DE2146342A1 - Mehrfachspur-Doppelspalt-Magnetkopfeinheit mit elektrischer Zwischenkopf- und Zwischenspurabschirmung - Google Patents

Description

Dr. Ing. E. BERKENFELD · Dipl.-I ng. H. B ERKEN FELD, Patentanwälte, Köln

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Anlage Aktenzeichen

zur Eingabe vom 10. September 1971 VA//Name d. Ann,. MAGNETIC HEAD CORPORATON

Hehrfachspur-Doppelspalt-Magnetkopfeinheit mit elektrischer Zwischenkopf- und Zwischenspurabschirmung

Die übliche Doppelspalt-Magnetkopfeinheit enthält gegenüberliegende Lese- und Schreibgehäuseabschnitte, welche durch einen mittleren Abschnitt getrennt sind. Jeder der Abschnitte besteht im wesentlichen aus nichtmagnetischem Material, gewöhnlich Messing oder Aluminium, das eine verhältnismäßig geringe elektrische Leitfähigkeit aufweist im Vergleich zu bestimmten anderen Leitern, wie zum Beispiel Kupfer. Die gegenüberliegenden Gehäuseabschnitte enthalten gewöhnlich die aktiven oder gewickelten Kernabschnitte, während der mittlere Abschnitt üblicherweise die Rückführungs- oder inaktiven Kernabschnitte aufnimmt. Der aktive Kernabschnitt kann aus einem C-Kern bestehen, während der Rüekführungskernabschnitt aus einem I-Kern bestehen kann, obwohl beide Abschnitte aktiv sein oder irgendeine gewünschte Formgebung aufweisen können.

Es ist wesentlich, daß irgendeine Art der Abschirmung vorgesehen wird, um die Signalüberlagerungskopplung zwischen den Schreib- und Leseköpfen auszuschließen, die häufig als Durchführung, Übersprechkopplung und Nebensprechen bezeichnet wird. Fortschritte auf dem Gebiet der Zwischenkopfabschirmung haben die äußere Abschirmung umfaßt, wie in der amerikanischen Patentschrift 2.981.805, und die interne Abschirmung des mittleren Abschnitts, welche auf einem oder mehreren elektromagnetischen Schirmen beruht, wie zum Beispiel Hy Mu 80, die innerhalb liichtmagnetischer mittlerer Gehäuseabschnitte geschichtet sind, wie in der amerikanischen Patentschrift 3.064.333. £i

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analoger Vorschlag verwendet einen kompakten mittleren Abschnitt aus Kupfer zwischen im Abstand liegenden Tonabnehmerköpfen für eine einzige Spur, wie in der amerikanischen Patentschrift 2.885.488.

In ähnlicher V/eise ist im Falle von Mehrfachspurköipfen eine Zwisehenspurabschirmung erforderlich, welche typischerweise die Form von geschichteten Schirmbauteilen aufweist, die mindestens eine elektromagnetische Abschirmlamelle verwenden, wie zum Beispiel Hy Mu 80. Beispiele sind in den amerikanischen Patentschriften 3.064.333 und 3.249_β928 beschrieben.

Hagnetkopfeinheiten erfordern eine sehr genaue Ausrichtung ihrer Bestandteile aus für den Fachmann leicht verständlichen Gründen. Die Verwendung geschichteter Schirmbauteile bildet einen Hauptbegrenzungsfaktor bei der Erzielung genauerer Herstellungstoleranzen wegen der Fehlervergrößerung, die mit der Vereinigung von vielen getrennten Teilen verbunden ist.

