DE1138560B - Schneiddose zum Aufzeichnen von zwei Signalen in einer Rille eines Schalltraegers - Google Patents

Description

INTERNAT. KL. G 10 j

DEUTSCHES

PATENTAMT

F 25785IX a/42 g

ANMELDETAG: 21. MAI 1958

BEKANNTMACHUN G
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 25. OKTOBER 1962

Die Erfindung betrifft eine Schneiddose zum Aufzeichnen von zwei in ihrer Schwingungsrichtung einen Winkel bildenden Signalen in einer Rille eines Schallträgers, insbesondere einer Schallplatte, mit zwei unabhängig voneinander beweglichen elektromechanischen Wandlern, die mit einem einen Schneidstichel tragenden, T-förmig ausgebildeten, in sich steifen Kupplungsstück verbunden sind.

Schneiddosen dieser Art sind bekannt. Es war aber bisher praktisch nicht möglich, solche Schneiddosen mit zufriedenstellendem Ergebnis herzustellen, was unter anderem darauf zurückzuführen ist, daß es erfahrungsgemäß schwierig ist, eine Kreuzmodulation durch gegenseitige mechanische Beeinflussung der beiden elektromechanischen Wandler über das Kupplungsstück zu vermeiden.

Man war bisher der Ansicht, daß man die Kreuzmodulation durch Vergrößerung der Masse der elektromechanischen Wandler und Verminderung der Masse des Kupplungsstückes vermindern könne. Auf diese Weise konnte zwar theoretisch die Kreuzmodulation herabgesetzt werden, es traten dabei aber andere Nachteile auf, z. B. eine unvorteilhafte Vergrößerung der Abmessungen, des Gewichtes und des Energieverbrauches der Schneiddose. Außerdem sind der Verkleinerung der Masse des Kupplungs stücks Grenzen gesetzt, da es zur Erzielung eines befriedigenden Frequenzgangs erforderlich ist, daß das Kupplungsstück, zumal bei den höchsten Frequenzen, bei denen es Beschleunigungen in der Größenordnung von 1000 g ausgesetzt ist, die Eigenschaften eines mechanisch starren Körpers behält.

Die beiden elektromagnetischen Wandler, die derart angeordnet sind, daß ihre Bewegungsrichtungen parallel zueinander liegen, können derart zusammengekuppelt werden, daß sie das Kupplungsstück immer in der gleichen Richtung beeinflussen. Wenn beide Wandler gleichphasig arbeiten, erhält man eine einer Tiefenschrift in der Schallplatte entsprechende Bewegung des Schneidstichels. Man kann auch die beiden Wandler, die beispielsweise nach dem dynamischen Prinzip arbeiten können, in Gegenphase arbeiten lassen, wodurch das Kupplungsstück eine Drehbewegung ausführt, bei der eine Seitenschrift aufgezeichnet wird. Die Schnitttiefe ist dabei konstant.

Eine Schneiddose der genannten Art kann weiterhin zum gleichzeitigen Aufzeichnen von zwei Signalen in eine Rille verwendet werden, wie sie beispielsweise bei einer stereophonischen Schallaufnahme auftreten. Die beiden elektromagnetischen Wandler Schneiddose zum Aufzeichnen von zwei Signalen in einer Rille eines Schallträgers

Anmelder: Fonofilm Industri A/S, Kopenhagen

Vertreter: Dipl.-Ing. C. Stoepel, Patentanwalt, Landau (Pfalz), Am Schützenhof

Beanspruchte Priorität: Dänemark vom 5. März 1958 (Nr. 753)

Einer Kristian Knudsen,

Vanlose, Kopenhagen (Dänemark),

ist als Erfinder genannt worden

werden dabei jeweils von zwei getrennten Kanälen aus gesteuert. Dabei muß jedoch die Wiedergabequalität bei sämtlichen vom Kupplungsstück auszuführenden Bewegungen gleich gut sein. Es ist mit anderen Worten erforderlich, daß die mechanischen Impedanzen, Eigenfrequenzen usw. bei allen Bewegungen die gleichen sind. Diese Forderung konnte bisher bei Schneiddosen der oben angegebenen Gattung nicht erfüllt werden.

Zweck der Erfindung ist, die erwähnten Nachteile zu beheben, d. h. eine Schneiddose zu schaffen, bei der die Kreuzmodulation zwischen den beiden elektromagnetischen Wandlern bis auf ein nicht störendes Minimum reduziert ist und bei der gleichzeitig die mechanischen Impedanzen, Eigenfrequenzen usw. bei den beschriebenen drei Bewegungsarten im wesentlichen die gleichen sind.

