Magnetkopf für die Verwendung in Magnetaufzeichnungsgeräten Diese Erfindung betrifft einen Magnetkopf für die Ver wendung in Magnetaufzeichnungsgeräten. Sie betrifft einen Magnetkopf mit geschlossenen magnetischen Kreisen von denen jeder Kernpole aufweist, die je einen Luftspalt be grenzen sowie einen separat ausgebildeten, U-förmigen Kernabschnitt aufweist.
Ein bis jetzt für Magnetköpfe benutzter Ringkern ist aus zwei U-förmigen Kernabschnitten gebildet, deren Trennli nien in Richtung der vorstehenden Enden des Kerns verlau fen wobei jeder Abschnitt eine Spulenwindung aufweist, die auf diesem befestigt ist. Diese beiden Kernabschnitte sind miteinander durch ein Glasbindungsverfahren verbunden; zwischen diesen ist ein Luftspalt ausgebildet. Bei Anwen dung des Glasbindungsverfahrens wird jedoch oft eine Isola tion der Spule durch die Bindungswärme verbrannt, wo durch die Isolationswirkung verringert wird.
Vom Stand punkt der Herstellung ist es auch schwierig, eine Spule um einen Kern zu legen, der vorgängig bereits in Form eines Ringes ausgebildet worden ist.
Bei den bekannten Herstellungsprozessen für Mehrkanal köpfe bestand die Schwierigkeit, die Luftspalte in einer Reihe auszurichten. Das erschwert wiederum die Einhaltung von ein und derselben elektrischen Charakteristik für sämtli che Kanäle des Magnetkopfes.
Der Erfindung liegt das Bestreben zu Grunde, einen ab riebfesten und staubfrei bleibenden Magnetkopf zu schaffen, bei dem alle Kanäle möglichst gleichförmige Kennwerte aufweisen, wie z. B. die gleiche Bandbreite und das gleiche Signal-Rausch-Verhältnis.
Der erfindungsgemässe Magnetkopf ist dadurch gekenn zeichnet, dass er folgende Bestandteile aufweist: Einen vor deren Kopfteil mit einer Vielzahl von Kernpolen mit Luft spajfen, einen hinteren Kopfteil mit U-förmigen Kernab schnitten, deren Anzahl der der Kernpole entspricht, und Eingriffsmittel, um den vorderen und hinteren Kopfteil so anzuordnen, dass sie aneinander anstossen, so dass die Kern pole mit den U-förmigen Kernabschnitten geschlossene ma gnetische Kreise mit Luftspalten bilden.
Im folgenden wird als Beispiel eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes anhand der Zeichnung näher erläu tert. Es zeigen: Fig. 1 einen Magnetkopf in schaubildlicher Ansicht, Fig. 2 in derselben schaubildlichen Ansicht denselben Magnetkopf, jedoch mit auseinandergezogenen Einzelteilen, Fig. 3 eine Teilansicht desselben Magnetkopfes, Fig. 4 eine Seitenansicht desselben Magnetkopfes nach Abnahme des äusseren Gehäuseteiles und Fig. 5 einen Querschnitt durch denselben Magnetkopf längs der Linie V-V der Fig. 4.
Der in Fig. 1 dargestellte Magnetkopf 1 weist einen Kopfkörper auf, der an einem Fenster 3 an den Aussenraum grenzt; letzteres ist an der Frontseite des äusseren Ab schirmgehäuses 2 angebracht, so dass die aufzeichnende und bzw. oder abtas'ende Wirkung in Zusammenarbeit mit einem Magnetband T ausgeübt werden kann.
Der in Fig. 2 mit auseinandergezogenen Einzelteilen dar gestellte Magnetkopf 1 weist einen vorderen Kopfteil 5, einen hinteren Kopfteil 6 und einen Rahmen 7 auf, der dazu dient, um den vorderen Kopfteil 5 mit dem hinteren Kopf teil 6 in Eingriff zu bringen. Der vordere Kopfteil 5 weist beispielsweise zwei Magnetpole 8a, 9a auf, die Luftspalte 8g bzw. 9g haben, und ferner eine Abschirmplatte ',0a für die magnetische Abschirmung der Magnetpole voneinander sowie einen Halteteil zum Halten der Magnetpole und der Abschirmplatten im Abstand voneinander. Der vordere Kopfteil 5 wird im folgenden näher erläutert.