Aber einen noch stärkeren Einwand gegen die Verwendung der geschichteten Abschirmbauteile, welche bisher bei der Herstellung von Mehrfachspur-Doppelspalt-Magnetkopfeinheiten als unvermeidlich angesehen worden sind, bilden die Herstellungskosten. Diese Einheiten sind überaus kostspielig wegen der verhältnismäßig komplizierten Apparatur, die für die Präzisionsbearbeitung und -kalibrierung erforderlich ist, wobei die Apparatur jedoch keine übermäßigen Arbeitskosten verursacht. Die Herstellung von mehrfachen Präzisionsabschirmlamellen erfordert zusätzlich zu genauen Aufspannvorrichtungen und/oder Haltevorrichtungen einen beträchtlichen Arbeitskostenfaktor. Einen geringeren, aber wesentlichen Kostenfaktor ergeben die zusätzlichen Bearbeitungsvorgänge, welche routinemäßig an den Gehäuseabschnitten und/oder dem mittleren Abschnitt ausgeführt werden, um jene Ausnehmungen zu erhalten, welche die getrennt hergestellten Abschirmbauteile aufnehmen.

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Wenn im letzteren Fall die bearbeiteten Ausnehmungen zur Aufnahme der Abschirmlamellen nicht vorgesehen werden, indem die Schirme und Kerne einfach ineinandergreifend verbunden werden, ergibt sich eine noch stärkeres? Fehlervergrößerung.

Die drei Hauptbestandteile einer Mehrfachspur-Doppelspalt-Magnetkopfeinheit sind die Lese- und Schreibgehäuseabschnitte und der dazwischen liegende oder sogenannte mittlere Abschnitt« Jeder dieser Abschnitte ist aus einem gut leitenden, nichtmagnetischen Material hergestellt, wie zum Beispiel Kupfer, und steht mit den verschiedenen Wandlerabschnitten in einer solchen "Wechselbeziehung, daß sich die gesamte erforderliche Zwischenkopf- und Zwischenspurabschirmung lediglich als eine Funktion der physikalischen Anordnung der Teile' ergibt. Was die Zv/ischenspurabschirmung betrifft, ist jeder der oben erwähnten Gehäuseabschnitte und der mittlere Abschnitt derart bearbeitet, daß jeder wandlerabschnitt in jedem Gehäuseabschnitt von irgendeinem anderen rfandlerabschnitt in dem gleichen Gehäuseabschnitt durch einen Fortsatz des Gehäuseabschnitts selbst getrennt ist. Außerdem bewirkt der mittlere Abschnitt die erfοrder1i ehe Zwisehenkopfabschirmung.

Hinsichtlich der bekannten Erscheinung der WirbeIstromentwicklung in einem gut leitenden Teil, der zwischen benachbarten magnetischen Kreisen angeordnet ist, wurde gefunden, daß dieser Fluß v/irksam zerstreut wird, welcher sonst benachbarte \vandlerabschnitte verketten würde. Es ist nicht erforderlich, eine zusätzliche Abschirmung mittels der üblichen magnetischen Lamellen vorzusehen. Dadurch wird die mit der Vereinigung von Lamellen verbundene Fehlervergrößerung eliminiert, ebenso wie die sich daraus ergebenden hohen Arbeitskosten. Außerdem sind die mit der genauen Anordnung der geschichteten Abschirmung verbundenen Bearbeitungsvorgänge nicht mehr erforderlich.

Ls ist nicht ganz verständlich, warum die Wirbelstromentwick-

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lung in einem üblichen Gehäuseabschnitt aus Messing oder Aluminium nicht ausreicht, um das Nebensprechen zu zerstreuen. Ausgedehnte Versuche haben jedoch gezeigt, daß die Zunahme der Wirbelstromentwicklung mit zunehmender Leitfähigkeit des besonderen Abschirmmaterials eine wirksame Flußblockierungsschwelle für jene Flußdichten erreicht, die den heutigen Magnetkopfeinheiten bei einem Leitfähigkeitsniveau gemeinsam sind, das zwischen jenem von Messing und Aluminium einerseits und Kupfer andererseits liegt. Es scheint, daß die erforderliche elektrische Leitfähigkeit jene eines Materials ist, dessen spezifischer Widerstand weniger als etwa 2 Mikroohm pro Zentimeter bei 20° C beträgt.