Die Erfindung besteht darin, daß die beiden Wandler mit dem Kupplungsstück derart verbunden sind, daß die Verbindung für senkrechte Kräfte steif, aber für Drehkräfte um eine durch die Verbindungsstelle gehende Achse nachgiebig ist, und daß das Kupplungsstück so ausgebildet ist, daß die Angriffspunkte der beiden Wandler zumindest annähernd auf einer durch den Schwerpunkt des Kupplungsstückes verlaufenden geraden Linie symmetrisch zum Schwerpunkt desselben und in einem Abstand von diesem liegen, der gleich

UYj ist, wobei /das Trägheitsmoment des Kupplungsstückes um eine durch den Schwerpunkt gehende,

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senkrecht zur Schwingungsebene stehende Achse und M die Masse des Kupplungsstückes bedeutet. Das Überraschende der durch die Erfindung erzielten Lösung besteht darin, daß man in etwa umgekehrt vorgeht, als man es bisher als richtig angesehen hat, denn die Erfüllung der genannten Formel setzt eine Erhöhung der Masse des Kupplungsstückes über den zur Gewährleistung der erforderlichen mechanischen Starrheit notwendigen

der Voraussetzung, daß die oben angegebene Bedingung χ — \ητ7 erfüllt ist, führt eine Beeinflussung seitens der Schwingspule 2 zu einer Verschwenkung des Kupplungsstücks um die Verbindung 4, so daß der Schneidstichel eine Bewegung ausführt, die im wesentlichen als eine geradlinige Bewegung in einer einen Winkel von 45° mit der waagerechten Ebene bildenden Richtung betrachtet werden kann. Hierbei

Wert hinaus voraus. Die erforderliche Vergrößerung 10 wird der Schneidstichel in der in Fig. 5 gezeigten der Masse des Kupplungsstückes ist aber von unter- Art ausgelenkt.

geordneter Bedeutung, weil seine Masse ohnehin Fig. 6 zeigt die Auslenkung des Schneidstichels

bedeutend kleiner sein kann als die Masse der bei alleiniger Wirksamkeit der Schwingspule 1. elektromagnetischen Wandler. Eine Kombination dieser beiden Bewegungen erhält

Der Aufbau und die Wirkungsweise der Schneid- 15 daher das in Fig. 7 gezeigte Aussehen. So wird dose werden an Hand der Zeichnung näher erläutert. also der Schneidstichel ausgelenkt, wenn man zwei Es zeigt unabhängige Modulationen eines Zwei-Kanal-Systems

Fig. 1 in der Vorderansicht einen Teil einer aufzeichnet.

erfindungsgemäßen Schneiddose, Es läßt sich nun nachweisen, daß für alle drei

Fig. 2 ein unter Einwirkung der beiden gleich- 20 Bewegungsarten (Fig. 2 bis 4) die Wandler mit phasig arbeitenden elektromagnetischen Wandler derselben Masse des Kupplungsstücks belastet sind,

wenn die oben angegebene Dimensionierungsregel angewendet wird.

1. Eine Betrachtung der Fig. 2 zeigt deutlich, daß jede der beiden Spulen durch die Hälfte der Masse

-=- belastet ist (gleich-

stehenden Kupplungsstück,

Fig. 3 das unter Einwirkung der beiden in Gegenphase arbeitenden elektromagnetischen Wandler stehende Kupplungsstück,

Fig. 4 das unter Einwirkung nur des einen elektromagnetischen Wandlers stehende Kupplungsstück, wobei der andere Wandler nicht erregt ist, und Fig. 5, 6 und 7 verschiedene Lagen des Schneid-

des Kupplungsstücks, also mit ₂ phasige Bewegung).

2. In Fig. 3 dreht das Kupplungsstück sich um

sticheis bei verschiedenen Beeinflussungen des Kupp- 30 seinen Schwerpunkt, so daß jede der Schwingspulen lungsstücks durch die elektromagnetischen Wandler. durch eine äquivalente Masse belastet wird, die Fig. 1 zeigt eine Schneiddose mit zwei elektro- gleich dem halben Trägheitsmoment dividiert durch dynamischen Wandlern. Die beweglichen Teile dieser x² ist.
Wandler 1, 2, die parallel zueinander liegende Wenn das_Kupplungsstück derart ausgebildet ist,

Bewegungsrichtungen haben Jede der Schwing- 35 _{daß χ} \IL ist, ergibt sich also eine Belastung = spulen ist mit einem Kupplungsstuck 3 über die y M ^{ö ö}

Verbindungen 4, 5 beweglich verbunden. Das Kupplungsstück 3 trägt einen Schneidstichel 6, dessen Spitze eine solche Lage einnimmt, daß die Verbindungslinien zwischen dieser Spitze und den beiden Verbindungen 4, 5 miteinander einen Winkel α von 90° bilden.
Der Schwerpunkt? des Kupplungsstückes liegt

2x2

y (gegenphasige Bewegung)

3. In Fig. 4 wird das Kupplungsstück lediglich von der einen Schwingspule beeinflußt. Unter der

/ r

gleichen Voraussetzung, daß χ = 1/-^ ist, dreht

auf oder dicht bei einer durch die beiden Verbindungen 4,5 verlaufenden geraden Linie, wobei 45 sich das Kupplungsstück dabei um den Angriffsdas Kupplungsstück derart symmetrisch aufgebaut punkt der anderen Schwingspule,
ist, daß die beiden Verbindungen 4,5 im gleichen Die einseitige Auslenkung des Kupplungsstückes

