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Verfahren zum Herstellen von Köpfen für Magnettongeräte
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Köpfen für Magnettongeräte zum Aufzeichnen oder Wiedergeben magnetischer Aufzeichnungen, die je wenigstens zwei Kernteile aus gesintertem oxydischem ferromagnetischem Material enthalten, zwischen denen ein Nutzspalt vorgesehen ist, der mit Glas aufgefüllt ist, das als unmagnetisches Material zum Schutz des Nutzspalts und zugleich zur mechanischen Verbindung der beiden Kernteile dient und wobei durch genaue Bearbeitung die Führungsfläche des Kopfes erzeugt wird, und auch auf nach diesem Verfahren hergestellte Magnettongerät-
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Die oben erwähnte Bearbeitung ist aus der österr. Patentschrift Nr. 181974 an sich bekannt. Bei der
Herstellung solcher Köpfe ist es wichtig, dafür zu sorgen, dass der magnetische Widerstand, den der Nutz- spalt in den ferromagnetischen Kreis einführt, möglichst gross ist, damit ein möglichst grosser Teil des
Magnetflusses, der von den auf einem geeigneten Träger magnetisch aufgezeichneten Signalen ausgeht, den ferromagnetischen Kreis durchfliesst. Hiezu soll bei gegebener Kopfbreite die Spalthöhe, d. i. die Ab- messung der Spaltoberfläche senkrecht zur Berührungsebene des Trägers der magnetischen Aufzeichnungen und des Nutzspaltes, möglichst klein sein.
Zur richtigen Bestimmung der Eigenschaften des Kopfes und auch mit Rücksicht auf die Reproduzierbarkeit soll die Spalthöhe jedoch auch genau bestimmt sein.
An anderer Stelle ist bereits ein Verfahren beschrieben worden, bei dem von zwei spiegelbildlich symmetrischen Teilstücken ausgegangen wird, wobei zwischen den genau bearbeiteten, beispielsweise polierten Spaltoberflächen eine Glasfolie angebracht wird, deren Stärke um wenige Prozent grösser als die endgültig gewünschte Spaltlänge ist, wonach das Ganze bis zum Erweichen des Glases erhitzt und dann bei dieser Temperatur unter einem solchen Druck zusammengepresst wird, das nach dem Erhärten des Glases die richtige Spaltbreite erzielt ist.
Es stellt sich jedoch in der Praxis heraus, dass, wenn man von zwei spiegelbildlich symmetrischen Teilstücken ausgeht, die Genauigkeit der endgültig zu erzielenden Spalthöhe durch die Ungenauigkeiten infolge der nicht genau symmetrischen Lage der beiden Hälften beschränkt wird, wobei zu erwägen ist, dass die Fixierung der beiden Hälften in bezug aufeinander bei Temperaturen zwischen 5000C und 10000C erfolgen muss, wobei zwischen den beiden Hälften eine geschmolzene Glasschicht vorhanden ist.
Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteil zu beheben. Das Verfahren gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass von zwei Teilstücken ausgegangen wird, die je mit mindestens einer genau bearbeiteten Oberfläche versehen sind, dass ausserdem die Teilstücke so angeordnet werden, dass diese Oberflächen nach dem Zwischenlegen einer Glasfolie aneinander anliegen, wobei die Stärke dieser Folie um wenige Prozent grösser als die endgültig gewünschte Spaltlänge ist, und in Richtung der Spalthöhe eine Oberfläche die andere überragt. dass ferner das so erzielte Ganze bis zum Erweichen des Glases erhitzt und dann bei dieser Temperatur unter einem solchen Druck zusammengepresst wird, dass nach dem Erhärten des Glases die richtige Spaltlänge erzielt ist, und dass schliesslich, nach Abkühlung des Ganzen,
die Bearbeitung zur Erzeugung der Führungsfläche des Kopfes stattfindet, wobei für die Bestimmung der Spalthöhe von der Oberfläche ausgegangen wird, die in Richtung der Spalthöhe die geringeren Abmessungen aufweist.
