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Plattenspieler mit einstellbarer Antiskating-Einrichtung Die Erfindung
geht aus von einem Plattenspieler mit einer Antiskating-Einrichtung, die mittels
eines Einstellgliedes in ihrer Stärke zur Berücksichtigung unterschiedlicher Auflagekräfte
des Tonarmes einstellbar ist.
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Eine Antiskating-Einrichtung besteht aus einer Kraftquelle (Feder
oder Magnet), die einerseits mit dem Gehäuse und andererseits mit der vertikalen
Tonarmachse verbunden ist und auf diese ein Drehmoment ausübt, so daß der Tonarm
vorzugsweise zum Plattenrand hingezogen wird. Da die zur Plattenmitte hin gerichtete
Skatingkraft proportional der Auflagekraft des Tonarmes ist, ist es zumindest wünschenswert,
das Antiskating-Drehmoment bezüglich der Auflagekraft einstellbar auszubilden. Dies
stößt aber auf erhebliche Schwierigkeiten, weil mehrere einander zum Teil konträr
entgegenstehende Forderungen erfüllt werden müssen. Dies sei am Beispiel einer Feder
als Kraftquelle erläutert.
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Dadurch nämlich, daß der Tonarm beim Abspielen der Schallplatte gegen
die Federkraft einschwenkt, verspannt er diese, und die Federkraft nimmt zu. Gebraucht
wird aber ein abnehmendes Antiskating-Drehmoment, so daß besondere Kunstgriffe notwendig
sind, um diese unerwünschte Zunahme zu mildern oder umzukehren.
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Eine Möglichkeit besteht darin, die Feder groß genug zu machen, so
daß die relativ kleine Schwenkung des Tonarmes beim Abspielen der Schallplatte die
Feder relativ wenig längt. Es ergibt sich zwar immer noch eine nach innen zunehmende
Federkraft, aber der Anstieg kann so klein gehalten werden, daß die Federkraft praktisch
konstant bleibt. So ist es bekannt (USA.-Patentschrift 3 088 742) über die vertikale
Tonarmachse eine mehrfach gewundene und deshalb lange Spiralfeder zu streifen und
mit dieser konzentrisch anzuordnen, wobei deren eines Ende an der Achse und das
andere Ende an einer gehäusefesten, die Achslagerung tragenden Buchse befestigt
ist.
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Diese Antiskating-Einrichtung ist zwar einfach, aber nicht einstellbar
auszubilden. Wollte man nämlich das Gegenlager der großen bzw. langen Feder einstellbar
verlagern, so würden sich sehr große, praktisch nicht vertretbare Einstellwege ergeben,
weil zusätzlich zur Weichheit der Feder auch noch eine große Variation der Auflagekraft
von beispielsweise 1 bis 6 p, also wenigstens im Verhältnis 1: 6, zu berücksichtigen
ist.
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Eine weitere Möglichkeit besteht darin (USA.-Patentschrift 3129 008),
eine relativ lange Zugfeder auf einen sehr kurzen, schellenartig an der vertikalen
Tonarmachse befestigten Hebel einwirken zu lassen. Beim Schwenken des Tonarmes verändert
sich die effektive Hebellänge wegen der Kürze des Hebels sehr stark, so daß eine
mit dem Rillenradius einhergehende Abnahme des Antiskating-Drehmoments erreicht
werden kann. Aber auch hier würde eine einstellbare Verlagerung des Gegenlagers
zu untragbar großen Einstellwegen führen. Hinzu kommt noch, daß der Platz unter
der Platine oftmals für derartige Einstellvorrichtungen mit so großen Einstellwegen
nicht ausreicht. Ferner ist es bekannt (französische Patentschrift 1389 300), eine
große Abhängigkeit der effektiven Hebellänge von der Schwenkung des Tonarmes zum
Ausgleich der zunehmenden Federspannung dadurch zu gewinnen, daß ein zwar längerer,
dafür aber nahezu parallel zum Tonarm und zur Zugfeder ausgerichteter Hebel zwischen
Tonarm und relativ langer Zugfeder angeordnet ist. Auch hier ergeben sich zu lange,
räumlich nicht mehr unterbringbare Einstellwege.
