,

Fig.2 in kleinerem Maßstab eine Seitenansicht des vollständigen Nadelträgers der F i g. 1,

Fig.3 eine Vorderansicht des in einer zwischen Polstücken angeordneten Hülse gelagerten Nadelträgers der F i g. 2,

F i g. 4 einen Längsschnitt der Anordnung der F i g. 3 mit magnetischen Kraftlinien.

Gemäß F i g. 1 und 2 weist der vorliegende Nadelträ- ger einen scheibenförmigen Permanentmagnet 1 auf, der beispielsweise aus dem eingangs erwähnten Samarium-Kobalt oder einem ähnlichen permanentmagnetischen Material mit hoher Koerzitivkraft und hoher magnetischer Energie besteht. Mit der einen Stirnfläche des Permanentmagnets 1 ist ein rohrförmiger Ankerteil 2 verbunden, das beispielsweise aus »Armco«-Eisen besteht. Das Ankerteil 2 weist einen ersten Abschnitt 3 auf, dessen axiale Länge mindestens angenähert gleich der Dicke des Permanentmagnets 1 ist und dessen Außendurchmesser gleich dem Außendurchmesser des Permanentmagnets 1 ist. Die Stirnfläche des ersten Abschnittes 3 ist mit der Stirnfläche des Permanentmagnets 1 mittels einer Schicht 4 eines Klebstoffes, z. B. eines Epoxyharzes, verbunden. An den ersten Abschnitt 3 des rohrförmigen Ankerteils schließt sich ein zweiter Abschnitt 5 an, dessen Außendurchmesser und Wandstärke kleiner sind als diejenigen des ersten Abschnk..s 3, dessen axiale Länge aber größer ist als diejenige des ersten Abschnittes. Das Verhältnis des Durchmessers des Permanentmagnets 1 zu seiner Dicke liegt in einem Bereich von 2 bis 10, während das Verhältnis der axialen Länge des rohrförmigen Ankerteils 2 zur Dicke des Permanentmagnets in einem Bereich von 4 bis 10 liegt. Beispielsweise beträgt der Außendurchmesser des Permanentmagnets 1 25 mm und seine Dicke 0,5 mm, während das Ankerteil 2 eine Länge von 2,5 mm aufweist. Mit Vorteil verläuft der Übergang 6 vom ersten Abschnitt 3 mit dem größeren Außendurchmesser zum zweiten Abschnitt 5 mit dem kleineren Außendurchmesser stetig, wie dies aus F i g. 1 und 2 ersichtlich ist.

Auf die gemeinsame Mantelfläche der Schmalseiten des Permanentmagnets 1 und des ersten Abschnitts 3 des rohrförmigen Ankerteils 2 isi eine elastische Manschette 7 aufgezogen, die im gespannten Zustand eine nach außen gewölbte Querschnittsform aufweist.

Der Permanentmagnet 1 weist eine zentrale Bohrung auf, deren Durchmesser gleich groß äst wie die lichte Weite des ersten Abschnittes 3 des rohrförmigen Ankerteils 2. in dieser gemeinsamen zentralen Öffnung ist ein Rohrstück 8 eingesetzt, z. B. mittels Epoxyharz eingeklebt, das aus einem Leichtmetall besteht. Das Rohrstück 8 dient einerseits dazu, einen aus einer Leichtmetallegierung, z. B. Elektron, bestehenden rohrförmigen Arm 9 aufzunehmen, der auf das Rohrstück 8 aufgeschoben und mit diesem verklebt ist, vgl. F i g. 2. Das freie Ende des Arms 9 trägt eine Abspielnadel 10, vorzugsweise eine Diaroaninadel. Das Rohrstück 8 dient andererseits als Verankerung für eine drahtförmige Feder 11, deren Funktion noch erläutert wird. Die Feder 11 ist mittels einer Klebstoffperle 12 zentral im Rohrstück 8 befestigt

Der anhand der F i g. 1 und 2 beschriebene Nadelträger wird beim Zusammenbau des Tonwiedergabekopfes in einer in F i g. 3 dargestellten Hülse mit quadratischem Querschnitt geschoben, die aus einem nichtmagnetisierbaren Material, z. B. Messing besteht Die vier Auflagepunkte 14 der elastischen Manschette 7 auf den Innenflächen der Hülse 13 gewährleisten eine freie, nur durch äußerst geringe Reibungskräfte gehinderte Bewegung des die Abspielnadel 10 tragenden Arms 9 in einem Kegelbereich, dessen Spitze im Zentrum der gemeinsamen Ebene des Permanentmagnets 1 und des eisten Abschnitts 3 des rohrförmigen Ankerteils 2 liegt Mit Vorteil wird hierbei der dargestellte Nadelträger so ausgebildet, daß dieser Punkt gleichzeitig der Schwerpunkt des Nadelträgers ist.

