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Verfahren zur Herstellung eines Magnetkopfes
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetkopfes zum Aufzeichnen,
Wiedergeben und/oder Löschen von magnetischen Aufzeichnungen, besonders Bildaufzeichnungen, in einer schmalenSpur einesMagnetogrammträgers, welcherKopf aus wenigstens zwei etwa die gleiche Dicke auf- weisenden Kernteilen besteht, von welchen ein Teil zugespitzt ist, und die spaltbegrenzendeFläche dieses
Teiles eine viel kleinere Breite aufweist als die spaltbegrenzende Fläche des andern Teiles, und zwischen den Kernteilen sich ein Nutzspalt befindet, der mit unmagnetischem Material ausgefüllt ist.
Köpfe dieser Art müssen besonders zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Bildsignalen eine äusserst kleine Spaltlänge von der Grössenordnung von 1 bis 2 u haben, während die Spaltbreite in der Grössenord- nung von 0, 2 mm sein muss. Letzteres steht mit der Tatsache im Zusammenhang, dass oft eine Anzahl von Spuren nebeneinander liegt, wobei der Abstand zwischen den Spuren nur klein ist, um eine grosse
Menge Information in der Oberflächeneinheit des Trägers zu erhalten. Es ist deutlich, dass ein solcher schmaler Kopf aus gesintertem Material mechanisch verhältnismässig schwach ist und dass unter anderem die Gefahr besteht, dass sowohl die Spaltwände als auch die Kopfränder leicht abbröckeln.
Ausserdem ist die mechanische Haftung der beiden den Spalt begrenzenden Teile aneinander schwach, umsomehr, als die Tiefe des Spaltes nur klein sein darf, um den magnetischen Widerstand des Spaltes möglichst gross zu halten. Es ist bekannt, solche schmalen Köpfe mit kleiner Spaltbreite dadurch herzustellen, dass die Oberseite eines verhältnismässig breiten Kopfes auf beiden Seiten bis auf die erwünschte Breite abgeschliffen wird und dann der abgeschliffene Teil wieder mit unmagnetischem, am gesinterten Material haftendem Material ausgefüllt wird. Auch bei einem auf diese Weise hergestellten Kopf tritt jedoch manchmal eine unzulässige Abnutzung auf. Weiter ist die Herstellung schwierig.
Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht eine besonders vorteilhafte Herstellung von Magnetköpfen der eingangs erwähnten Art und ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung eines an sich bekannten Kopfes mit Kernteilen aus gesintertem oxydischem ferromagnetischem Material, zwischen welchen ein Nutzspalt gebildet und mit einem Material ausgefüllt ist, das sowohl zum Schutz der Wände des Nutzspaltes als auch zur mechanischen Verbindung der beiden Kernteile dient, von zwei im wesentlichengleichen Blöcken aus gesintertem oxydischem ferromagnetischem Material ausgegangen wird, und dass eine Seitenfläche eines der Blöcke zum grössten Teil mit einer Anzahl paralleler Nuten versehen wird, wobei auf beiden Seiten des Nutensystems ein schmaler, sich parallel zu den Nuten erstreckender Streifen der Seitenfläche zurückbleibt,
welche NutenduropDämmemitV-förmigenQuerschnittengetrenntsind, während die Spitze des V abgeflacht ist und diese Abflachung in der Seitenfläche liegt und die Breite der Abflachung gleich der gewünschten Spaltbreite der herzustellenden Köpfe ist und weiter eine Nut mit etwa rechteckigem Querschnitt in jedem schmalen Streifen, der in der Seitenfläche zurückgeblieben und/oder in der entsprechenden Stelle in der Seitenfläche des zweiten Blockes angeordnet ist, welche Nuten sich, parallel zu den ersteren Nuten erstrecken und schliesslich eine der beiden Seitenflächen mit einer Anzahl sich senkrecht zu den ändern Nuten erstreckenden Nuten versehen wird, die etwa einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen,
wobei die Anzahl und die Stelle dieser letzteren Nuten durch die Anzahl und die Form der endgültig aus den Blöcken zu erhaltenden Köpfe bestimmt werden, worauf der Block mit den zwei Nuten mit rechteckigem Querschnitt mit Abstandsstücken in Form von Folien versehen wird, deren Dicke gleich der gewünschten Spaltlänge ist und die zum Teil in den Nuten mit rechteckigem Querschnitt
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liegen und dann die beiden Blöcke unter Zwischenlage einer Glasplatte aufeinander gelegt werden, die eine grössere Dicke aufweist als die gewünschte Spaltlänge und dann das so erhaltene Paket unter Druck bis oberhalb der Schmelztemperatur des Glases erhitzt wird, worauf nach dem Schmelzen und Abkühlen des Glases das Gebilde durch eine mechanische Bearbeitung, z. B.
