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Verfahren zur Herstellung von Polschuh-Einheiten für Magnetköpfe
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polschuh-Einheiten für Magnetköpfe zum magnetischen Aufzeichnen, Wiedergeben und/oder Löschen von Informationen in einer Spur eines ma- gnetischen Aufzeichnungsträgers, wobei die Köpfe aus einer wenigstens zweiteiligen gesinterten oxydi- schen ferromagnetischen Polschuh-Einheit, welche wenigstens einen mit nichtmagnetischem Material ausgefüllten Nutzspalt enthält, an dem der Aufzeichnungsträger entlangbewegt wird, und aus einem an diese Einheit anschliessenden, vorzugsweise gleichfalls aus gesintertem oxydischem ferromagnetischem
Material bestehenden Schliessjoch besteht, so dass jeder Nutzspalt einen Teil eines ringförmigen Ferro- magnetkerns bildet.
Solche Polschuh-Einheiten werden zur Zeit gemäss einem Verfahren hergestellt, wie es an Hand von
Fig. 1 der Zeichnung beschrieben wird. Es wird von zwei Teilstücken 1 und 2 ausgegangen, die je aus gesintertem oxydischem ferromagnetischem Material bestehen und je mit zwei genau bearbeiteten Ober- flächen 3 und 4 bzw. 5 und 6 versehen sind. Die Teilstücke werden mit diesen Oberflächen unter Zwischenfügung von Folien 7 aus nichtmagnetischem Material gegeneinandergesetzt. Dieses Material hat die Eigenschaft, dass es sich unter Anwendung einer Wärmebehandlung selbsthaftend am ferromagnetischen Material befestigt und dass es im festen Zustand eine mechanische Festigkeit, die ungefähr gleich der des Ferromagnetmate : ials ist, besitzt. Beispiele solcher nichtmagnetischen Materialien sind Glas und Lot.
Diese Materialien werden durch Erhitzung verflüssigt und die Kernteile werden in diesem flüssigen Zustand des nichtmagnetischen Materials mit einem solchen Druck aufeinandergepresst, dass nach dem Erhärten des Glases oder des Lotes die richtige Spaltbreite erreicht ist. Das nichtmagnetische Material dient dabei also sowohl als Material zum Schutz des Nutzspaltes als auch zum mechanischen Verbinden der beiden Kernteile.
Anschliessend wird ein passender nichtmagnetischer Versteifungsstab 8, z. B. aus Keramik, im mittleren Raum 9 angebracht. Der Stab 8 wird z. B. mit Hilfe eines Epoxyharzes festgeklebt, worauf schliesslich das Ganze längs der Ebene 10 durchgesägt wird, so dass zwei einzelne Polschuh-Einheiten entstanden sind.
Das Profilieren, das gegenseitige Fixieren der Teilstücke 1 und 2 bei hoher Temperatur und auch die Herstellung passender Versteifungsstäbe 8 und deren Befestigung ist kostspielig und schwierig. Ausserdem besteht die Gefahr, dass das Gebilde an den Spaltflächen bricht, z. B. durch Schwellen der Leimschicht.
Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteilen zu begegnen.