Das bereits früher beschriebene Verfahren wird nachstehend an Hand der Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung und das Verfahren gemäss der Erfindung an Hand der Figuren 2,3 und 4 dieser Zeichnung näher erläutert.
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Fig. 1 stellt einen Schnitt durch einen Magnettongerätkopf dar, der nach dem bereits beschriebenen Verfahren hergestellt ist. Mit 1 und 2 sind zwei Kernteile aus gesintertem oxydischem ferromagnetischem Material bezeichnet, zwischen denen ein Nutzspalt 3 vorgesehen ist, der mit Glas j4 ausgefüllt ist, das als unmagnetischesMaterial zum Schutz für denNutzspalt und zugleich zur mechanischen Verbindung der beiden Kernteile dient. Mit 5 ist ein Schliess joch bezeichnet, das zusammen mit den Teilen 1 und 2 den ferromagnetischen Kreis des Kopfes bildet.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf dem Kernteil 5 die Spule 6 vorgesehen.
Es sei angenommen, dass bei der Herstellung von zwei identischen Teilen 1 und 2 ausgegangen ist.
Die ursprüngliche Gestalt dieser Teile und ihre Lage zueinander nach dem Erhärten des Glases sind mit gestrichelten Linien angegeben. Die schraffierten Teile werden dann durch eine Schleifbearbeitung, beispielsweise durchPolieren, entfernt. Trotz der Genauigkeit, mit der diese Bearbeitung durchgeführt werden kann, ist infolge der Unsicherheit der gegenseitigen Lage der beiden Teile, die nur in verhältnismässig geringem Masse regelbar ist, die mit h bezeichnete Spalthöhe nicht innerhalb enger Grenzen festgelegt.
Ausserdem können die Teile 1 und 2 gegeneinander verdreht sein, was selbstverständlich die Genauigkeit der Spalthöhe gleichfalls beeinträchtigt.
Beim Verfahren gemäss der Erfindung, das an Hand der Fig. 2 näher erläutert wird, treten diese Nachteile nicht auf. Es wird von zwei nicht identischen Teilstücken 7 und 8 ausgegangen, die je mit einer genau bearbeiteten Oberfläche 9 bzw. 10 versehen sind. Zwischen den Flächen 9 und 10 wird eine Glasfolie angebracht, deren Stärke um wenige Prozent grösser als die endgültig gewünschte Spaltlänge ist. Die Fläche 9 ist in Richtung der Spalthöhe grösser als die Fläche 10. Das Ganze wird bis zum Erweichen des Glases erhitzt und bei dieser Temperatur unter einem solchen Druck zusammengepresst, dass nach dem Erhärten die richtige Spaltlänge erzielt ist.
Es leuchtet ein, dass die Grösse der Kraft und die Zeit ihrer Einwirkung von den Eigenschaften des verwendeten Glases, von dem Durchmesser des Magnetkernes an der Stelle des Nutzspaltes und auch von der Temperatur, bei der die Kraft ausgeübt wird, abhängig sind.
Es stellt sich heraus, dass bei der Verwendung gesinterten oxydischen ferromagnetischen Materials für die Kernteile des Magnettonkopfes die so erzielte Glashaftung eine Festigkeit aufweist, die von der gleichen Grössenordnung wie diejenige der Kernteile selbst ist.
Es sei bemerkt, dass es sich empfiehlt, Glas zu verwenden, dessen Ausdehnungskoeffizient für die Betriebstemperatur des Magnettonkopfes möglichst genau gleich dem Ausdehnungskoeffizienten des ferromagnetischen Materials ist, beispielsweise sich von diesem um nicht mehr als 5 % unterscheidet, vorzugsweise jedoch Glas, dessen Ausdehnungskoeffizient im ganzen Temperaturbereich zwischen der Betriebstemperatur des Magnettonkopfes und der Temperatur, bei der das Glas zu erweichen anfängt, möglichst genau gleich dem Ausdehnungskoeffizienten des ferromagnetischen Materials ist, beispielsweise sich um nicht mehr als 10 % von ihm unterscheidet.
