CH623677A5

CH623677A5 -

Info

Publication number: CH623677A5
Application number: CH1608877A
Authority: CH
Inventors: Gerhard Dr Ing Rotter; Alojzy Bakowski; Donald L Burdorf
Original assignee: Basf Ag
Priority date: 1976-12-29
Filing date: 1977-12-27
Publication date: 1981-06-15
Also published as: DK581977A; BE862398A; NL7714077A; JPS5383720A; US4123791A; DE7737253U1; FR2376484B1; AU3119377A; SE7714688L; FR2376484A1; ATA936577A; GB1591276A; DE2754452A1; AU511712B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetkopfvorrichtung gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei der vorliegenden Erfindung wird der Kontakt mit einem am Magnetkopf vorbeigeführten Magnetband verbessert und aufrechterhalten. Die Erfindung wird insbesondere in Video-, Ton-, Daten- und anderen Aufzeichnungssystemen verwendet.

Bei herkömmlichen Magnetkopfeinheiten kann zwischen Band und Kopf kein zufriedenstellender Kontakt aufrechterhalten werden, wenn nur ein sehr geringer Bandandruck benutzt werden soll. Dieses Problem wird besonders bei Anlagen mit schnellen Bandtransport-Geschwindigkeiten kritisch, bei denen der Bandandruck an den Kopf auf ein Mindestmass beschränkt werden muss, um die Reibung auf einen annehmbaren Wert herabzusetzen und so den Verschleiss zu verringern.

Im IBM Technical Disclosure Bulletin, 19 (1976), Nr. 5,

S. 1885, wird ein stabilisierter «Wespentaillenkopf» beschrieben, in dessen Körper mit Krümmungsradius ein Mittelführungsschlitz mit Bandführungsvorsprüngen vorgesehen ist. Diese bekannte Magnetkopfvorrichtung stellt aufgrund ihres Mittelschlitzes und dessen gerundeter Form stabile Bandflugvoraussetzungen für das am Kopf vorbeigeführte Band sicher. Die Bandführungsvorsprünge dienen dazu, über der Taillengegend des Kopfes eine stabile Luftpolsteroberfläche zu bilden. Es ist allgemein bekannt, dass jedwede Abrundung der Vorderkante der Magnetkopfoberfläche aufgrund von Verschleiss in einem schnellen Bandlaufwerk ein Abheben des Bandes von der Oberfläche des Kopfes verursacht, und zwar aufgrund der Auftriebswirkung, die durch die Grenzschicht der entlang der Bandoberfläche mitgeführten Luft verursacht wird. Ein derartiger «Bandflug» ruft natürlich eine unerwünschte Hochfrequenz-Signalabschwächung hervor. Ausserdem wurde festgestellt,

dass infolge der inhärenten Aufwärtsbiegung, die entlang der Kanten des Aufzeichnungsbandes aufgrund seiner Spannung entsteht, bei herkömmlichen Magnetkopfausführungen die Aufzeichnung enger Signalspuren in der Nähe der Bandkanten ohne einen merkbaren Hochfrequenz-Signalverlust nicht möglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Magnetkopfvorrichtung der eingangs genannten Art, die die Nachteile bekannter Ausführungen nicht aufweist und die es insbesondere erlaubt, in allen auftretenden Geschwindigkeitsbereichen einen zufriedenstellenden Band-Kopf-Kontakt aufrechtzuerhalten. Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 definierten Massnahmen gelöst.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Magnetkopfvorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 9 umschrieben.

Dadurch kann, da der Magnetkopf nur geringfügig in die Ebene des Magnetbandes vorspringt und ein äusserst konstanter Umschlingungswinkel eingehalten wird, ein sehr geringer Kontaktdruck erzielt werden, so dass der Verschleiss, das Bandfliegen und Kratzgeräusche auf ein Mindestmass beschränkt werden, trotz der Aufrechterhaltung eines ausreichenden Band-Kopf-Kontaktes.

Ein weiterer Vorteil ist die Unterdrückung aller Kratzgeräusche, die normalerweise aufgrund der Vibrationen des über den Magnetkopf geführten Bandes erzeugt werden.

Die vertikalen und horizontalen Bandführungsvorsprünge bewirken vorteilhaft, dass das Magnetband im wesentlichen unabhängig von geringfügigen Fehlausrichtungen des Magnetkopfes entlang einer konstanten Transportbahn über den Magnetkopf transportiert wird.