Das Verfahren nach der Erfindung weist dazu das Kennzeichen auf, dass zwei Blöcke aus gesintertem oxydischem ferromagnetischem Material mit je einer genau bearbeiteten ebenen Oberfläche versehen, mit diesen Oberflächen unter Zwischenfügung eines nichtmagnetischen Materials gegeneinandergesetzt werden, welches unter Anwendung einer Wärmebehandlung von selbst am ferromagnetischen Material haftet, wobei die beiden Blöcke mit einem solchen Druck gegeneinandergepresst werden, dass unterhalb einer bestimmten Temperatur eine Spaltbreite zwischen den beiden Blöcken erreicht ist, welche der Breite des Nutzspaltes entspricht, und das Material nach der Wärmebehandlung eine mechanische Festig'keit, die etwa gleich der des ferromagnetischen Materials ist, besitzt,
und dass anschliessend in dem so entstandenen Gebilde an der Stelle des mit dem nichtmagnetischen Material gefüllten Spaltes eine oder mehrere zylinderförmige Öffnungen durch Zerspanung (Schleifen, Bohren, Fräsen od. dgl.) angebracht
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werden, deren Achsen parallel zu den Begrenzungsflächen des Spaltes sind, dass diese Öffnungen mit einem zweiten nichtmagnetischen Material gefüllt werden, welches unter Anwendung einer Wärmebe- handlung von selbst am ferromagnetischen Material haftet, wobei aber die bei der zuletztgenannten Wär- mebehandlung auftretenden Temperaturen niedriger sind als die obenerwähnte bestimmte Ternperatiir, und dass das so entstandene Gebilde nach Ebenen geteilt wird,
welche sich durch je eine der Öffnungen nahezu parallel zu den Achsen dieser Öffnungen erstrecken und den Spalt schneiden.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine gemäss diesem Verfahren hergestellte Polschuh-Einheit.
Die Erfindung wird an Hand von Fig. 2 und Fig. 3 näher erläutert.
In Fig. 2 bezeichnen 11 und 12 zwei Blöcke aus gesintertem oxydischem ferromagnetischem Material, die je mit einer genau bearbeiteten Oberfläche 13 bzw. 14 versehen sind. Diese Oberflächen der beiden
Blöcke sind unter Zwischenfügung eines unmagnetischen Materials 15 gegeneinandergesetzt. Das unma- gnetische Material kann z. B. Glas oder Lot sein, welches in Form einer Folie zwischen die Blöcke ge- bracht ist. Das Ganze wird auf eine Temperatur erhitzt, bei der das Glas erweicht bzw. das Lot ge- schmolzen ist. Die Blöcke 11 und 12 werden dann mit einem solchen Druck gegeneinandergepresst, dass nach Abkühlung die Breite des zwischen den beiden Blöcken befindlichen Spaltes gleich der Breite des
Nutzspaltes des herzustellenden Magnetkopfes ist.
Ein weiteres Beispiel eines geeigneten nichtmagnetischen Materials ist Wasserglas ; dieses wird als
Flüssigkeitsschicht auf die beiden Oberflächen 13 und 14 aufgebracht. Nach Erhitzung auf eine geeignete
Temperatur (800 C bei einem 7-9 Gew.-% Na O und 24-27 Gew. -0/0 Si02 enthaltenden Wasserglas) er- härtet das Wasserglas auf den Oberflächen bei Abkühlung zu Schichten, die am ferromagnetischen Mate- rial der Blöcke 11 und 12 haften ; die beiden Blöcke werden mit diesen mit den erwähnten Schichten ver- sehenen Oberflächen gegeneinandergesetzt und dann unter Druck auf eine solche Temperatur (im erwähn- ten Beispiel auf etwa 800-9000 C) erhitzt, dass die beiden Wasserglasschichten sich zu einer einzigen
Schicht vereinigen.
Auch auf diese Weise wird eine Haftung erreicht, deren Festigkeit von derselben Grö- ssenordnung ist wie die des ferromagnetischen Materials selbst.
In Fig. 2 ist der Block 12 auch mit einer genau bearbeiteten Oberfläche 16 versehen. Zwischen die- ser Oberfläche und der Oberfläche 17 eines dritten Blocks 18, der gleichfalls aus gesintertem oxydischem ferromagnetischem Material besteht, ist gleichfalls nichtmagnetisches Material 15 angebracht, welches die beiden Blöcke 12 und 18 mechanisch miteinander verbindet.