Nachdem das Ganze ausreichend abgekühlt ist, wird die Leitfläche 14 dadurch hergestellt, dass die in der Figur schraffiert angegebenen Teile 12 und 13 mit Hilfe einer genauen Bearbeitung, beispielsweise durch Polieren, entfernt werden. Als Bezugsfläche für diese Bearbeitung findet die Fläche 14'des Teiles 8 Verwendung. Hiebei wird zweckmässig der Teil 12 so lange abgeschliffen, bis er in der Fortsetzung der Fläche 14'des Teiles 13 liegt, woraufhin die Teile 12 und 13 bis zur Leitfläche 14 gemeinsam abgeir schliffen werden. Die Höhe h'des Teiles 8 ist genau einstellbar.
Infolge der Tatsache, dass die Oberfläche 9 die Oberfläche 10 in Richtung der Spalthöhe auf beiden Seiten überragt, ist die Höhe h'des Teiles 8 zugleich stets die Höhe des Nutzspaltes, ungeachtet der Lage des Teiles 7 in bezug auf den Teil 8 (sofern natürlich die Oberfläche 10 innerhalb der Oberfläche 9 liegt).
Nach der- Bearbeitung der Flächen 15a und 15b der Teile 7 bzw. 8 wird schliesslich an diese Fläche ein mit einer Spule versehenes Schliessjoch angelegt.
Zweckmässig wird von zwei Teilstücken ausgegangen, die je mit zwei genau bearbeiteten Oberflächen versehen sind, längs deren die Teilstücke aneinander angelegt werden. In Fig. 3 sind zwei derartige Teilstücke mit 16 und 17 bezeichnet. Jedes Teilstück ist mit zwei genau bearbeiteten Oberflächen 18 und 19 bzw. 20 und 21 versehen. Zwischen den Flächen 18 und 20 wird die Glasfolie 4 angebracht. Es stellt sich heraus, dass nach Erhitzung bis zum Erweichendes. Glases nicht nur die Flächen 18 und 20 durch die Glasfolie aneinander angeheftet sind, sondern auch, dass die Flächen 19 und 21 durch Rekristallisationsund Diffusionsvorgänge zusammengewachsen sind, wodurch der magnetische Widerstand dieser Übergangsstelle vernachlässigbar klein wird.
Zur Steigerung der Festigkeit dieser letzteren Verbindung kann ausserdem in einer Nut 22 in einem der Teile 16 oder 17 (in der Figur im Teil 17) ein Glasstäbchen angeordnet
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werden, das bei der Erhitzung auch erweicht und an dieser Stelle eine kräftige Haftung herbeiführt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist auch das aus Glas bestehende unmagnetische Material 4 nicht auf den Nutzspalt beschränkt, sondern es füllt auch einen Teil des Raumes aus, der von den Kernteilen 16 und 17 gebildet wird. Eine derartige Glasmenge 23 erteilt dem Kern in der Nähe des Nutzspaltes eine zu- sätzliche Verstärkung, wodurch sich auch die Möglichkeit ergibt, die Höhe des Nutzspaltes durch Ab- schleifen auf einen gewünschten sehr kleinen Wert zu bringen, ohne dass die Gefahr vorliegt, dass die
Festigkeit des Kreises in der Nähe des Nutzspaltes erheblich verringert wird.
Diese zusätzliche Glasmenge kann auf einfache Weise angebracht werden, beispielsweise dadurch, dass vor der Erhitzung auch ein Glasstäbchen auf der Innenseite des ferromagnetischen Kernes parallel zu und in geringem Abstand von dem Nutzspalt angeordnet wird (das Stäbchen ist in der Figur schematisch durch einen gestrichelten Kreis angegeben). Während der Erhitzung kommt das Glas zum Fliessen und bildet eine Schicht, wie sie in der Figur dargestellt ist.