Es ist selbstverständlich zweckmässig, die horizontalen Bandführungsvorsprünge paarweise vorzusehen, also zum Beispiel je ein Bandführungsvorsprung oder ein oder mehrere Bandführungsvorsprungpaare auf gegenüberliegenden Seiten des Kopfes, oberhalb und unterhalb desselben.

Die horizontalen Bandführungsvorsprünge bilden eine Abstützung für das Magnetband, insbesondere wenn sich ein höhenverstellbarer Kopf in einer Lage nahe der Bandkante befindet. Wenn also Spuren entlang und nahe der Bandkante vorhanden sind, trägt zumindest der innere horizontale Bandführungsvorsprung zur Abstützung des Bandes bei und verhindert somit, dass sich das Band beim Tranport über die Vorsprünge des Magnetkopfes aufgrund einer Aufwärts-Hohl-krümmung - bekannt als «antiklastische Wölbung» - vom Kopf abhebt (siehe zum Beispiel «Handbook of Engineering Mecha-nics», W. Flügge, McGraw, New York, 1. Ausgabe 1962, Seite 45-11 und 45-12).

Bei der vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 3 tragen beide Paare von Bandführungsvorsprüngen zur Abstützung des Magnetbandes bei und verhindern gemeinsam das Abheben des Bandes vom Kopfspiegel bei gleichzeitiger Verringerung des erforderlichen Gesamtkontaktdruckes zwischen

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Band und Magnetkopf. tung 10 umschlingt, auch im Falle geringfügiger Fehlausrich-

Das Vorhandensein und die richtige Ausführung der hori- tungen des Kopfes zum Band, aufgrund welcher der Umschlin-zontalen Bandführungsvorsprünge eliminiert den unerwünsch- gungswinkel ß etwa mit Bezug auf jedes der einzelnen Bandfüh-ten Signalverlust bei Spuren an der Bandkante, der bei her- rungsvorsprünge 40 variieren kann.

kömmlichen Magnetkopfbauweisen zwangsläufig auftritt. Der- 5 Wie Fig. 1 zeigt, können die Aussenflächen 42 der Bandfüh-artige Verluste sind besonders kritisch in Mehrspur-Aufzeich- rungsvorsprünge 40 eine polierte, mit grossem Radius nungssystemen, zum Beispiel bei schnellen Videoaufzeich- gewölbte Oberfläche besitzen, derart, dass Bandflug über diese nungsgeräten mit longitudinalen Spuren, die in einer Zahl von Oberflächen bewirkt wird, wenn das Band in einem Zweirich-28 und mehr auf einem etwa 6 mm breiten Magnetband aufge- tungs-Transportsystem in einer der beiden Richtungen vorbeizeichnet werden. Bei diesen Mehrspursystemen beträgt die io läuft. Ein solcher Bandflug über die Bandführungsvorsprünge Breite jeder Spur beispielsweise 150 um, und der dazwischen- ist, im Gegensatz zu einem Bandflug über den Magnetkopf hinliegende Abstand 50 p.m. Für ein 28spuriges System steht daher weg, wünschenswert, da auf diese Weise jedwede Reibung nur eine benutzbare Aufzeichnungsbreite von mindestens sowie Kratzgeräusche, die von den Bandführungsvorsprüngen

5,55 mm auf einem etwa 6 mm breiten Magnetband zur Verfü- induziert werden könnten, vermieden werden. Da der Bandflug gung, wobei nur ein etwa 300 (im breiter, unbenutzter Rand- 15 über die Bandführungsvorsprünge hinweg relativ geringfügig streifen an jeder Kante übrigbleibt. ist, hat er keine Bedeutung hinsichtlich der Aufrechterhaltung

Ernstere Signalverluste aufgrund der Wölbung des Magnet- eines konstanten Bandumschlingungswinkels inbezug auf den bandes beginnen nicht erst in einem Abstand von 300 (im vom Magnetkopf. Bei gewissen Anwendungen musste man jedoch Rand, sondern oft schon im Abstand von 1,48 mm von der feststellen, dass Bandflug über die Bandführungsvorsprünge