Was den mittleren Gehäuseabschnitt an sich betrifft, haben die bekannten mittleren Abschnitte, welche Teile der verschiedenen Wandlerabschnitte aufnehmen, ein Minimum von drei getrennten Teilen erfordert, nämlich zwei äußere, nichtmagnetische, mittlere Abschnittsteile, welche mit Ausnehmungen versehen sind, um die Wandlerabschnitte aufzunehmen, gewöhnlich die inaktiven oder I-Kerne, und einen mittleren magnetischen Schirm. Die Untereinheiten des mittleren Abschnitts werden dann zusammengesetzt, gewöhnlich durch ein Bindemittel, um einen modularen mittleren Abschnitt für die spätere Vereinigung mit den Lese- und Schreibgehäuseabschnitten zu erhalten. Gemäß der Praxis der Erfindung ist es nur erforderlich, die den Wandler aufnehmenden Ausnehmungen in gegenüberliegenden Seiten eines Kupferrohlings zu bearbeiten, um einen äquivalenten mittleren Abschnitt zu erzeugen, welcher nicht nur die Zwischenkopfabschirmung bewirkt, die früher durch den ' dazwischen liegenden magnetischen Schirm geleistet wurde, sondern auch die Zwischenspurabschirmung zwischen den Wandlerabschnitten.

Die einheitlichen Fortsätze jedes Lese- und Schreibgehäuseabschnitts, die bei der Bildung der den Wandlerabschnitt auf-

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nehmenden Ausnehmungen erzeugt werden, bewirken in ähnlicher V/eise eine Zwischenspurabschirmung, so daß die Notwendigkeit der Bearbeitung von Ausnehmungen entfällt, welche zusätzliche Abschirmlamellen aufnehmen«

Infolge der größeren strukturellen Festigkeit eines kompakten mittleren Abschnitts im Gegensatz zu einer Vereinigung von Teilen ist es viel leichter, die kritischen Parallelitätstoleranzen von einigen Millionstel eines Zentimeters zu erzielen, die auf den gegenüberliegenden Seiten des mittleren Abschnitts erforderlich sind_e

Ein noch wichtigerer Vorteil der Verwendung eines vollständig nichtmagnetischen mittleren Abschnitts, sofern die Signalwiedergabegüte betroffen ist, besteht in der Eliminierung der remanenten Löscheigenschaften, die mit irgendeinem magnetischen Material verbunden sind, das angrenzend an ein aufzeichnendes magnetisches Medium angeordnet wird.

Die Erfindung betrifft daher die gegenüberliegenden Lese- und Schreibgehäuseabschnitte einer Mehrfachspur-Doppelspalt-Magnetkopf einheit, sowie den dieselben trennnenden mittleren Abschnitt, die aus einem nichtmagnetischen Material hergestellt sind, das eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist. Jeder der Gehäuseabschnitte und der mittlere Abschnitt ist mit einheitlichen Teilen versehen, welche die gesamte Zwischenkopf- und Zwischenspurabschirmung bewirken.

In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht einer üblichen Magnetkopfeinheit,

Fig. 2 eine innere schaubildliche Ansicht des Schreibgehäuseabschnitts gemäß Fig. 1,

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Fig. 3 eine schaubildliche Ansicht des 'mittleren Gehäuseabschnitts gemäß Fig. 1,

Fig. 4 eine schaubildliche Ansicht einer Magnetkopfeinheit, die gemäß der Erfindung ausgebildet ist,

Fig. 5 eine innere schaubildliche Ansicht des Schreibgehäuseabschnitts gemäß Fig. 4,

Fig. 6 eine schaubildliche Ansicht des mittleren Gehäuseabschnitts gemäß Fig. 4 und

Fig. 7 einen teilweisen Längsschnitt nach der Linie 7-7 der Figur 4.