Die Oberfläche 18 überragt auch hier die Oberfläche 20. Es leuchtet ein, dass eine derartige Beziehung für die Flächen 19 und 21, die im übrigen erheblich grösser als die Flächen 18 und 20 sind, keineswegs notwendig ist. Dadurch, dass für das Teilstück, dem die Oberflächen 18 und 19 angehören, im vorliegen- den Falle das Teilstück 16, ein flaches Materialstück zur Verwendung kommt, dessen Abmessung a in
Richtung der Spalthöhe grösser als die entsprechende Abmessung b eines profilierten Teilstückes, im vor- liegenden Falle des Teilstückes 17, ist, wird von selbst erzielt, dass die Oberfläche 18 die Oberfläche 20 übertrifft, während ausserdem nur eins der Teilstücke, nämlich das Stück 17, einer eingehenderen Bear- beitung ausgesetzt zu werden braucht, d.
h. der Bearbeitung zum Herstellen des Raumes 24 unclder Nut 22.
Schliesslich wird durch eine Schleifbearbeitung die Führungsfläche 27 dadurch erzeugt, dass die schraf- fiert angegebenen Teile 25 und 26 entfernt werden. Als Bezugsfläche für diese Bearbeitung wird die Flä- che 27'des Teiles 17 benutzt. Gewünschtenfalls können auch die schraffierten Teile 28a und 28b weg- geschliffen werden. Die Spule des Magnettonkopfes kann sowohl auf dem Teil 16 als auch auf dem Teil 17 vorgesehen werden.
An Hand der Fig. 4 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem gleichfalls von zwei Teilstücken 29 und
30 ausgegangen wird, die je mit zwei genau bearbeiteten Oberflächen 31 und 32 bzw. 33 und 34 versehen sind. Jetzt wird jedoch zwischen jedem Flächenpaar eine Glasfolie angebracht, wobei in Richtung der
Spalthöhe nicht nur die Fläche 33 kleiner ist als der flache Teil 31 des Teilstückes 29, sondern auch die Fläche 34 kleiner als der flache Teil 32 des Teilstückes 29. Das Teilstück 29 besteht auch hier aus einem flachen Materialstück, dessen Abmessung in Richtung der Spalthöhe grösser als die entsprechende Abmessung des profilierten Teilstücks 30 ist.
Nach der Erhitzung werden jetzt auf beiden Seiten durch eine genaue Bearbeitung die schraffiert dargestellten Teile 35,36, 37 und 38 beseitigt, wobei die Fläche 39'und 40'des Teilstückes 30 als Bezugsflächen dienen. Das Ganze wird nunmehr mit zwei Führungsflächen 39 und 40 versehen.
Dann wird das so erzielte Gebilde entlang einer Ebene 41 zersägt, so dass zwei Kernteile entstehen, die je durch ein mit einer Spule versehenes Schliessjoch ergänzt werden können.
Es sei noch bemerkt, dass das Gebilde auch entlang einer oder mehreren Flächen senkrecht zur Richtung der Spaltbreite, beispielsweise längs den Flächen 42 und 43, durchgesägt werden kann.
Auf diese Weise können aus einem nach dem Verfahren hergestellten Teil mehrere Kernteile hergestellt werden. Selbstverständlich kann bei den Gebilden nach Fig. 2 und 3 ähnlich verfahren werden.
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Method of manufacturing heads for magnetic sound devices
The invention relates to a method for manufacturing heads for magnetic sound devices for recording or playing back magnetic recordings, each containing at least two core parts made of sintered oxidic ferromagnetic material, between which a useful gap is provided which is filled with glass, which is used as a non-magnetic material for Protection of the useful gap and at the same time serves to mechanically connect the two core parts and where the guide surface of the head is created through precise machining, and also on magnetic sound devices manufactured using this method.
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The processing mentioned above is known per se from Austrian patent specification No. 181974. In the
In the manufacture of such heads, it is important to ensure that the magnetic resistance that the useful gap introduces into the ferromagnetic circuit is as large as possible, so that the largest possible part of the
Magnetic flux that emanates from the signals magnetically recorded on a suitable carrier flows through the ferromagnetic circuit. For this purpose, with a given head width, the gap height, i.e. i. the dimension of the gap surface perpendicular to the plane of contact of the carrier of the magnetic recordings and the useful gap should be as small as possible.
In order to correctly determine the properties of the head and also with regard to reproducibility, the gap height should, however, also be precisely determined.