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Es ist deshalb für die Einstellung des Antiskating-Drehmoments davon
Gebrauch gemacht worden (deutsche Auslegeschrift 1217 091), den Winkel zwischen
einem unter Federzug stehenden Hebel am Tonarm und dem Tonarm einstellbar auszubilden,
so daß sich die effektive Hebellänge einstellbar verändert. Auch hier ist die Variationsmöglichkeit
für die Auflagekraft eingeengt, weil nur bei kleinen effektiven Hebellängen deren
Änderung beim Schwenken des Tonarmes der Federspannung und damit der Zunahme der
Antiskating-Kraft entgegenarbeitet, so daß ein nach inneren Rillenradien fallendes
Antiskating-Drehmoment resultiert. Dagegen kommt bei der Einstellung größerer effektiver
Hebellängen die Längung der Feder verstärkt zur Wirkung und damit die Zunahme der
Federkaft, so daß ein ungefähr konstantes,
wenn nicht gar ansteigendes
Antiskating-Drehmoment resultiert. Dies stimmt aber mit dem wirklichen benötigten
Antiskating-Drehmoment nicht mehr überein, sondern stellt eine Überkompensation
dar.
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Es ist weiter versucht worden, diese Einstellschwierigkeiten, die
bei Verwendung einer Feder als Antiskating-Kraftquelle auftreten, zu vermeiden,
indem zur Kompensation der Skating-Kraft die vertikale Schwenkachse des Tonarmes
gegenüber der Lotrechten lediglich geneigt wird (USA.-Patentschrift 2 647 753).
Einmal ist diese durch die Schrägstellung entstehende seitliche Komponente der Schwerkraft
nicht einstellbar und zum anderen auch unbestimmt, weil es für die Größe dieser
Komponente auf den Neigungswinkel gegenüber der Lotrechten ankommt, dieser aber
von der zufälligen Aufstellung des Plattenspielers abhängt. Die fehlende Einstellbarkeit
läßt sich zwar unter Verwendung eines Kardanlagers mit einstellbarem Zwischenring
erreichen (deutsche Auslegeschrift 1036 525), dagegen bleibt der prinzipiell nicht
behebbare Mangel der Aufstellungsabhängigkeit.
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Ferner ist es bei einer Antiskating-Einrichtung mit magnetischer Kraftquelle
bekannt (britische Patentschrift 1005 810), die magnetische Kraft durch Heben und
Senken bzw. Zu- und Wegführen der Magnete zu vergrößern oder zu verkleinern. Trotz
anpassender Formgebung der Magnete selbst ist aber insbesondere für die kleinen
Auflagekräfte von 1 bis 2 p keine genügende Anpassung an den Verlauf der Skating-Kraft
in Abhängigkeit vom Rillenradius zu erzielen. Diese aus der Form kommende Korrektionsmöglichkeit
ist nämlich schon aus Gründen der Geometrie wie auch des spröden, harten, zu sinternden
Werkstoffes der Permanentmagnete sehr beschränkt und verliert mit zunehmendem Abstand
der Magnete sehr schnell ihre Wirkung vollständig. Die richtige Skating-Kompensation
ist aber gerade für diese kleinen Auflagekräfte wichtig. Ferner zeigt das Magnetfeld
wegen der quadratischen Abnahme seiner Feldstärke mit der Entfernung der Pole beim
Schwenken des Tonarmes eine unzulässige große Änderung -der Antiskating-Kraft. Dies
trifft in verstärktem Maß für die größeren Auflagekräfte, etwa ab 3 p, zu, weil
sich dann die Pole zunächst nur mit geringem Abstand gegenüberstehen, der sich beim
Schwenken des Tonarmes stark vergrößert. Bei dieser Lösung mit magnetischer Kraftquelle
ist also sowohl für die kleinen als auch für die großen Auflagekräfte keine befriedigende
Kompensation der Skating-Kraft über den ganzen Schwenkbereich des Tonarmes vorhanden.
Weitere Fehler sind dadurch zu erwarten, daß der Ort und die Ausdehnung der Pole
- zusätzlich zur Polstärke selbst - bei der Fertigung der verwendeten Scheiben-
oder ringförmigen Magnete stark schwankt. Zusätzlich sind Magnete der erforderlichen
Größe wesentlich teuerer als Federn; auch muß die Mechanik zur Änderung des Magnetabstandes
präziser als bei der Einstellung von Federn ausgebildet werden, weil bei kleinen
Polabständen schon geringe Abstandsänderungen merkbare Kraftänderungen bewirken.
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Die Erfindung greift deshalb wieder auf Federn als Kraftquelle zurück,
wodurch die Nachteile dieser anderen Kraftquelle vermieden werden, und stellt sich
die weitergehende Aufgabe, die bisher die Verwendung der Feder als Kraftquelle einschränkenden
Nachteile zu vermeiden und zusätzlich eine bezüglich der Auflagekraft in weiten
Grenzen einstellbare und trotzdem möglichst einfache und raumsparende Antiskating-Einrichtung
zu schaffen.
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Die Lösung ist gekennzeichnet durch die Anordnung einer um die vertikale
Tonarmachse gewundenen ersten Blattfeder als erste Kraftquelle für die Antiskating-Einrichtung,
der eine zweite ähnliche Blattfeder als weitere Kraftquelle mittels des Einstellgliedes
zuschaltbar ist.