In Fig. 1 ist eine übliche Doppelspalt-Magnetkopfeinheit 10 dargestellt, welche Lese- und Schreibgehäuseabschnitte 12, 14 aufweist, die durch einen mittleren Gehäuseabschnitt 16 getrennt sind, und welche mit der üblichen magnetischen Zwischenkopf- und Zwischenspurabschirmung 18, 20 versehen ist. Der in Fig. 2 dargestellte übliche Schreibgehäuseabschnitt 14 ist mit dem Lesegehäuseabschnitt 12 identisch und enthält eine Vielzahl von bearbeiteten Ausnehmungen 22, die durch Gehäusefortsätze 24 getrennt sind, zur Aufnahme der C-Kerne oder der aktiven Wandlerabschnitte 26, Da die Lese- und Schreibgehäuseabschnitte aus einem verhältnismäßig schlecht elektrisch leitenden, nichtmagnetischen Material hergestellt sind, wie zum Beispiel Messing oder Aluminium, ist es notwendig, daß die Gehäusefortsätze 24 mit bearbeiteten Schlitzen 28 zur Aufnahme der üblichen Zwischenspurabschirmung 20 versehen werden. Der in Fig. 3 dargestellte mittlere Gehäuseabschnitt besteht aus gegenüberliegenden Gehäuseteilen 30 und 32, die bearbeitete Ausnehmungen 34 zur Aufnahme der I-Kerne aufweisen, wobei die Gehäuseteile durch die Zwischenkopfabschirmung 18 getrennt sind. Nach der Anordnung des Abschirmschichtstoffs wird derselbe mit

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den Gehäuseteilen 30, 32 durch ein Bindemittel 36 vereinigt, um einen einheitlichen mittleren Abschnitt zu erhalten. Hierauf werden die C-Kerne 26 in den Ausnehmungen 22 der Le se- und Schreibegehäuseabschnitte angeordnet und die Zwischenspurabschirmung wird in die Schlitze 28 eingeführt, worauf die verschiedenen Abschnitte zusammengesetzt werden, um die in Fig. 1 dargestellte Magnetkopfeinheit zu erhalten.

Wie aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, erfordert die übliche magnetische Abschirmung nicht nur den Zeitverbrauch, die Kosten und die Fehlervergrößerung, die notwendigerweise mit der Vereinigung einer großen Zahl von Teilen verbunden ist, sondern auch die getrennte Ausbildung der Gehäuseteile 30, 32 des mittleren Abschnitts, ihre Vereinigung mit der Abschirmung 18 und die zusätzlichen Bearbeitungsvorgänge, die zum Erzeugen der die Zwischenspurabschirmung aufnehmenden Schlitze 28 erforderlich sind.

Gemäß der Praxis der Erfindung wird die gesamte Zwischenkopf- und Zwischenspurabschirmung lediglich durch die Bearbeitung der die Wandlerabschnitte aufnehmenden üblichen Ausnehmungen in drei getrennten Gehäuseabschnitten erzielt, die aus einem gut leitenden, nicht magnetischen Material hergestellt sind, wie zum Beispiel Kupfer. In Fig. 4 ist eine solche verbesserte Magnetkopfeinheit 110 dargestellt, die aus einteiligen Lese- und Schreibgehäuseabschnitten 112, 114 besteht, welche durch einen einteiligen mittleren Gehäuseabschnitt 116 getrennt sind.

Wie Fig. 5 zeigt, ist jeder der Lese- und Schreibgehäuseabschnitte 112, 114 mit einer Vielzahl von den Kern aufnehmenden Ausnehmungen 118 versehen, die durch einheitliche Gehäusefortsätze 120 getrennt sind. Da die Gehäusefortsätze nicht magnetisch sind und eine hohe elektrische Leitfähigkeit besitzen, wird durch die in diesen Fortsätzen infolge der an-

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grenzend angeordneten magnetischen Kreise erzeugten Wirbelströme das seitliche oder Zwischenspur-Nebensprechen zwischen denselben wirksam aufgehoben und eine magnetische Abschirmung durch magnetische Lamellen ist nicht erforderlich.

Obwohl das seitliche Nebensprechen weniger ein Problem zwischen den inaktiven I-Kernen 122 ist, die von den Ausnehmungen 124 im mittleren Gehäuseabschnitt aufgenommen werden, haben die einheitlichen Fortsätze 126 des mittleren Gehäuseabschnitts, welche die Kernabschnitte 122 voneinander trennen, eine ähnliche Aufgabe, das Zwischenspur-Nebensprechen zu eliminieren. Eine wichtigere Aufgabe, welche der einheitliche, gut leitende mittlere Gehäuseabschnitt erfüllt, besteht darin, das Nebensprechen zwischen den Lese- und Schreibköpfen infolge der Erzeugung von Wirbelströmen im mittleren Gehäuseabschnitt zwischen jedem vollständigen Lese- und Schreibwandler 128 zu verhindern, wobei jeder Wandler den C-Kern oder aktiven Kern 130 und den I-Kern oder inaktiven Kern 122 mit den üblichen Lese- und Schreibspalten 132, 134 enthält.

