<B>Tête magnétique et procédé pour sa</B> fabrication La présente invention comprend une tête magné tique pour l'enregistrement et la reproduction com posée de deux moitiés qui sont l'image l'une de l'autre dans un miroir. Elle comprend aussi un pro cédé de fabrication de cette tête magnétique.
Cer taines formes d'exécution de la tête selon l'invention peuvent comprendre plusieurs éléments magnétiques d'enregistrement ou de reproduction étroitement jux taposés de telle sorte que l'on puisse effectuer de façon simultanée des enregistrements ou des repro ductions sur plusieurs pistes parallèles appartenant à une même bande.
On a suggéré que, dans l'état actuel de cette technique, la densité d'enregistrement maximum pou vant être obtenue correspondait à 8000 cycles par centimètre de bande, c'est-à-dire que si l'on désire enregistrer des signaux ayant une fréquence maxi mum de 20 kc/s, il suffit alors d'utiliser une vitesse de défilement de la bande de 2,5 cm par seconde, tandis que si l'on désire enregistrer des signaux ayant une fréquence maximum de 1 Me/s,
on doit utiliser une vitesse minimum de la bande de 125 cm par seconde environ. Deux facteurs affectent la densité d'enregistrement maximum possible. Le premier de ces facteurs est la finesse de la texture de la bande d'enregistrement et le second est la précision de la tête magnétique et l'étroitesse de l'entrefer d'enre gistrement prévu dans
cette :tête. Dans la bande, des particules ténues d'oxyde magnétique sont incorpo- rées à la surface de la bande selon une distribution au hasard et, dans le cas présent, on suppose qu'une bande d'ennegistnement de bonne qualité est capa- ble de supporter de façon satisfaisante une densité d'enregistrement dépassant nettement <RTI
ID="0001.0054"> celle qui peut être obtenue avec les meilleures têtes magnétiques que l'on trouve actuellement sur le marché. En fait, pour obtenir la densité d'enregistrement mentionnée ci-avant, il faut utiliser une tête magnétique fabri quée avec une précision extrême et comportant un entrefer d'enregistrement extrêmement mince dans son circuit magnétique.
Fondamentalement, la tête magnétique est formée par un circuit magnétique comprenant un enroule ment auquel des signaux sont appliqués pour l'enze- gistrement et auquel des signaux sont prélevés lors de la reproduction.
La partie du circuit magnétique qui est en contact avec la bande comporte un très faible entrefer, de telle sorte que le flux magnétique se disperse vers l'extérieur tout autour de cet entre- fer ;
c'est ce flux de dispersion qui établit une liaison avec les particules du support d'enregistrement lors de leur passage en face de l'entrefer, afin de les magnétiser sélectivement et d'assurer en conséquence l'enregistrement. Il est évident que, si la densité de l'enregistrement correspond à 20000 c/s, un cycle complet n'occupe alors que la huit millième partie d'un centimètre de bande;
pour que la tête magné tique soit capable de détecter avec une précision raisonnable l'augmentation et la réduction du cou rant à l'intérieur du cycle,
l'entrefèr doit représenter alors une petite fraction de la huit millième partie d'un centimètre. Il est donc nécessaire alors de pro- duire un entrefer de longueur très faible, qui peut être exprimée de la façon la plus simple en micron, c'est-à-dire en millièmes de;
millimètre.
Dans le cas de signaux à très haute fréquence, par exemple de signaux de télévision, l'enregistre- ment de fréquences allant jusqu'à 3 Mc/s est néces- saire pour un système ayant une définition de 405 lignes, du type utilisé par exemple en Grande-Bre- tagne, et ces fréquences atteignent 4,5 à 5,
0 Mc/s pour un système à 625 lignes tel qu'il est utilisé couramment aux Etats-Unis et dans certains pays d'Europe. Même avec une densité d'enregistrement atteignant 8000 cycles par cm, ces fréquences exi gent des vitesses de défilement linéaire de la bande de 375 et 625 cm par seconde respectivement. Etant donné que la nécessité d'effectuer des enregistre ments à ces fréquences et même à des fréquences encore plus élevées se fait de plus en plus sentir à l'heure actuelle, les améliorations de la conception ou de la fabrication des têtes magnétiques capables de permettre une augmentation de la densité d'enre gistrement ont une grande importance.
L'un des buts de l'invention -est de fournir une tête magnétique, notamment du type à plusieurs éléments; capable d'assurer un enregistrement et une reproduction selon une densité d'enregistrement très élevée.