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Hierdurch ist bei bequemster Bedienung eine mehrfache Ausnutzung von
Korrektionsmitteln für eine Anpassung der Federkräfte an ein gewünschtes, von dem
Verlauf der Federkraft abweichendes Antiskating-Drehmoment gewonnen. Dadurch ist
ein sehr großer Variationsbereich der Auflagekraft-Einstellung erfaßbar und trotzdem
eine kompakte Antiskating-Einrichtung möglich. Ferner bleibt eine gewünschte, vorgegebene
Abhängigkeit des Antiskating-Drehmoments vom Tonrillenradius auch bei der Einstellung
von weiter auseinanderliegenden Werten der Auflagekraft erhalten.
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Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert.
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F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt mit Seitenansicht und F i g. 2 einen
Querschnitt durch die bei der vertikalen Tonarmachse angeordneten Antiskating-Einrichtung.
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Mit 1 ist die vertikale Tonarmachse bezeichnet. Sie ist mittels zweier
Kugellager 2 und einer Lagerbuchse 3 an der Platine 20 des im übrigen weiter nicht
dargestellten Plattenspielers leicht schwenkbar befestigt.
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Es wird in dem Beispiel eine mit einer Feder arbeitende Antiskating-Einrichtung
verwendet, obwohl die Erfindung auch für andere Kraftquellen, wie Magnete, vorteilhaft
verwendbar ist. Zur Korrektion des Verlaufs der Federkraft beim Abspielen der Platte
wird eine an der Tonarmachse befestigte Kurvenscheibe 4 (Nockenscheibe) benutzt,
an die sich beim Schwenken des Tonarmes ein leicht biegsames Band 5 für einen Teil
des Umfanges anlegt, das mit seinem anderen Ende an der Feder befestigt ist. Diese
Feder ist mittels des Einstellgliedes 6 für die auf der Skala 7 vermerkten Auflagekräfte
eine zweite Feder zuschaltbar.
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In weiterer Ausbildung wird als erste Kraftquelle bzw. Feder eine
um die vertikale Tonarmachse 1 gewundene Blattfeder 8 angeordnet, der eine zweite
ähnliche Blattfeder 9 zuschaltbar ist. Es handelt sich hier tatsächlich um Blattfedern
und nicht um Spiralfedern, was dadurch zustande kommt, daß das freie Ende 10 der
ersten Blattfeder 8 an dem Band 5 befestigt ist. Dies hat den Vorteil, daß beim
Schwenken des Tonarmes bzw. der Kurvenscheibe 4 aus der ausgezogen gezeichneten,
für innere Rillenradien maßgeblichen Stellung in die gestrichelte, für äußere Rillenradien
wirksame Stellung 4a das freie Federende 10 im Verhältnis zur großen Länge der gewundenen
Blattfeder 8 nur wenig verrückt wird, und sich daher die Federkraft nur wenig ändert.
Diese praktisch als konstant anzusehende Federkraft wirkt über die Kurvenscheibe
4 mit einem beim Abspielen der Schallplatte veränderlichen, effektiven Hebelarm
auf die Tonarmachse 1, so daß eine Anpassung des AntiskatingDrehmoments an die Tonarmgeometrie
möglich ist. Durch die Formgebung der kurvenförmigen Berandung 4 b der Kurvenscheibe
4, an die sich das
Band 5 anlegt, ist eine weitestgehende Anpassung
möglich.
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Naturgemäß kann die gewundene Blattfeder 8 auch auf einen, in der
F i g. 2, a herausgezeichneten Hebel 11 an der Tonarmachse 1 wirken. Das freie Ende
10 b der Blattfeder ist mit dem kurzen Hebel 11 drehbar, z. B. in einer Kerbe oder
über einem nicht gezeichneten Bolzen, verbunden, damit sich die Blattfederwirkung
und diese außerdem mit veränderlicher effektiver Hebellänge ergibt. Eine feste Einspannung
in den Hebel 11 würde die Feder 8 zur Spiralfeder machen, die mit konstanter effektiver
Hebellänge auf die Tonarmachse wirken und deshalb eine mit der Einwärtsbewegung
des Torarmes ansteigendes Antiskating-Drehmoment ergeben würde.