In F i g. 3 sind femer die paarweise an der Außenseite der Hülse 13 angeordneten Polscheiben 15 und 16 je eines Magnetkerns angeordnet, wobei sich diese Polscheiben in Längsrichtung der Hülse 13 erstrecken und in bekannter Weise durch je ein Joch miteinander verbunden sind, das eine Spule trägt, in welchem durch Auslenkung des Arms 9 Spannungen induziert werden. Beim Abspielen einer Stereo-Schallplatte bewegt sich die Abspielnadel 10 entsprechend den beiden Auinahmekanälen in den beiden zueinander-senkrechten Richtungen 17 und 18, wodurch, wie noch erläutert wird, der magnetische Fluß in den Polstücken 15 bzw. 16 verändert wird. Beim Abspielen einer Mono-Schallplatte bewegt sich die A.bspielnadel in einer Horizontalrichtung 19, so daß dann in jeweils zwei senkrecht zueinanderstehenJen Polstücken 15, 16 die gleiche Flußänderung hervorgerufen wird.

Die Funktionsweise des vorliegenden Nadelträger in einem Tonwiedergabekopf wird anhand der Fig.4 erläutert, die einen Längsschnitt der Anordnung der F i g. 3 unter 45° darstellt. In F i g. 4 ist ein Teil des Nadelträgers gemäß Fig. 1 und 2 mit dem Permanentmagnet 1, dem rohrförmigen, ferromagnetischen Ankerteil 2, das die Abschnitte 3 und 5 aufweist, der elastischen Manschette 7 und dem Arm 9 ersichtlich. Der Nadelträger ist über die elastische Manschette 7 in der nichtmagnetisierbaren, quadratischen Hülse 13 gelagert, die ihrerseits zwischen das eine Paar von Polstücken 15 eingebracht ist. Aus F i g. 4 ist ferner ersichtlich, daß das freie Ende der drahtförmigen Feder 11 mit der Hülse verbunden ist, im dargestellten Ausführungsbeispiel durch Festklemmen mittels einer in die Hülse 13 gepreßten Platte 20 aus einem isolierenden Material. Die Feder 11 dient dazu, das Gewicht des Tonarmes beim Aufliegen der Abspielnadel auf der Schallplatte zu kompensieren. Demnach ist das freie Ende der Feder auf der Gegenseite der Spitze der Abspielnadel 10 bezüglich der Längsachse des Nadelträgers an der Hülse 13 befestigt.

In Fig.4 ist ferner dargestellt, daß die beiden Polstücke 15 Teile eines Magnetkerns bilden, der ein Joch 21 aufweist, auf welchem in bekannter Weise eine das Joch umschließende Spule 22 aufgebracht ist. Eine im Tonwiedergabekopf in gleicher Weise ausgebildete Magnetkernanordnung enthält die Polstücke 16 der Fig. 3.

In Fig.4 ist der Verlauf des Magnetfeldes bzw. des magnetischen Flusses durch einzelne Linien schema-

tisch angedeutet. Der Permanentmagnet 1 ist in axialer Richtung magnetisiert, so daß auch das Ankerteil 2 in axialer Richtung magnetisiert wird. Die entsprechenden Magnetpole sind mit Λ/und ^bezeichnet.

Wegen der geringen axialen Länge des Permanentmagnets 1 und des anschließenden ersten Abschnittes 3 des Ankerteils 2 sowie wegen der hohen magnetischen Energie des Permanentmagnets 1 verlaufen die Streukraftlinien 23 im Bereiche der größten und unerwünschten Anziehung im wesentlichen parallel zur Achse des Permanentmagnets 1 bzw. des ersten Abschnitts 3 des Ankerteils 2 und sehr nahe längs deren Oberfläche. Dadurch ist eine schädliche Anziehung durch die Joche 15 bzw. 16 praktisch vollständig vermieden.

Das Nutzmagnetfeld, das durch die Kraftlinien 24 dargestellt ist, verläuft vom dargestellten Nordpol N des Permanentmagnets 1 in gleichem Ausmaß zu jedem Polstück 15 und von diesen zum Südpol des freien Endes des rohrförmigen Ankerteils 2. Das Magnetfeld ist deshalb in der Ruhelage des Nadelträgers vollkommen symmetrisch bezüglich der Polstücke 15.

Bei einer Auslenkung des die Abspielnadel tragenden Arms 9 nach oben in Fig. 4, d. h. einer Annäherung des freien Endes des Ankerteils 2 an das untere Polstück 15 verläuft das Magnetfeld im wesentlichen gemäß der schematischen Kraftlinie 25 und bewirkt demnach im Joch 21 einen magnetischen Fluß, der in der Spule 22 eine Spannung induziert. Ein magnetischer Fluß entgegengesetzter Richtung wird im Joch 21 bewirkt, wenn sich die Abspielnadel und damit der Arm 9 in der Gegenrichtung bewegt.

Der vorliegende Nadelträger weist eine gegenüber bekannten Nadelträgern für elektromagnetische Wiedergabetonköpfe wesentlich geringere Masse, insbesondere Ankermasse, auf.