La tête magnétique que comprend l'invention est caractérisée en ce que chaque moitié comprend un support non magnétique présentant une ou plusieurs paires d'encoches espacées, un noyau magnétique disposé dans chaque paire d'encoches, chaque noyau étant composé d'une partie centrale et de parties extrêmes formant des angles avec la partie centrale, un enroulement disposé sur la partie centrale de chaque noyau, une broche de connexion connec tée à chaque extrémité de chaque enroulement, les noyaux, les enroulements et les broches de connexion étant rendus solidaires entre eux et avec le support, de façon à former un seul bloc avec ce dernier,
au moyen d'une résine de moulage, la face externe d'une partie extrême de chaque noyau formant une partie d'une face du bloc et les broches se projetant depuis la face opposée de ce dernier, la face extrême du bloc contenant les extrémités des noyaux comportant des facettes contenant les faces extrêmes des noyaux et qui se dressent à l'extérieur à partir de ladite face extrême du bloc, les deux moitiés étant assemblées de façon que les facettes soient juxtaposées et sépa rées par une couche d'une matière non magnétique pour former un entrefer, les espaces formés entre les faces extrêmes des moitiés étant remplis d'une résine adhésive pour maintenir les moitiés ensemble,
la jonction des deux extrémités opposées des noyaux qui définissent l'entrefer présentant un arrondi cha que ensemble constitué par lies noyaux en regard de chaque support et leur enroulement constituant un élément enregistreur.
Le procédé que comprend l'invention, pour la fabrication de cette tête magnétique, est caractérisé en ce qu'on forme pour chaque moitié de la tête un support présentant un nombre de paires d'encoches espacées égal au nombre d'éléments d'enregistrement et de lecture désirés, on forme des noyaux magné tiques comprenant chacun une partie centrale et des parties extrêmes formant des angles avec la partie centrale, on forme un enroulement sur la partie centrale de chaque noyau, on fixe une broche de connexion à chaque extrémité de chaque enroule- ment,
on place un noyau dans chaque paire d'enco ches avec son enroulement, on place le support, les noyaux, les enroulements et les broches de connexion dans un moule et on en forme un bloc avec une résine de moulage de façon que la face externe d'une partie extrême de chaque noyau forme une partie d'une face du bloc, que les broches se projettent depuis la face opposée du bloc et qu'une face extrême du bloc présente des facettes en saillie contenant les faces extrêmes des noyaux, on rectifie les facettes de façon qu'elles soient planes et coplanaires, on place les deux moitiés ensemble avec les facettes en juxtaposition, on place une couche d'une matière non magnétique .entre les facettes pour définir un entrefer,
on remplit l'espace entre les faces extrêmes des deux moitiés avec une résine adhésive, et on rectifie la jonction des parties extrêmes juxtaposées des noyaux qui définissent l'entrefer pour former un arrondi.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la tête magnétique que comprend l'invention et des variantes et illustre, éga lement à titre d'exemple, une mise en oeuvre du pro cédé que comprend l'invention la fig. 1 est une coupe longitudinale de cette forme d'exécution, selon 1-1 en fig. 4 ; la fig. 2 est une vue de la face latérale interne d'une moitié de cette forme d'exécution avant son assemblage avec l'autre moitié ; la fig. 3 est une coupe selon 3-3 de la fig. 2 ;
la fi g. 4 est une vue en plan correspondant à la fig.1 ; les fi-. 5 et 6 sont des vues analogues aux fig. 2 et 3 respectivement, montrant un stade anté rieur du procédé ; la fig. 7 est une vue d'un écran que comprend cette forme d'exécution ;
la fig. 8 est une coupe analogue à celle de la fig. 3 d'une variante<B>;</B> les fig. 9 et 10 sont des vues partielles montrant à plus grande échelle une variante d'un organe repré senté sur la fig. 8, la fig. 10 étant une vue depuis la droite de la fig. 9, et la fig. 11 est une coupe analogue à celle des fig. 3 et 8 d'une autre variante.
Si l'on se reporte tout d'abord aux fig. 1 à 4, la tête magnétique représentée sur la fig. 1 comprend une moitié gauche 1 et une moitié droite 2, réunies pour former une tête magnétique qui, comme montré sur les fig. 2 et 4, est du type à plusieurs éléments magnétiques. Cette tête comprend ici deux éléments permettant un enregistrement simultané sur deux pistes parallèles de la bande.