Der hintere Kopfteil 6 weist in ähnlicher Weise einen Kernhalter 12 auf, der kastenförmig ausgebildet und aus nichtmagnetischem Werkstoff gefertigt ist, und ferner U-för- mige Kernabschnitte 8b, 9b; von diesen ist jeder Schenkel mit der Frontplatte des Kernhalters 12 verbunden; mit die ser Frontplatte ist ebenfalls eine Abschirmplatte 10b verbun den, um die U-förmigen Kernabschnitte gegeneinander ma gnetisch abzuschirmen. Es ist zu bemerken, dass jeder der U-förmigen Kernabschnitte 8b, 9b auf diesem Kernhalter 12 nur an den beiden Enden ihrer Schenkel befestigt sind, und zwar aus den weiter unten erläuterten Gründen.
Die Anord nung der U-förmigen Kernabschnitte 8b, 9b innerhalb des Kernhalters 12 ist am besten aus Fig. 4 zu erkennen. An den unteren und oberen Abschnitten der Vorderseite des Kern halters 12 sind verjüngte Bohrungen 13, 14 vorgesehen, um den vorderen Kopfteil 5 mit dem hinteren Kopfteil 6 in Ein- griff zu bringen.
Der vordere Kopfteil 5 kommt mit dem hinteren Kopf teil 6 mittels des Rahmens 7 in Eingriff, um auf diese Weise im wesentlichen geschlossene magnetische Kreise zu bilden Wie man aus den obigen Ausführungen erkennt, weist der erfindungsgemässe Magnetkopf einen vorderen und einen hinteren Teil auf; daher ist auch der Magnetkern in zwei Abschnitte unterteilt, und zwar in einer Richtung, die senkrecht zu seinen Schenkeln verläuft; auf diese Weise werden die Kernpole 8a, 9a und die U-förmigen Kernab schnitte 8b, 9b gebildet. jeder der Kernpole 8a, 9a weist zwei Teile auf, von denen jeder eine schmale, flache Stirnfl2 ehe begrenzt. Diese flachen Stirnflächen begrenzen einen schmalen, nichtmagnetischen Luftspalt zwischen ihnen, wie z. B. die Luftspalte 8g, 9g.
Wenn der Magnetkopf zusammen gesetzt ist, wird durch die Kernpole 8a, 9a und die U-förmi- gen Kernabschnitte 8b, 9b ein Ringkern gebildet, um die ge schlossenen Magnetkreise zu vervollständigen. Bei der be schriebenen Ausführungsform wird es auf diese Weise mög lich, den vorderen Kopfteil 5 und den hinteren Kopfteil 6 g( sondert zusammenzubauen.
Wenn man eine Spule um einen Kern legt, ist es sehr vorteilhaft, den Kern in zwei Abschnitte zu unterteilen, wie es oben beschrieben worden ist, und zwar in einer Richtung senkrecht zu seinen Schenkeln. Es wird dadurch nämlich erst ermöglicht, dass man die Spulenwindungen 17, 18 vor gängig um Spulenkörper 15, 16 wickelt. Der Zusammenbau der Spulen 17, 18 auf dem U-förmigen Kernabschnitt ist da durch vereinfacht, dass diese Windungen ganz einfach auf die Schenkel des Kerns 9 aufgebracht werden, wie es die Fig. 4 zeigt. Der Luftspalt in den Kernpolen kann vorgängig mittels des Glasbindungsverfahrens hergestellt werden, und zwar gesondert von dem U-förmigen Kernabschnitt.