Die direkte Verbindung des Permanentmagnets 1 mit dem Ankerteil 2 ergibt zudem einen erhöhten Wirkungsgrad, so daß sich beim beispielsweise erwähnten Nadelträger bei gleicher magnetischer Energie eine Verringerung der Ankermasse um etwa den Faktor 5 erzielen läßt. Infolge der geringen Abmessungen des

ίο Permanentmagnets kann dieser in vorteilhafter Weise in direkter Weise zur Ankerhalterung in einer nichtmagnetisierbaren Hülse benutzt werden. Dadurch kommt der Ankerteil mit der größten Masse in das Gebiet mit der kleinsten Bewegung beim Abspielen einer Schallplatte zu liegen. Zudem bewirkt die beschriebene Lagerung des Nadelträgers in vier Punkten eine wesentliche Verminderung schädlicher Einflüsse der elastischen Manschette infolge von bei bekannten Lagerungen auftretenden Deformationen des elastischen Materials, z. B. in Eckbereichen der quadratischen Hülse. Die Reibungsflächen der Halterung sind beim vorliegenden Nadelträger sehr gering; auch im Hinblick auf die geringere, zu lagernde Masse des Nadelträgers resultieren kleinere, an sich schädliche Reibungskräfte.

Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel weisen der Permanentmagnet 1 und der anschließende Abschnitt 3 des rohrförmigen Ankerteils Kreis- bzw. Zylinderform auf, wogegen die nichtmagnetisierbare Hülse 13 einen quadratischen Innenquerschnitt hat. Eine umgekehrte Ausbildung ist natürlich möglich, wenn auch weniger einfach ausführbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektromagnetisches Schallplatten-Tonabnehmersystem, mit einem die Abtastnadel tragenden Arm und einem mit diesem verbundenen Anker, der aus einem plättchenförmigen, in Richtung des Abtastarms magnetisierten Permanentmagnet und einem mit diesem verbundenen, rohrförmigen, ferromagnetischen Ankerteil besteht, und mit einer Haltevorrichtung zur schwenkbaren elastischen Lagerung des Abtastarms bzw. des Ankers innerhalb einer Hülse aus nicht magnetisierbarem Material, die sich zwischen fest angeordneten Polschuhen eines Induktionssystems befindet, wobei die Halterung des Abtastarms im Bereich des Permanentmagneten durch das Zusammenspiel eines zwischen Hülse und Permanentmagnet befindlichen elastischen Lagerteils und eines in Gegenrichtung zum Abtauarm im wesentlichen koaxial zu diesem gespannten Zugdrahtes bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige, ferromagnetische Ankerteil (2) sich vom Permanentmagnet (1) aus koaxial zum Abtastarm (9) in dessen Gegenrichtung erstreckt und im Bereich (3) seiner Anschlußteile an die Stirnfläche des Permanentmagneten (1) im wesentlichen die gleichen Querabmessungen aufweist wie der Permanentmagnet (1), und daß das elastische Lagerteil (7) die Form einer um die äußere Schmalseite des Permanentmagneten (1) oder zusätzlich um einen Teil des rohrförmigen Ankerteils (2) gelegten Manschette besitzt.

2. Tonabnehmersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Ankerteil (2) einen weiteren Bereich (5) aufweist, dessen äußere Querabmessungen und Wandstärke kleiner als diejenigen des erstgenannten Bereichs (3) sind und dessen axiale Länge größer als diejenige des erstgenannten Beieichs (3) ist, wobei die axiale Länge des erstgenannten Bereichs (3) mindestens annähernd gleich der Dicke des Permanentmagnets (l)ist.

3. Tonabnehmersystem nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Manschette (7) auf der Schmalseite des Permanentmagneten (1) und des erstgenannten Bereichs (3) des rohrförmigen Ankerteils (2) aufliegt.

4. Tonabnehmersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich vom erstgenannten Bereich (3) des rohrförmigen Ankerteils (2) zu dessen zweitem Bereich (5) die äußere Querabmessung stetig verringert.

5. Tonabnehmersystem nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanent magnet (1) und der erstgenannte Bereich (3) des rohrförmigen Ankerteils (3) zum Zwecke der Halterung in einer Vierkanthülse (13) einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.

6. Tonabnehmersystem nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet und der erstgenannte Bereich des rohrförmigen Ankerteils zwecks Halterung in einer zylindrischen Hülse einen quadratischen Querschnitt aufweisen.

7. Tonabnehmersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (1) und ein Bereich (3) des rohrförmigen Ankerteils je eine zentrische Bohrung aufweisen, in welcher ein aus Leichtmetall bestehen-

des, mindestens einen Teil des mit der Abspielnadel (10) versehenen Arms (9) bildendes Rohrstück (8) befestigt, z. B. eingeklebt ist.

8. Tonabnehmersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem genannten Rohrstück (8) zentral eine Feder (11), z.B. ein Drahtstück, befestigt, ζ. B. eingeklebt ist, deren anderes Ende zur Verbindung mit der Hülse (13) aus nicht magnetisierbarem Material bestimmt ist

9. Tonabnehmersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der größten Querabmessung des Permanentmagneten (1) zu seiner Dicke im Bereich von 2 bis 10 und das Verhältnis der Länge des rohrförmigen Ankerteils (2) zur Dicke des Permanentmagnets (1) im Bereich von 4 bis 10 liegt.

10. Tonabnehmersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (1) aus Samarium-Kobalt besteht.