Bandkante aufzutreten. Mit dem horizontalen Bandführungs- 20 nicht wünschenswert ist, da es von Vorteil sein kann, den Ver-vorsprung dagegen wurde in der Praxis festgestellt, dass zufrie- schleiss dieser Bandführungsvorsprünge mit dem Verschleiss densteilende Hochfrequenz-Signalpegel unmittelbar bis an das des Magnetkopfes in Einklang zu halten. Ein Beispiel für derart erforderliche Randgebiet von 300 [im Breite heran erhalten gesteuerte Verschleisseigenschaften zeigt die US-PS 3 710 038. werden. Ausserdem wurde gefunden, dass im Hinblick auf den verhält-

Im übrigen bietet die Verwendung von horizontalen Band- 25 nismässig grossen Krümmungsradius der Bandführungsvor-führungsvorsprüngen den weiteren Vorteil einer verminderten sprünge 40 diese die Möglichkeit bieten, ein oder mehrere Abnutzung des Kopfes, da der Gesamtdruck des gespannten Löschköpfe 32 anzubringen. Eine solche Anordnung ist deshalb Bandes quer über die Kopfoberfläche aufgrund der Bandfüh- möglich, weil sowohl der Bandumschlingungswinkel als auch rungsvorsprünge reduziert wird. Zweckmässig kann die dem das Kontakthalten zwischen Band und Kopf mit Bezug auf die Magnetband zugewandte Oberfläche der horizontalen Band- 30 Löschköpfe nicht kritisch sind.

führungsvorsprünge etwa dieselbe Form wie die Kopfspiegel- Fig. 2 und 3 zeigen ausserdem ein Paar von horizontalen fläche besitzen, und die Bandführungsvorsprünge, insbeson- Bandführungsvorsprüngen 50, die am Montageblock 12 befedere die horizontalen Bandführungsvorsprünge können etwa stigt sind, und zwar oberhalb und unterhalb des Wandlerkopfes aus demselben Werkstoff wie der Magnetkopf bestehen. 30 entlang einer Achse, die zur Bewegungsrichtung des am

Bevorzugte Ausführungsformen werden nachstehend 35 Kopf vorbeigeführten Aufzeichnungsbandes 20 senkrecht anhand der Zeichnungen näher beschrieben, dabei zeigen: steht. Die Rahmeneinheit 52 für den Bandführungsvorsprung

Fig. 1 eine Draufsicht und eine Schnittansicht, entspre- 50 kann am Montageblock 12 zum Beispiel mittels eines Epoxi-

chend der Schnittebene 1 -1 in Fig. 2 einer Magnetkopfvorrich- harz-Klebemittels angebracht werden (60 in Fig. 1 ), oder sonst-tung mit Bandführungsvorsprüngen; wie. Obwohl bei der Magnetkopfvorrichtung 10 lediglich ein

Fig. 2 und 3 die Magnetkopfvorrichtung im Aufriss (Linie 40 einziges Paar Bandführungsvorsprünge 50 verwendet ist, 2-2 der Fig. 1) bzw. in Seitenansicht; und wurde in der Praxis festgestellt, dass man auch mit einem einzi-

Fig. 4 eine zweite Magnetkopfvorrichtung in ähnlicher Dar- gen Bandführungsvorsprung auskommt, wenn nur in unmittel-stellung wie in Fig. 2. barer Nähe einer einzigen Bandkante aufgezeichnet werden

In Fig. 1 wird ein Abschnitt des Magnetbandes 20 mit Hilfe soll, und dass in zahlreichen anderen Systemen die Verwen-eines nicht dargestellten Transportmechanismus am Magnet- 45 dung von mehr als nur einem Paar Bandführungsvorsprüngen köpf 30 vorbeigeführt, um mittels des Magnetkopfes die Infor- wünschenswert ist (siehe Fig. 4), um die vom unter Spannung mation entweder auf das Band aufzuzeichnen oder von diesem stehenden Band auf den Magnetkopf ausgeübte Andruckkraft abzutasten. Die Magnetkopfvorrichtung 10 kann als Ganzes zu verringern und zu stabilisieren, auch wenn die Stellung des auf einer Positioniervorrichtung, zum Beispiel gemäss US-PS Kopfes gegenüber der Bandbreite verändert wird.