Daraus ist ersichtlich, daß sowohl Zwischenkopf- als auch Zwischenspur-Nebensprechen eliminiert wird, ohne die Verwendung der üblichen Abschirmlamellen 18, 20, was seinerseits ermöglicht, den üblichen mehrteiligen mittleren Gehäuseabschnitt 16 und die einen zusätzlichen Schirm aufnehmenden Schlitze 28 in den üblichen Lese- und Schreibgehäuseabschnitten 12, 14 zu eliminieren. Da magnetische Materialien mit remanenten Löscheigenschaften nicht erforderlich sind, um die notwendige Abschirmung zu bewirken, wird die Signalwiedergabegüte wesentlich verbessert.

Patentansprüche

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Claims (10)

1. Dr. Ing. E. BERKENFELD · Dipl.-lng. H. BERKENFELD, Patefrfdnwalfe/roln

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   Anlage Aktenzeichen

   zur Eingabe vom 10. September 1971 VA//Name d. Anm. MAGMTIC HEAD CORPORATION

   PATENTANS PR Ü C H E

   ίΛJ Mehrfachspur-Doppelspalt-Magnetkopfeinheit mit gegenüberliegenden Lese- und Schreibgehäuseabschnitten, die durch einen mittleren Gehäuseabschnitt getrennt sind, gekennzeichnet durch eine mit den Gehäuseabschnitten einheitliche Zwischenkopf- und Zwischenspurabschirmung.
2. 2. Magnetkopfeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseabschnitte aus einem nichtmagnetischen Material bestehen, das eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist.
3. 3. Magnetkopfeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material einen spezifischen Widerstand von weniger als etwa 2 Mikroohm pro Zentimeter bei 20 C aufweist.
4. 4. Magnetkopfeinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Material sus Kupfer besteht.
5. 5. Mehrfachspur-Doppelspalt-Magnetkopfeinheit mit gegenüberliegenden Lese- und Schreibgehäuseabschnitten, die durch einen mittleren Gehäuseabschnitt getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenspurabschirmung mit mindestens einem der Gehäuseabschnitte einheitlich ist,
6. 6. Magnetkopfeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenkopfabschirmung mit dem mittleren Gehäuseabschnitt einheitlich ist.

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7. 7. Einteiliger mittlerer Abschnitt,' der für die Vereinigung mit gegenüberliegenden Lese-ZSchreib-Gehäuseabschnitten in einer Magnetkopfeinheit geeignet ist, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von einen Kern aufnehmenden Ausnehmungen, die durch einheitliche Fortsätze des mittleren Abschnitts auf gegenüberliegenden Seiten desselben getrennt sind, wobei der einteilige mittlere Abschnitt aus einem elektrisch gut leitenden, nichtmagnetischen Material besteht.
8. 8. Mittlerer Abschnitt nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Material aus Kupfer besteht.
9. 9. Einteiliger Lese-ZSchreib-Gehäuseabschnitt, der für die Vereinigung mit einem ähnlichen Lese-ZSchreib-Gehäuseabschnitt und einem dieselben trennenden M mittleren Gehäuseabschnitt in einer Magnetkopfeinheit geeignet ist, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von einen Kern aufnehmenden Ausnehmungen, die durch einheitliche Fortsätze des Lese-ZSchreib-Gehäuseabschnitts getrennt sin, wobei der einteilige Lese-Z Schreib-Gehäuseabschnitt aus einem elektrisch gut leitenden,' nichtmagnetischen Material besteht,
10. 10. Lese-ZSchreib-Gehäuseabschnitt nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Material aus Kupfer besteht.

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