La moitié gauche 1 représentée sur la fig. 1 est montrée séparément sur les fig. 2 et 3 avant sa réunion avec la moitié droite 2 et on comprendra que la description qui est faite de la moitié gauche 1 de la tête s'applique également à la moitié droite 2 ; on notera toutefois que les deux moitiés présentent une symétrie optique.
La moitié gauche 1 comprend un support rigide préfaçonné 3. Celui-ci est fabriqué de préférence par moulage à partir d'une matière qui est chargée par l'addition d'une substance minérale à l'état fine ment divisé, afin que la pièce moulée terminée soit dure, rigide et stable et conserve la forme voulue malgré les variations de température, d'humidité et des autres conditions ambiantes. On peut utiliser un mica comme matière d'addition, par exemple le pro duit Micanite (marque déposée)
. Le support 3 se présente sous la forme d'un bloc muni d'une cavité pour la réception d'une partie d'un enroule ment 6 porté par un noyau magnétique 5, en ména geant un jeu tout autour de cet enroulement ; il comporte des parties dirigées vers le haut qui pré sentent respectivement des paires de fentes<I>4a</I> et 4b pour la réception du noyau magnétique 5, à raison d'un noyau pour chaque élément de la tête magné tique. Le support 3 comprend ainsi deux paires de fentes 4a et 4b. Il est muni également d'une fente étroite profonde 13 ménagée entre les paires de fentes précitées.
Les noyaux magnétiques 5 sont de préférence en alliage fer-nickel à haute perméabilité, par exemple en Mumétal (marque déposée) ; chaque noyau 5 porte un enroulement 6 qui est bobiné sur lui avec interposition d'une couche de matière isolante.
Cette couche intercalaire peut être obtenue avantageuse ment en enroulant d'abord, sur le noyau 5 une couche unique à spires jointives de fil de nylon fin ayant un diamètre de 0,025 mm environ, et en appliquant sur elle une mince couche de vernis ou d'une autre solution, qui durcit et maintient cette couche de fil en place:
L'enroulement 6 peut, par exemple, être formé par 850 spires étroitement juxtaposées (dis posées par couches successives) de fil de cuivre émaillé d'un diamètre correspondant au NI, 46, mais on comprendra que ceci ne constitue qu'un exemple et que l'enroulement peut être constitué de manières très différentes, selon l'inductance et la capacité de transmission de courant requise. Chaque extrémité de chaque enroulement 6 est connectée à une broche de contact 7 ou 8.
Les deux noyaux 5 portant ces enroulements sont placés dans les paires de fentes<I>4a, 4b</I> du support 3 comme montré sur les fig. 5 et 6, les enroulements étant disposés entre les fentes des paires respectives et étant maintenus en place par des perles d'une résine époxyde adhésive telle que 1' Araldite 103 (marque déposée).
Quand la résine a durci, l'ensem ble est placé dans un moule comportant des organes assurant la mise en place des extrémités libres des noyaux 5, les broches 7 et 8 étant placées dans des trous prévus dans le moule. Celui-ci est étudié de telle sorte que le support 3 s'étende horizontalement, le bord gauche visible sur la fig. 3 se trouvant au fond du moule. Le moule est ensuite fermé en adap tant sur lui une plaque formant couvercle et la cavité de moulage est remplie d'une résine ou d'un com posé de moulage 9.
Une matière appropriée peut "être une résine époxyde ou époxylée dont un exem ple particulier est la résine Araldite type D (mar- que déposée). De préférence, cette résine est mélan gée avant moulage à une matière de charge, par exemple à de la silice ou à du verre à l'état pulvé rulent. Des recherches ont montré que le mélange de la matière de charge avec la résine donne un ensem ble final plus dur et plus stable, c'est-à-dire d'une plus grande stabilité dans le cas de variations de la température et des autres conditions ambiantes, ayant un coefficient de dilatation thermique plus faible que celui obtenu lorsque la résine de moulage est employée seule.
Comme on peut le voir à l'examen des fig. 1 et 3, la plaque supérieure du moule est profilée de telle sorte qu'une face terminale du bloc formant la moitié de la tête (la face droite sur les fig. 1 et 3) constitue deux facettes 5c et 5d contenant les faces terminales du noyau. Ainsi, lorsque les deux moitiés sont réunies, des cavités 10 et 11 sont formées. On se reportera plus en détail plus loin à cette par ticularité.