3 839 737 montiert sein, oder es können andere bekannte Mass- 5Ü wie Fig. 3 zeigt, sind die dam Aufzeichnungsband 20 zuge-nahmen getroffen werden, um den Magnetkopf inbezug auf die kehrten Oberflächen der Bandführungsvorsprünge 50 etwa in verschiedenen, parallel verlaufenden aufgezeichneten oder auf- derselben Ebene gelegen wie die Oberfläche des Magnetkopfes zuzeichnenden Einzelspuren auf dem Band 20 einzustellen. 30, so dass sie das Aufzeichnungsband abstützen, wenn der

In Fig. 1 und 2 sind zwei vertikale Bandführungsvorsprünge Kopf nahe der Bandkante angeordnet ist. Ausserdem wurde es, 40 beiderseits des Magnetkopfes 30 symmetrisch angebracht. 55 zur Verschleisskompensation, als vorteilhaft festgestellt, wenn Diese Bandführungsvorsprünge 40 sind an dem Montageblock die Bandführungsvorsprünge 50 eine Aussenfläche besitzen, 12 inbezug auf den Magnetkopf 30 starr befestig. Die dem die zumindest ähnlich wie die Kopfspiegelfläche geformt ist,

Magnetband zugekehrten Aussenflächen 42 der Bandführungs- und dass sie zum Beispiel aus einem Ferritwerkstoff ähnlich vorsprünge 40 liegen etwas unterhalb der Ebene, die durch die demjenigen des Kopfes hergestellt sind, obwohl auch andere Aussenfläche des Magnetkopfes 30 bestimmt wird und stellen M Formen und Werkstoffe mit zufriedenstellenden Resultaten so einen flachen Umschlingungswinkel a des Aufzeichnungs- verwendet werden können.

bandes gegenüber dem Kopf sicher. Der Wert dieses Kopfum-schlingungswinkels a wird von dem Abstand bestimmt, um den Bemessungsbeispiel der Kopf 30 über die Aussenfläche der Bandführungsvor- Die Bandführungsvorsprünge 40 (Fig. 1 bis 3) entsprechen sprünge 40 vorspringt, sowie vom Abstand der letzteren vom m in ihrer Vertikalausdehnung der Breite eines etwa 6 mm breiten Magnetkopf. Dagegen bleibt der Kopfumschlingungswinkel a Aufzeichnungsbandes, wenn sich der Magnetkopf, der in der fast unabhängig vom Umschlingungswinkel ß konstant, mit Mitte zwischen diesen Bandführungsvorsprüngen 40 angeord-dem das Aufzeichnungsband die gesamt Magnetkopfvorrich- net ist, von einem Rand zum anderen Rand des Bandes bewegt.

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Diese Bandführungsvorsprünge 40 besitzen polierte, in ein und köpf, kann angenommen werden, dass ihre Verschleissrate derselben Ebene gelegene Aussenflächen 42 mit einem Krüm- etwa derjenigen des Kopfes entspricht, und dass die Bandfüh-mungsradius von 0,6 cm und sind symmetrisch zum Kopf ange- rungsvorsprünge 50 während der Lebensdauer der Magnetbracht derart, dass ihre radialen Mittelpunkte etwa 1 cm von- kopfvorrichtung in etwa derselben Ebene wie die Oberflächen einander entfernt liegen. Die Aussenfläche des Kopfes 30, die 5 des Magnetkopfes liegen. Es wurde auch festgestellt, dass mit dem Magnetband in Berührung tritt, die Kopfspiegelfläche, scharfe Kanten an den Bandführungsvorsprüngen, die einen besitzt eine Horizontalausdehnung von 400 (im und eine verti- Winkel von etwa 90° bilden, die Lebensdauer des Magnetkop-kale Breite von 150 [im. Auf beiden Seiten des Kopfes 30 ist fes steigern, da die Kontaktfläche zwischen Kopf und Band eine Stufe 31 gebildet, um den Bandflug über dem Kopf beim vom Verschleiss im wesentlichen verschont bleibt, da mitge-Bandtransport in den Transportrichtungen zu vermeiden, 10 führte Partikel an der Kante hängen bleiben.

wobei die Seitenflächen der Stufen 31 am Schnittpunkt mit den

Kopfspiegelflächen eine scharfe Kante, vorzugsweise im Win- Es wurde festgestellt, dass ein Geräusch-Spannungsabstand kel von etwa 90° bilden. Die beiden Bandführungsvorsprünge von 40 dB bei 5 MHz und einer Bandbreite von 30 kHz und bei