A method has already been described elsewhere in which two mirror-inverted symmetrical sections are assumed, with a glass film being attached between the precisely machined, for example polished, gap surfaces, the thickness of which is a few percent greater than the ultimately desired gap length, after which the whole until the glass softens and is then pressed together at this temperature under such a pressure that the correct gap width is achieved after the glass has hardened.
In practice, however, it turns out that, assuming two mirror-inverted symmetrical sections, the accuracy of the final gap height to be achieved is limited by the inaccuracies due to the not exactly symmetrical position of the two halves, whereby it should be considered that the fixation of the two halves must take place with respect to one another at temperatures between 5000C and 10000C, a molten glass layer being present between the two halves.
The invention aims to remedy this disadvantage. The method according to the invention is characterized in that it is based on two parts, each provided with at least one precisely machined surface, that in addition, the parts are arranged so that these surfaces lie against each other after a glass film has been inserted, the thickness of this Foil is a few percent larger than the final desired gap length, and one surface protrudes over the other in the direction of the gap height. that the whole thus obtained is heated until the glass softens and then pressed together at this temperature under such a pressure that the correct gap length is achieved after the glass has hardened, and that finally, after the whole has cooled down,
the machining to generate the guide surface of the head takes place, with the surface having the smaller dimensions in the direction of the gap height being used as a starting point for determining the gap height.
The method already described earlier is explained in more detail below with reference to FIG. 1 of the accompanying drawing and the method according to the invention with reference to FIGS. 2, 3 and 4 of this drawing.
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Fig. 1 shows a section through a magnetic sound device head which is produced according to the method already described. 1 and 2 denote two core parts made of sintered oxidic ferromagnetic material, between which a useful gap 3 is provided, which is filled with glass j4, which serves as a non-magnetic material to protect the useful gap and at the same time to mechanically connect the two core parts. 5 with a closing yoke is referred to, which together with parts 1 and 2 forms the ferromagnetic circle of the head.
In the illustrated embodiment, the coil 6 is provided on the core part 5.
It is assumed that two identical parts 1 and 2 were used in the manufacture.
The original shape of these parts and their position in relation to one another after the glass has hardened are indicated with dashed lines. The hatched parts are then removed by grinding processing such as polishing. Despite the accuracy with which this machining can be carried out, due to the uncertainty of the mutual position of the two parts, which can only be regulated to a relatively small extent, the gap height marked h is not fixed within narrow limits.
In addition, the parts 1 and 2 can be rotated against each other, which of course also affects the accuracy of the gap height.
In the method according to the invention, which is explained in more detail with reference to FIG. 2, these disadvantages do not occur. It is assumed that there are two non-identical sections 7 and 8, each provided with a precisely machined surface 9 and 10, respectively. A glass film is attached between the surfaces 9 and 10, the thickness of which is a few percent greater than the final desired gap length. The surface 9 is larger than the surface 10 in the direction of the gap height. The whole is heated until the glass softens and is pressed together at this temperature under such a pressure that the correct gap length is achieved after hardening.
It is clear that the magnitude of the force and the time it takes to act depend on the properties of the glass used, on the diameter of the magnetic core at the point of the useful gap and also on the temperature at which the force is exerted.
It turns out that when using sintered oxidic ferromagnetic material for the core parts of the magnetic sound head, the glass adhesion achieved in this way has a strength that is of the same order of magnitude as that of the core parts themselves.
It should be noted that it is advisable to use glass whose coefficient of expansion for the operating temperature of the magnetic sound head is as precisely as possible the same as the coefficient of expansion of the ferromagnetic material, for example does not differ from this by more than 5%, but preferably glass, whose coefficient of expansion as a whole Temperature range between the operating temperature of the magnetic head and the temperature at which the glass begins to soften, is as exactly as possible equal to the coefficient of expansion of the ferromagnetic material, for example does not differ from it by more than 10%.
After the whole has cooled down sufficiently, the guide surface 14 is produced in that the parts 12 and 13 indicated by hatching in the figure are removed with the aid of precise machining, for example by polishing. The surface 14 ′ of the part 8 is used as the reference surface for this processing. In this case, the part 12 is expediently ground down until it lies in the continuation of the surface 14 ′ of the part 13, whereupon the parts 12 and 13 are ground together up to the guide surface 14. The height h'des part 8 is precisely adjustable.