Es be steht daher nicht mehr die Notwendigkeit, das Hochtempe- ratur-Glasbindungsverfahren in der Nachbarschaft der Spu renwindungen durchzuführen, die um den Kern gewickelt sind; bei diesem Verfahren kann nämlich wegen der hohen Temperatur die Isolation der Spurenwindungen verschlech tert werden, was aber bei der beschriebenen Ausführungs form vermieden wird. Das ist von grossem Vorteil für die Kennwerte des Magnetkopfes.
Die auf beide Schenkel eines U-förmigen Kernabschnit tes gewickelten Spurenwindungen 17, 18 sind elektrisch mit einander verbunden und führen zu Anschlussstiften 19, 20. Wie die Fig. 2 zeigt, sind die Kernpole 8a, 9a des vorderen Kopfteils 5 parallel im Abstand voneinander gehalten und zwar mittels abriebfester Teile 21, 22, wie z. B. aus Glas oder Kunststoff; zwischen diesen ist eine Abschirmplatte 10a ein gelegt. Bei der Erstellung eines Mehrkanal-Magnetkopfes ist es bekannt, dass der Abstand zwischen den Kernen sehr genau eingehalten werden muss.
Zu diesem Zweck ist bei der beschriebenen Ausführungsform der vordere Kopfteit dadurch hergestellt worden, dass die Abschirmplatte 10a durch die abriebfesten Teile 21, 22, die beispielsweise aus Glas oder Kunststoff bestehen, eingefasst werden, wie es die Fig. 3 zeigt. Bei dieser Stapelbauweise können die äusseren Oberflächen der abriebfesten Teile 21, 22 so genau geläppt werden, dass beide Teile, die die Kernpole 8a, 9a darstellen, auf derselben Ebene angeordnet werden können; auf diese Weise kann der Abstand zwischen den Kernpolen 8a, 9a sehr genau bestimmt werden. Man kann auf diese Weise somit einen Magnetkopf erhalten, der einen sehr genauen und gleichbleibenden Abstand zwischen den Kernen für jeden Kanal aufweist.
Das ist auch vorteilhaft, um das Ober sprechen zwischen verschiedenen Kanälen zu vermeiden.
Wie die Fig. 2 zeigt, hat der vordere Kopfteil 5 abriebfe ste Teile 23, 24, die auf der Oberseite der Kernpole 8a bzw. auf der Unterseite der Kernpole 9a befestigt sind. Auf bei- den Endflächen der Kernpole 8a, 9a sind auch vorzugsweise aus Glas bestehende, abriebfeste Teile 25, 26 angebracht; die Abschirmplatte 10a und die abriebfesten Teile 21-24 werden eine nach der anderen aufeinandergestapelt. Die Dicke die= ser seitlichen abriebfesten Teile 25, 26 ist kleiner als die des Stapelblockes, wie es oben erwähnt worden ist; auf diese Weise werden Stufen 25', 26' zwischen den Teilen und dem Block geschaffen.
Diese Stufen 25', 26' dienen zur Befesti gung der vorderen Kopfhälfte 5 mit dem Rahmen 7, was nach den obigen Ausführungen klar sein dürfte.
Bei der Herstellung eines Mehrkanal-Magnetkopfes ist es wichtig, dass alle Luftspalte der Kerne auf einer gemeinsa men Senkrechten zur Bandlaufrichtung angeordnet werden. Es ist auch wichtig, dass die Luftspalte alle dieselbe Tiefe haben.
Bei der beschriebenen Ausführungsform werden durch lässige abriebfeste Teile 23, 24, yvie z. B. aus Glas oder Kunststoff, in Kontakt mit den oberen Oberflächen der Kernpole 8a, bzw. den unteren Oberflächen der Kernpole 9a angeordnet; auf diese Weise kann der Luftspalt des Kerns während des Läppens beobachtet werden, so dass man die gewünschte Luftspalttiefe erhalten kann. Früher war es immer sehr schwierig, den Kern-Luftspalt genau zu messen; es war daher unmöglich, die Tiefe aller Luftspalte in einem einzigen Magnetkopf gleich zu gestalten.