Quand la résine de moulage a durci, la demi- tête peut être laissée de côté pendant un laps de temps tel que l'on ait la certitude que la résine moulée a vieilli suffisamment pour prendre une condition stable. Ensuite, les deux facettes 5c et 5d sont rectifiées avec soin, afin d'obtenir des faces absolument planes et coplanaires. Un avantage important de la construction et du procédé de fabri cation apparait maintenant.
La résine de moulage adhère fortement aux noyaux 5 et, bien que les lames de métal formant ces noyaux soient très min ces, elles sont maintenues de façon rigide, ce qui permet leur rectification. En utilisant des dispositifs de montage appropriés dans une rectifieuse, il est relativement simple de rectifier les facettes 5c et 5d avec un degré de précision extrêmement élevé, afin qu'elles soient tout à fait planes et situées dans un même plan.
Quand les deux moitiés 1 et 2 ont été rectifiées de cette manière, la tâte magnétique est assemblée en réunissant ces deux moitiés de telle sorte que les facettes respectives 5c et 5d soient juxtaposées, une pièce de matière amagnétique 12 étant placée entre les facettes 5c des moitiés conjuguées.
Afin que la dimension de l'entrefer puisse être déterminée avec précision, une pièce de clinquant, par exemple de clinquant au cuivre béryllium, est utilisée de préfé rence à cet effet ; cette pièce peut avoir une épaisseur de l'ordre de 1 à 5 microns, selon la dknension néces saire pour l'entrefer. Les deux moitiés sont ensuite serrées ensemble dans un autre moule et une plaquette à structure feuilletée 14 est placée dans les fentes profondes 13 des deux moitiés.
Cette plaquette 14 constitue un écran éleetrostatique/éleotrom@agnétique combiné et est obtenue en superposant en alternance des clinquants de Mumétal ou de matière équi valente et de matériau conducteur à faible résistance comme l'aluminium ou le cuivre, de manière à cons tituer un empilage comprenant au moins cinq feuilles de clinquant, par exemple trois feuilles de clinquant magnétique et deux feuilles de clinquant amagnéti- que,
avec une couche d'adhésif intercalaire entre Ires feuilles de clinquant voisines. On presse ensuite l'empilage pour obtenir une bande à structure feuil letée et on découpe cette bande en pièces de dimen sions telles qu'elles s'engagent exactement dans 1-es fentes 13. Ces dernières peuvent avoir une largeur de 0,3 mm environ, les feuilles de clinquant pouvant avoir une épaisseur de 0,025 mm environ ; l'empi lage et l'adhésif intercalaire peuvent être comprimés à une épaisseur totale de 0,2 mm. Les plaquettes 14 sont munies d'orifices 15 comme montré sur la fig. 7.
Dans les têtes connues formées de deux moitiés, l'écran électrostatique/électromagnétique combiné est également formé de deux moitiés, de sorte qu'il existe une solution de continuité dans cet écran, dans le plan de la jonction entre les deux moitiés.
Comme déjà expliqué, le flux magnétique présent dans les noyaux se disperse au droit de l'entrefer d'enregistre ment ; par suite, une interférence mutuelle entre les deux éléments peut se produire le plus aisément en ce point, qui correspond au flux de fuite maximum. Dans les constructions connues, l'écran est divisé en ce point et il est par suite moins efficace à l'endroit oà le flux de fuite est maximum.
Dans la tête décrite, l'écran est continu au droit de l'entrefer, de sorte que l'interférence mutuelle entre les têtes voisines est beaucoup plus faible, pour un écartement donné entre les éléments, que celui pouvant être obtenu avec les constructions antérieures.
Après avoir réuni les deux moitiés de tête et les avoir bloquées dans leurs positions relatives correctes avec la matière d'écartement intercalaire 12 et l'écran 14, les cavités 10 et 11 sont remplies de résine adhésive 18, qui peut être, ici encore, une résine époxyde ou époxylée ; toutefois, dans ce cas, la résine renferme également un solvant qui s'évapore lors de sa stabilisation, de sorte que ladite résine tend à subir un retrait à un certain degré lors du durcisse ment.