In dem so entstandenen Gebilde werden Öffnungen 19,20, 21 und 22 durch Zerspanung hergestellt, deren Achsen genau in der Mitte des Spaltes 15 und parallel zu den Flächen der mit dem Material 15 gefüllten Spalte in den letzteren liegen. Diese Öffnungen werden anschliessend mit einem zweiten nichtmagnetischen Material 23 ausgefüllt, welches, ebenso wie das Material 15, die Eigenschaft besitzt, dass es sich unter Anwendung einer Wärmebehandlung selbsthaftend am ferromagnetischen Material befestigt. Bedingung dabei ist aber, dass die bei dieser Wärmebehandlung auftretenden Temperaturen niedriger sind als die Temperatur, bei der sich das Spaltmaterial 15 wieder verflüssigt. Als Spaltmaterial eignen sich z. B. Epoxyharze und spezielle Glassorten.
Das Material 23 kann in Form eines Zylinders in die Öffnungen eingebracht werden, hiezu können Keramikzylinder, die an der Oberfläche mit Epoxyharz überzogen sind, vorteilhaft verwendet werden. Falls das Material 23 Glas ist, kann es z. B. auch in Pulver- form-in die Öffnungen eingebracht werden. Das Material 23 wird durch Erhitzung in einen geeigneten flüssigen Zustand gebracht ; bei Abkühlung haftet es am ferromagnetischen Material. Damit die Öffnungen 19,20, 21 und 22 gut mit dem Material 23 ausgefüllt werden, kann beim Übergang des Füllmaterials vom flüssigen Zustand in den festen Zustand auf die beiden Endflächen der Zylinder ein Druck ausgeübt werden.
Nach Abkühlung wird das Ganze längs den Ebenen 24, 25, 26 und 27 geteilt, wodurch im gewählten Beispiel acht Polschuh-Einheiten entstehen.
Jede der Polschu} 1-Einheiten wird anschliessend durch eine genaue Bearbeitung, z. B. Polieren, mit einer Führungsfläche versehen.
Das Anbringen von Führungsflächen kann z. B. aber auch erfolgen, sobald die Teile 11, 12 und 18 aneinander befestigt oder nachdem die Öffnungen 19-22 gebildet und mit Material 23 gefüllt worden sind.
Im vorhergehenden ist das Gebilde nach Fig. 2 auch gemäss einer Ebene 27 geteilt. Unter gewissen Umständen kann dies auch entfallen, nämlich zwecks Erzielung einer Polschuh-Einheit mit zwei hintereinanderliegenden Nutzspalten. Magnetköpfe mit zwei hintereinanderliegenden Nutzspalten lassen sich für verschiedene Anwendungen benutzen. Man kann z. B. den einen Spalt als Aufzeichenspalt und den andern als Wiedergabespalt verwenden, so dass auf diese Weise der Aufzeichen- und der Wiedergabekopf in einem einzigen Magnetkopf vereint sind, was z. B. bei der Aufzeichnung von Impulsen für Rechenmaschinenzwecke vorteilhaft ist. Man kann dann das durch den Aufzeichenkopf aufgezeichnete Signal sofort
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mit Hilfe des Wiedergabekopfes prüfen.
Bemerkt wird, dass es vorteilhaft ist, für die nichtmagnetischen Materialien 15 und 23 solche Mate- rialien zu verwenden, deren Ausdehnungskoeffizient in der ganzen, beim Verfahren durchlaufenen Tem- peraturstrecke bei den Wärmebehandlungen möglichst dem Temperaturkoeffizienten des gesinterten oxy- dischen Ferromagnetmaterials entspricht; ein derartiges Verhalten weisen z. B. gewisse Keramiksorten auf.
In Fig. 3 ist schliesslich eine gemäss dem oben beschriebenen Verfahren erzielte Polschuh-Einheit nochmals als Einzelteil eines Magnetkopfes dargestellt. Die Polschuh-Einheit ist mit 28 bezeichnet. 29 bezeichnet das Schliessjoch des Kopfes, auf dem eine Spule 30 angebracht ist. Das Schliessjoch 29 be- steht vorzugsweise gleichfalls aus gesintertem oxydischem ferromagnetischem Material.