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Das zweite Ende 13 der Blattfeder 8 ist gehäusefest an dem Gegenlager
14 befestigt. Das Gegenlager 14 wird nämlich von dem an der Lagerbuchse 3 fest angeschraubten
Kugellagerdecke115 getragen. Damit ergibt sich bereits eine einfache und raumsparende
Antiskating-Einrichtung, die auch für sich allein vorteilhaft verwendbar ist. Will
man sie aber beispielsweise durch Verrücken des Federgegenlagers 14 einstellbar
machen, so ergeben sich wegen der bei der Schwenkung des Torarmes an sich vorteilhaften
Länge der Feder 8 die eingangs geschilderten Schwierigkeiten. Trotzdem läßt sie
sich aber auf einfache Weise weiterbilden, so daß unter Erhaltung ihrer Vorzüge
auch die Einstellung der Auflagekraft in ausreichendem Maß möglich ist.
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Hierzu wird die Anordnung ergänzt durch eine an der ersten Blattfeder
entlangschiebbare Anordnung einer zweiten gewundenen Blattfeder 9, wobei ihr freies
Ende 16 an der ersten Blattfeder 8 kraftschlüssig und in deren Längsrichtung verschieblich
und ihr anderes Ende 17 mit dem Einstellglied 6 fest verbunden ist. Der Kraftschluß
kann beispielsweise mittels eines um beide Federn gelegten, an dem verschieblichen
Federende 16 befestigten Nylonringes 18 hergestellt werden.
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Es ergibt sich die angestrebte Wirkung, daß die erste, an sich vorteilhafte
Blattfeder 8 durch die zweite Blattfeder 9 einstellbar verstärkt wird, so daß an
dem Band 5 eine der Einstellung entsprechende größere Kraft zieht. Die zweite Feder
9 ist der ersten Feder 8 zuschaltbar.
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Für die Ausbildung der Anzeige ist es vorteilhaft, daß wenigstens
eine der beiden Blattfedern mit einer vollen Windung berührungsfrei um die vertikale
Tonarmachse gewunden ist; dann läßt sich nämlich mit einer Drehung der ganze Einstellbereich
durchfahren. Dabei vereinfacht es die Vorrichtung weiter, wenn die beiden Blattfedern
gleich lang sind.
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Ferner wird bei gleicher Einfachheit der Einstellbereich vergrößert,
wenn die erste Blattfeder 8 bezüglich ihrer Stärke für die kleinste Auflagekraft
und die zweite Blattfeder 9 für die größte Auflagekraft minus dieser kleinsten Auflagekraft
ausgelegt ist.
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In der F i g. 2 ist die erste Feder 8 für 1 p (Pond) Auflagekraft
ausgelegt. Sie erzeugt also ein solches Drehmoment an der Tonarmachse 1 und weiter
am Tonarm, daß an der Abtastnadel eine nach außen gerichtete Kraft von etwa 10 %
der Auflagekraft von 1 p, also ungefähr 0,1 p, zur Verfügung steht. An dieser Rechnung
soll auch deutlich gemacht werden, daß es sich bei den Federn 8 und 9 um schwache
Federn handelt und daß in der Vorrichtung nur geringe Kräfte umgesetzt werden. Ferner
ist die zweite Feder 9 durch ihre Abmessungen, insbesondere ihre Dicke oder durch
ihren Elastizitätsmodul fünfmal so stark gewählt. Dies hat die Wirkung, daß, wenn
ihr freies Ende 16 bis zum freien Ende 10 der ersten Feder geschoben ist, beide
Federn sich voll addieren und zusammen die für die gewählte höchste Auflagekraft
6 p nötige Kraft liefern.
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Wird das freie Ende 16 bis etwa auf die halbe Länge der ersten Feder
geschoben (gestrichelte Stellung 18a des Nylonringes 18), so ergibt sich bereits
die doppelte Kraft, vor allem durch die Verkürzung der ersten Feder B. In der Stellung
18 b des Nylonringes 18 ist diese Federlänge auf ungefähr ein Viertel reduziert
und die Kraft vervierfacht. In dieser Stellung wird bereits die zweite Feder beim
Schwenken des Tonarmes in verstärktem Maß mitgebogen, so daß die verbleibende freie
Länge der ersten Feder 8 in der Praxis bereits kleiner als ein Viertel zu wählen
ist. Analog ergeben sich die übrigen Werte.
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Die Antiskating-Einrichtung ist also trotz ihrer Einfachheit in weiten
Grenzen bezüglich der Auflagekraft einstellbar. Trotzdem ist sie sehr einfach und
kompakt. Sie kann diese Vorzüge verstärkt zur Wirkung bringen, wenn die Antiskating-Einrichtung
in einem mit der vertikalen Tonarmachse konzentrischen, hohlen Einstellring 6 angeordnet
ist. Die Antiskating-Einrichtung ist dadurch auch einfach herstellbar und montierbar
und beansprucht keinen Teil des unterhalb der Platine 20 knappen Raumes.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt,
insbesondere ist die Blattfeder 8 als Spiralfeder verwendbar, wenn der damit verbundene
ansteigende Verlauf der Federkraft nicht stört.