As a result of the fact that the surface 9 projects beyond the surface 10 in the direction of the gap height on both sides, the height h 'of the part 8 is always the height of the useful gap, regardless of the position of the part 7 in relation to the part 8 (if of course the surface 10 lies within the surface 9).
After the machining of the surfaces 15a and 15b of the parts 7 and 8, a closing yoke provided with a coil is finally applied to this surface.
It is expedient to start from two sections, each provided with two precisely machined surfaces, along which the sections are placed against one another. In FIG. 3, two such sections are designated 16 and 17. Each section is provided with two precisely machined surfaces 18 and 19 and 20 and 21, respectively. The glass film 4 is attached between the surfaces 18 and 20. It turns out that after heating until softening. Glass, not only are the surfaces 18 and 20 attached to one another by the glass film, but also that the surfaces 19 and 21 have grown together through recrystallization and diffusion processes, whereby the magnetic resistance of this transition point is negligibly small.
To increase the strength of this latter connection, a small glass rod can also be arranged in a groove 22 in one of the parts 16 or 17 (in the figure in part 17)
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that also softens when heated and creates a strong bond at this point.
In this exemplary embodiment, the non-magnetic material 4 made of glass is not limited to the useful gap, but also fills a part of the space that is formed by the core parts 16 and 17. Such a quantity of glass 23 gives the core in the vicinity of the useful gap an additional reinforcement, which also results in the possibility of reducing the height of the useful gap to a desired, very small value by grinding, without the risk of the
Strength of the circle in the vicinity of the useful gap is significantly reduced.
This additional amount of glass can be attached in a simple manner, for example by arranging a glass rod on the inside of the ferromagnetic core parallel to and at a small distance from the useful gap before heating (the rod is indicated schematically in the figure by a dashed circle ). During the heating, the glass comes to flow and forms a layer as shown in the figure.
Here, too, the surface 18 protrudes beyond the surface 20. It is evident that such a relationship is in no way necessary for the surfaces 19 and 21, which are otherwise considerably larger than the surfaces 18 and 20. The fact that for the section to which the surfaces 18 and 19 belong, in the present case the section 16, a flat piece of material is used, the dimension of which is a in
The direction of the gap height is greater than the corresponding dimension b of a profiled section, in the present case of section 17, it is automatically achieved that surface 18 exceeds surface 20, while only one of the sections, namely piece 17, needs to be subjected to more detailed processing, d.
H. the machining to produce the space 24 and the groove 22.
Finally, the guide surface 27 is produced by grinding, in that the parts 25 and 26 indicated by hatching are removed. The surface 27 ′ of the part 17 is used as the reference surface for this machining. If desired, the hatched parts 28a and 28b can also be ground away. The coil of the magnetic sound head can be provided on both part 16 and part 17.
With reference to Fig. 4, a method is described in which also of two parts 29 and
30 is assumed, which are each provided with two precisely machined surfaces 31 and 32 or 33 and 34. Now, however, a glass film is attached between each pair of surfaces, with in the direction of
Gap height not only the area 33 is smaller than the flat part 31 of the section 29, but also the area 34 is smaller than the flat part 32 of the section 29. The section 29 also consists of a flat piece of material whose dimensions are larger in the direction of the gap height than the corresponding dimension of the profiled section 30.
After the heating, the parts 35, 36, 37 and 38 shown hatched are now removed on both sides by precise machining, the surface 39 'and 40' of the section 30 serving as reference surfaces. The whole is now provided with two guide surfaces 39 and 40.
Then the structure obtained in this way is sawn up along a plane 41, so that two core parts are created, each of which can be supplemented by a closing yoke provided with a coil.
It should also be noted that the structure can also be sawed through along one or more surfaces perpendicular to the direction of the gap width, for example along surfaces 42 and 43.
In this way, several core parts can be produced from a part produced by the method. Of course, a similar procedure can be used for the structures according to FIGS. 2 and 3.
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