Les orifices 15 permettent à la résine adhésive de s'écouler librement entre les deux éléments. Etant donné que la résine adhère fermement aux faces des cavités dans les deux moitiés de la tête, la tendance au retrait a pour effet de serrer ces deux moitiés l'une contre l'autre, de sorte que, lorsque la résine a durci complètement dans le moule et que celui-ci est enlevé, les deux moitiés de la tête sont maintenues fermement en contact,
aucun autre serrage n'étant nécessaire pour maintenir le contact ou pour respecter les dimensions correctes des entrefers ménagés entre les noyaux respectifs 5.
Lors de la fabrication de la tête, le moulage de la résine et le remplissage des cavités avec l'adhésif sont effectués de préférence sous vide afin que toutes les parties du moule soient parfaitement remplies.
Lors de la fabrication de la tête destinée à tra vailler avec une seule piste, l'écran 14 peut bien entendu être supprimé et, lorsque des têtes destinées à coopérer avec des pistes multiples doivent compor- ter plus de deux éléments, un écran 14 est prévu entre chaque paire d'éléments adjacents.
On a montré -sur la fig. 8 une variante dans laquelle l'élément de support 3 est analogue à celui montré sur les fig. 1 à 4, les fentes<I>4a</I> et<I>4b</I> étant toutefois légèrement plus profondes ; les noyaux magnétiques 5, au lieu d'être formés par des pièces monoblocs, sont constituées ici par deux éléments 5a :et 5b .qui s'étendent tous deux à travers l'enroulement 6.
L'isolation décrite précédemment pour le noyau magnétique obtenue avant le bobinage de l'enroule ment 6 par application sur le noyau d'une couche de fil de nylon mince, est très utile dans la variante de réalisation représentée sur la fig. 8, du fait que l'enroulement initial en fil de nylon peut être placé sous tension afin de réunir étroitement les deux élé ments 5a et 5b du noyau.
On a montré sur les fig. 9 et 10 une autre variante dans laquelle le noyau 5 est formé de deux parties ; mais, .dans ce cas, l'élément 5a est constitué par une seule lame comme précédemment, tandis que l'élément 5b est formé par un certain nombre de tôles ou feuilles très minces réunies ensemble. Dans ce cas, l'élément 5a peut être formé par une lame de matière magnétique d'une épaisseur de 0,25 mm, tandis que l'élément 5b peut être formé de cinq lames ayant chacune une épaisseur de 0,05 mm envi ron. Cette construction réduit les pertes à haute fréquence.
Une autre variante encore du noyau 5 est repré- seutée sur 1a fig. 11. Dans ce cas, le noyau 5 com prend un élément 5a tel que décrit précédemment, mais l'élément métallique 5b est remplacé par une partie en oxyde magnétique fritté ou bien en ferrite ou en poudre de fer. L'avantage résultant de la présence de l'élément métallique 5a au droit de l'en@trefe:r d'en registrement :
est conservé, tandis que les. pentes par courants de Foucau 1t et l'hystéré@sis à l'intérieur du noyau sont .réduites du fait de l'utilisation: de la ferrite ou de l'autre élément 5b.
La partie du. noyau. qui se trouve à l'intérieur die l'enroulement 6 est formée par une zone à réluctance relativement élevée (lame mé tallique 5a) qui .est placée magn,éûiquement en paral lèle avec unie partie à faible réluctance, représentée par l'élément 5b en ferrite.
On a montré également sur la fig. 11 une autre variante de construction, en ce sens que les broches 7 et 8 sont montées dans un support 17 qui est placé dans le moule avec les autres pièces et qui sert à maintenir fermement ces broches de contact dans leurs positions correctes pendant le moulage. Cette variante peut naturellement être appliquée aux cons tructions représentées sur les fig. 1 à 8.
Les opénmions finales concernent la rectification et le polissage des faces inclinées prévues à la partie supérieure de la tête sur la fig. 1 et la rectification de la jonction des deux faces inclinées entre les deux noyaux 5, pour obtenir un arrondi. Des recherches ont montré que l'utilisation de la matière de charge dans la résine de moulage permet la production d'une surface très lisse et très dure, qui présente elle-même une grande résistance à l'usure et qui engendre éga lement une usure minimum sur la bande.
La tête magnétique terminée peut être placée dans un boîtier en métal 16, mais ceci n'est pas indis pensable.
Si l'on utilise un boîtier en métal, on doit veiller à ce que ce boîtier n'établisse pas de connexion avec les écrans électrostatiques magnétiques, étant donné que ces connexions auraient pour effet de court-cir- cuiter certaines spires autour des éléments.