Nach den oben be schriebenen Ausführungsformen jedoch kann die Tiefe des Kerns direkt gemessen werden; auf diese Weise wird es er möglicht, dass der Magnetkopf gleichförmige Kern-Kenn- werte erhält. Wie man erkennt, können die abriebfesten Teile 23, 24 auch halbdurchlässig ausgeführt werden, wenn. man nur die Luftspalttiefe da hindurch während des Läp- pens erkennen kann.
Die durchlässigen oder halbdurchlässi gen abriebfesten Teile 25, 26, die auf beiden seitlichen Flä chen des vorderen Kopfteils 5 angeordnet sind, dienen zur Erleichterung der Ausrichtung der Kern-Luftspalte. Wenn diese seitlichen Teile 25, 26 dicht an den End-Berührungsflä- chen der Kernpole 8a, 9a und parallel zu diesen angeordnet werden, ist ein einziger Interferenzstreifen erkennbar, wenn kein Spiel zwischen den Teilen und den Polen vorliegt; der Streifen wird durch Interferenz zwischen einem reflektierten Lichtstrahl von der Berührungsfläche der Tei1L 25, 26 und einem reflektierten Lichtstrahl von der Berührungsfläche der Kernpole 8a, 9a erzeugt.
Wenn jedoch auf das geringste Spiel zwischen den Tei len und Polen auf Grund einer unvollkommenen Parallelität vorliegt, erkennt man eine ganze Anzahl von Interferenz streifen, die als Newtonringe bekannt sind; die Anzahl und die Farbe derselben hängt vom Ausmass der Parallelität und somit von der Güte des Passsitzes ab. Durch die Beobach tung der Interferenzstreifen kann auf diese Weise jede Ab weichung von der Parallelität oder vom Passsitz festgestellt werden. Das trägt sehr zur Vereinfachung der Ausrichtung der Luftspalte 8g, 9g der Kernpole 8a, 9a senkrecht zur Bandlaufrichtung bei.
In jedem Kern ist nämlich dabei der Abstand des Luftspaltes von seiner End-Oberfläche derselbe, und er verläuft genau parallel zu dieser Oberfläche.
Im folgenden wird anhand der Fig. 2 und 5 der Rahmen 7 für den Eingriff des vorderen Kopfteils 5 mit dem hinteren Kopfteil 6 näher beschrieben.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen sind vordere und hintere Kopfteile 5, 6 so angeordnet, dass sie aneinan der stossen. Der Rahmen 7 dient dazu, um diesen Stossein- griff herbeizuführen. Früher war es im Gegenteil üblich, den Kern aus zwei geteilten Kernabschnitten durch überlappen den Eingriff zu bilden. Dieser überlappende Eingriff hat je doch Nachteile, weil für ihn grösserer Raum erforderlich ist und weil das Ausmass des Eingriffs nicht verstellbar ist; fer ner muss dabei ein Bindemittel zwischen den in Eingriff kommenden Kernabschnitten angewandt werden, was vom Standpunkt der elektrischen Kennwerte unerwünscht ist. Die bekannte Eingriffsmethode ist also im Vergleich mit der beschriebenen Ausführungsformen unvorteilhaft.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen ist der Rah men 7 aus einem Metallblech, wie z. B. aus Beryllium-Kupfer, hergestellt, und er ist mit einer rechteckigen Öffnung 27 in seinem Mittelabschnitt versehen, um den vorderen Kopfteil 5 aufzunehmen; dabei erstrecken sich von entgegengesetz ten Aussenkanten des Rahmens 7 zwei Vorsprünge 28, 29 nach aussen; an gegenüberliegenden Kanten der Öffnung 27 und senkrecht zur Rahmenfläche stehen zwei Begrenzungs körper 30, 31 aufrecht. Die Öffnung 27 hat Rechteckform, wobei aber eine Längsseite etwas kürzer ist als die des vor deren Kopfteils und eine Atemlänge gleich des Kopfteils 6; wenn also der vordere Kopfteil 5 von der Öffnung 27 aufge nommen wird, ruhen beide seitlichen Stufen 25', 26' am Rah men 7.