Abstand χ beiderseits dieses Schwerpunktes liegen. kann aus zwei Bewegungskomponenten zusammen-Fig. 2 zeigt, wie eine solche Schneiddose in eine gesetzt gedacht werden, und zwar einer transla-Schallplatte 8 einschneidet, wenn die beiden Schwing- 50 torischen Bewegung in Richtung der Kraft P, wobei spulen 1,2 in Gleichphase arbeiten. Das Kupplungs- ein der Kraft entsprechender, entgegengesetzt der

Kraft gerichteter Trägheitswiderstand entsteht, und auf Grund des im Schwerpunkt 7 angreifenden Trägheitswiderstandes einer Drehung des Kupplungsstücks um den Schwerpunkt auf Grund des Drehmomentes P · x. Dem Punkt 5 werden daher

stück bewegt sich hierbei senkrecht auf und ab. In die Schallplatte wird also eine Rille in Tiefenschrift geschnitten, wie durch gestrichelte Linien dargestellt ist.

Wenn die beiden Schwingspulen 1,2 in Gegenphase arbeiten, bewegt sich das Kupplungsstück in der in Fig. 3 gezeigten Weise. In Anbetracht der sehr kleinen Bewegungen ist die Krümmung der Bewegungsbahnen vernachlässigbar klein. Die dadurch bedingte Verkürzung des Abstandes der beiden Schwingspulen wird durch die beweglichen Verbindungen 4, 5 im übrigen ausgeglichen. Praktisch führt das Kupplungsstück eine Kippbewegung um den Schwerpunkt? aus, die den Schneidstichel g_s seitlich auslenkt (Seitenschrift).

Fig. 4 zeigt, wie das Kupplungsstück sich bewegt, wenn nur die Schwingspule 2 in Funktion ist. Unter

zwei Beschleunigungen erteilt.

auf Grund der translatorischen Bewegung, und

pi ρ ρ

Jy 1ΥΛ.Λ IVJL

■.■■'.' ~x^T'

auf Grund der Drehbewegung, wobei die wirksame Masse im Punkts bei der Schwenkung um den

Schwerpunkt gleich dem durch x² dividierten Trägheitsmoment ist. Es ergibt sich hieraus, daß die beiden Beschleunigungskomponenten bei einem gemäß der Erfindung ausgebildeten Kupplungsstück gleich groß sind, so daß die resultierende Beschleuni-

gung im Punkte 5 daher Z)₁ + b₂ = ^& ist, während

die Beschleunigung im anderen Angriffspunkt 4 b\ — b₂ = 0 ist, da die Beschleunigungen hier in entgegengesetzter Richtung erfolgen. Dies bedeutet, daß die resultierende Bewegung des Kupplungsstückes eine Schwenkung um den Angriffspunkt 4 wird.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich weiterhin, daß die Belastung der arbeitenden Schwingspulen

Μχ2

M 2

ist, weil das Trägheitsmoment des Kupplungsstückes gegen Verschwenkung um den Punkt 4 gleich 1 + Mx² ist.

Die Massebelastung ist somit bei allen drei erwähnten Bewegungsformen die gleiche, wobei eine Kreuzmodulation dadurch vermieden wird, daß die Beeinflussungen seitens nur einer der Spulen eine reine Schwenkbewegung des Kupplungsstückes um den Angriffspunkt der anderen Drehspule ergibt.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schneiddose zum Aufzeichnen von zwei in ihrer Schwingungsrichtung einen Winkel bildenden Signalen in einer Rille eines Schallträgers, insbesondere einer Schallplatte, mit zwei unabhängig voneinander beweglichen elektromechanischen Wandlern, die mit einem einen Schneidstichel tragenden, T-förmig ausgebildeten, in sich steifen Kupplungsstück verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wandler mit dem Kupplungsstück derart verbunden sind, daß die Verbindung für senkrechte Kräfte steif, aber für Drehkräfte um eine durch die Verbindungsstelle gehende Achse nachgiebig ist, und daß das Kupplungsstück so ausgebildet ist, daß die Angriffspunkte der beiden Wandler zumindest annähernd auf einer durch den Schwerpunkt des Kupplungsstückes verlaufenden geraden Linie symmetrisch zum Schwerpunkt desselben und in einem Abstand von diesem liegen, der gleichV^. ist, wobei /das Trägheitsmoment des Kupplungsstückes um eine durch den Schwerpunkt gehende, senkrecht zur Schwingungsebene stehende Achse und M die Masse des Kupplungsstückes bedeutet.

2. Schneiddose nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch außerhalb der Verbindungspunkte zu den Wandlern am Kupplungsstück angeordnete Zusatzmassen, die so ausgebildet sind, daß die beiden Bedingungen des Hauptanspruches für das Kupplungsstück erfüllt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 816 311;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1022 022;
britische Patentschriften Nr. 394 325, 448 975;
USA.-Patentschrift Nr. 2 114 471;
»Hütte«, Bd. I, 26. Auflage, S. 242.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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