50 sind mit Aussenflächen versehen, die ähnlich der Spiegel- einer Bandgeschwindigkeit von 4 m/s aufrechterhalten werden fläche des Kopfes 30 geformt sind, wobei auch diese Flächen 15 konnte. Die Signaieinbusse in den äusseren Spuren eines 28spu-400 (im lang und 150 (im breit sind und entlang ihren beiden Flä- rigen Bandes betrug nur 3 dB, und die Flughöhe des Bandes chen ähnliche 90°-Kanten aufweisen. Die Kopfspiegelflächen über dem Magnetkopf konnte über die gesamte Lebensdauer und die Aussenflächen der dem Band zugekehrten Bandfüh- der Magnetkopfvorrichtung auf weniger als 0,25 (im rungsvorsprünge 50 befinden sich zweckmässig in derselben beschränkt werden, wodurch ein Hochfrequenz-Signal von aus-

Ebene und springen etwa 50 bis 100 (im über die Aussenflächen 20 gezeichneter Qualität abgetastet werden konnte. Die Lebens-

42 der Bandführungsvorsprünge 40 vor. Die Innenkanten der dauer eines solchen Magnetkopfes betrug etwa 300 bis 500

Bandführungsvorsprünge 50 wurden symmetrisch um den Stunden. Diese Ergebnisse wurden mit einem Band-Kopf-Kon-

Kopf im Abstand von 625 bis 750 (im angeordnet. Da die Band- taktdruck im Bereich von 0,276 bis 0,689 bar erzielt, wobei die führungsvorsprünge 50 vorteilhaft aus demselben Werkstoff aussenliegenden Spuren in einem Abstand von 300 (im von den bestehen und etwa dieselbe Form besitzen wie der Magnet- 25 Kanten des etwa 6 mm breiten Bandes aufgezeichnet wurden.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Magnetkopfvorrichtung, bei der ein Magnetband unter Spannung über Vorsprünge eines Magnetkopfes zu führen ist, gekennzeichnet durch vertikale Bandführungsvorsprünge (40), die vor und hinter dem Magnetkopf (30) in Transportrichtung des Magnetbandes (20) vorhanden sind und deren dem Band (20) zugewandte Oberfläche (42) in einer Ebene hinter der Ebene des Kopfspiegels angeordnet sind, wodurch der Kopf-umschlingungswinkel (a) des Bandes (20) begrenzt wird, um ein Fliegen des Bandes (20) über den Magnetkopf (30) zu verhindern.
2. Magnetkopfvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens einen horizontalen Bandführungsvor-sprung (50), der über oder unter dem Magnetkopf (30) in dessen Nähe angeordnet ist, und dessen dem Band (20) zugewandte Oberfläche etwa in der Ebene des Kopfspiegels liegt.
3. Magnetkopfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest je ein Paar von vertikalen und horizontalen Bandführungsvorsprüngen (40 bzw. 50) vorgesehen ist.
4. Magnetkopfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen des oder der horizontalen Bandführungsvorsprünge (50) im wesentlichen die Form der Kopfspiegelfläche aufweisen.
5. Magnetkopfvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass die Bandführungsvorsprünge (40,50), insbesondere die horizontalen Bandführungsvorsprünge (50), aus einem etwa gleichharten Werkstoff bestehen wie der Magnetkopf (30).
6. Magnetkopfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Seiten des Magnetkopfes (30) Stufen (31) vorhanden sind, die senkrecht zur Bandtransportrichtung verlaufen und Seitenflächen aufweisen, die mit der Kopfspiegelfläche scharfe Kanten bilden, vorzugsweise 90°-Kanten.
7. Magnetkopfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen (42) der vertikalen Bandführungsvorsprünge (40) einen Krümmungsradius (3) besitzen, um ein Fliegen des Bandes (20) über die Oberfläche (42) selbst auszubilden.
8. Magnetkopfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberfläche (42) mindestens eines der vertikalen Bandführungsvorsprünge ein Löschkopf (32) vorgesehen ist.
9. Magnetkopfvorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein Paar von Löschköpfen (32), die jeder auf einer Seite des Magnetkopfes (30) in einer der Oberflächen der vertikalen Bandführungsvorsprünge (40) angeordnet sind.