Die Vordersprünge 28, 29 des Rahmens 7 sind mit Löchern 32, 33 versehen, in die Schrauben 34, 35 gesetzt werden, um den vorderen Kopfteil mit dem hinteren Kopf teil zu verbinden, und zwar in Zusammenarbeit mit den ver jüngten Löchern 13, 14 auf der Vorderseite des Kernhalters 12. Im Laufe des Zusammenbaus kann das Ausmass des Ein griffs zwischen vorderem und hinterem Kopfteil 5, 6 da durch verändert werden, dass man die Schrauben 34, 35 ver schieden stark anzieht. Der in Fig. 1 dargestellte Rahmen 7 hat in der den Rahmen 7 einschliessenden Ebene Vor sprünge 28, 29; es ist jedoch möglich, die Vorsprünge nach oben oder unten von der Rahmenebene wegzubiegen, um den Eingriff der Schrauben noch wirksamer regeln zu kön nen.
Bei dieser Ausbildung des Rahmens 7 sind die Kernpole 8a, 9a federnd mit den U-förmigen Kernabschnitten 8b, 9b in Eingriff; das hat zur Folge, dass der zwischen ihnen er zeugte Eingriff unverändert aufrecht erhalten wird, und zwar unabhängig von thermischen Ausdehnungen oder Zu sammenziehungen der die beiden Kopfteile haltenden Teile.
Beim Zusammenbau der beschriebenen Magnetköpfe wird der vorgängig zusammengesetzte vordere Kopfteil -5 zuerst mit dem Rahmen 7 verbunden, und zwar mit Hilfe eines an den Stufen 25', 26' aufgetragenen Bindemittels; dann werden die Schrauben 34,35 nach dem Einsetzen in die Lö cher 32, 33, die an den Vorsprüngen 28, 29 angebracht sind, mit den verjüngten Löchern 13, 14 zusammenarbeiten, wo durch vorderer und hinterer Kopfteil 5, 6 aneinander zum Anstoss kommen. Dabei wirken die Begrenzungsteile<B>30,31</B> in der Weise, dass sie die Verschiebung des vorderen Kopf teils 5 nach oben oder nach unten verhindern.
Die Kernpole 8a, 9a und die Abschirmplatte 10a, die in dem vorderen Kopfteil 5 gehalten werden, werden damit fest in Eingriff gebracht; dabei bilden die U-förmigen Kernabschnitte 8b, 9b und die Abschirmplatte 10b, welche auch in dem hinteren Kopfteil 6 gehalten ist, zwei Ringkerne und eine Abschirm- platte.
Die magnetischen Kennwerte, wie z. B. die Permeabilität des so erhaltenen Ringkerns, lassen sich dadurch verändern, dass man den Anzug der Schrauben 34, 35 einregelt. Auf diese Weise wird ein Magnetkopf mit Ringkernen von glei chen elektrischen Eigenschaften geschaffen. Die mechani sche Abstützung des Kerns beeinflüsst auch die magneti- schen Eigenschaften desselben an seinem abgestützten Ab schnitt. Im Hinblick darauf werden die U-förmigen Kernab schnitte 8b, 9b am Halter 12 nur an den Enden ihrer Schen kel festgehalten, wie es oben schon erwähnt worden ist.
Im Hinblick auf die beim Zusammenbau möglicherweise auftretenden Scherkräfte zwischen vorderem und hinterem Kopfteil 5, 6 sind die Eingriffsoberflächen der U-förmigen Kernabschnitte 8b, 9b und die Abschirmplatte 10b etwas grösser bemessen als der Kernpole 8a, 9a und der Ab schirmplatte 10a. Das Abschirmgehäuse 2 bedeckt den auf diese Weise zusammengesetzten Magnetkopf und ist mit die sem mittels Bindemittel verbunden; es wird ferner noch mit einem Expoxyharz ausgefüllt.