Schleifen oder Sägen, parallel zu den i Dämmen in Platten zerteilt wird, wobei die Trennungsfläche zwischen zwei Platten jeweils in der Mitte zwischen zwei Dämmen liegt und dann die so erhaltenen Platten durch eine ähnliche Bearbeitung senk- recht zur Richtung der Dämme in gleich viele Teile zerteilt werden wie die Anzahl der Nuten mit halb-
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Dies hat den Vorteil, dass sowohl der Ausdehnungskoeffizient als auch die Verschleissfestigkeit des Ausfüll- materialsgleich denjenigendesspaltfüllendenmaterials sind, so dass dieseitenwände derlaufflächeeben- isogut geschützt werden-wie die Spaltwände und die Abnutzung über die ganze Kopflauffläche die glei- che ist.
Die Spulenkammer, in der die Windungen der Spule liegen, kann auf mehrere Weisen angeordnet werden. Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung wird neben und parallel zu jeder Nut mit halbkreis- förmigem Querschnitt im Block eine Nut mit etwa rechteckigem Querschnitt angeordnet, die als Spulen- kammer verwendet wird. Gemäss einer andern Ausführungsform der Erfindung wird die Spulenkammer in jedem fertigen Teil durch eine Ultraschallbearbeitung auf derartige Weise angeordnet, dass dabei auch ein
Teil des Glases, das nach dem Zusammenschmelzen die halbkreisförmige Nut füllt, entfernt wird.
Um dem
Glasüberschuss, der eingeschlossenen Luft und gegebenenfalls entstandenem Gas einen leichten Ausweg zu geben, werden nach einer weiterenAusführungsform der Erfindung in denBöden der von V-förmigen Däm- men getrennten Nuten und/oder in der entsprechenden Stelle in der Seitenfläche des zweiten Blockes parallel zu den Dämmen schmale Nuten angeordnet.
Man kann dieSeitenkanten des Blockes, der die V-förmigenDämme aufweist, zuvor schleifen, so dass diese Seitenflächen als Bezugsflächen für die weitere Herstellung diener können. Ist es jedoch gewünscht, die Stelle der Glasplatte beim Zusammensetzen des Paketes genau festzulegen, so können nach einer Aus- führungsform die Nuten mit halbkreisförmigem Querschnitt im zweiten Block angeordnet werden, wobei die Glasplatte dann mit in diese Nuten passendem Rücken versehen ist.
Um eine richtige Zentrierung des Gebildes zu erhalten, wird gemäss einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens in beiden Blöcken eine sich senkrecht zu den Dämmen erstreckende, tiefe Nut angeordnet und besteht die Glasplatte aus zwei Teilen, wobei vor dem Andrücken und Erhitzen des Gebildes in die beiden entsprechend liegenden Nuten ein Zentrierbalken aus dem gleichen Material wie das Material der
Blöcke gelegt wird, während jede Glasplatte auf beide Seiten des Balkens gelegt wird.
Gemäss einer Ausführungsform des Verfahrens ist die Stelle der halbkreisförmigen Nuten, wie auch die Stelle, an der durch eine mechanische Bearbeitung die Platten in Teile getrennt werden, derart ge- wählt, dass in jedem Teil der Abstand zwischen einem Rand eines Teiles und der ihm am nächsten lie- genden Hauptbegrenzung gleich der gewünschten Kopfspalttiefe ist.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert Jn dieser zeigen Fig. l in vergrössertem Mass- stab einen fertigen Kopfteil, Fig. 2 eine Draufsicht des Kopfes gemäss Fig. 1, Fig. 3 einen mit Nuten ver- sehenen Block aus gesintertem oxydischem ferromagnetischem Material, Fig. 4 eine Glasplatte, Fig. 5 einen Block aus dem gleichen Material und mit den gleichen Abmessungen wie der in Fig. 3 dargestellte
Block. Fig. 6 zeigt eine Kombination der in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellten Teile. Fig. 7 zeigt das in Fig. 6 dargestellte Gebilde, das mit Seitennuten versehen wurde und Fig. 8 eine aus dem Block der Fig. 7 hergestellte Platte. Fig. 9 stellt eine andere Ausbildung des Blockes gemäss Fig. 3 dar.
Fig. 10 zeigt eine in zwei Teile getrennte und mit Rücken versehene Glasplatte, Fig. 11 einen Zentrierbalken, Fig. 12 einen ähnlichen Block wie derjenige, der in Fig. 5 dargestellt ist, und Fig. 13 eine Kombination der in den Fig. 9, 10, 11 und 12 dargestellten Teile. Fig. 14 zeigt eine aus dem in Fig. 13 dargestellten Block gesägteplat- te, Fig. 15 dieselbe Platte nach einerweiterenBearbeitung, und Fig. 16 einen aus der in Fig. 15 dargestellten Platte hergestellten Kopf.
Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Magnetkopf zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Bildaufzeichnungen, welcher Kopf aus zwei durch einen Nutzspalt 3 getrennten Teilen 1 und 2 besteht. Der Spalt 3, der z. B. eine Länge von 11/2/l aufweist, ist mit Glas gefüllt, das auch die Teile 1 und 2 aneinander heftet. Der Kopf hat eine abgerundete Lauffläche 4. Der Teil 2 ist V-förmig zugespitzt, wobei die V-Form eine
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Abflachung 5 aufweist, die die Spaltbreite bildet. Auf beiden Seiten des zugespitzten Teiles befindet sich das gleiche Glas 6 wie das Glas, das den Spalt 3 füllt, derart, dass die Gesamtbreite des Teiles 2 die gleiche ist wie die Gesamtbreite des Teiles 1.
Unter dem wirksamen Teil der Spalte 3 befindet sich ein Hohlraum 7, der auch mit Glas gefüllt ist und zur Stützung des über ihm liegenden Kopfteiles dient. Weiter ist im Kopf eine rechteckige Spulenkammer 8 vorhanden, in der die Windungen einer nicht dargestellten Spule liegen können, welche Windungen auf der Aussenseite des Kopfes in Nuten 9 angeordnet sind. Nuten 9a dienen zur Befestigung des Kopfes.
Ein solcher Kopf ist mechanisch verhältnismässig stark ; sowohl die Spaltwände als auch die Wände des abgespitzten Teiles sind gestützt, so dass beim Betrieb ein Abbröckeln
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terial sich sowohl im Spalt als auch an der Stelle der Zuspitzung befindet und als Stütze dient, und der Ausdehnungskoeffizient und die Verschleissfestigkeit entsprechend dem Material des Kopfes gewählt werden können, wird ein homogenes Gebilde erhalten.
Ein solcher in den Fig. 1 und 2 dargestellter Kopf kann wie folgt hergestellt werden : Ausgehend von einem z. B. in Fig. 3 dargestellten Block 10 aus gesintertem oxydischem ferromagnetischem Material, nachstehend Ferrit genannt, werden zunächst dessen vier Seitenflächen geschliffen und darauf in einer
Seitenwand Nuten 11 angebracht ; diese Nuten sind durch Dämme 12, die eine V-Form aufweisen, deren
Spitze eineAbflachung 13 hat, getrennt. Diese Abflachung 13, die in der Ebene der Seitenwand liegt, hat diegleicheBreitewiediegewünschteSpaltbreite 5 des herzustellenden in Fig. l und 2 dargestelltenKopfes.
Das Anbringen der Nuten 11 erfolgt derart, dass kleine Flächen 14 stehen bleiben, in denen darauf Nuten
15 mit etwa rechteckigem Querschnitt etwa parallel zu den Dämmen 12 angeordnet werden. Schliesslich werden in den Ferritblock 10 Nuten 16 mit etwa halbkreisförmigen Querschnitten geschliffen, die sich senkrecht zu den Dämmen 12 erstrecken. Die Festlegung der Lage und der Anzahl der Nuter 16 erfolgt auf eine weiter unten beschriebene Weise.
Zur Herstellung der Magnetköpfe dient ferner ein zweiter Ferritblock 17 (Fig. 5), der etwa die glei- chen Abmessungen wie der Block 10 aufweist und eine Glasplatte 18 (Fig. 4), die die gleiche Länge und Breite wie die Blöcke 10 und 17 besitzt. Diese Glasplatte hat eine Dicke, die ein wenig grösser ist als die gewünschte Spaltlänge. Bei einer Spaltlänge von z. B. 11/2 J1. ist die Glasplatte 18 etwa 5 u dick.
ZurFestlegung der gewünschten Spaltlänge werden auf die vier Ecken des Blockes 10 Metallfolien 19 geeigneter Dicke eingelegt. Ein abgebogener Teil 20 dieser Folie stützt sich in der Nut 15 ab. Es können auch Folien aus Glimmer verwendet werden. DieFolien können sich auch über die ganze Länge der Nut 15 erstrecken. Nach dem Einlegen der Folien wird zuerst die Glasplatte 18 auf den Block 10 gelegt und dann der Block 17. Die geschliffenen Seitenkanten des Blockes 10 dienen dabei als Bezugsflächen. Das zusammengesetzte inFig. 6 dargestellteGebilde wird dann bis oberhalb derSchmelztemperatur derGlasplatte 18 erhitzt, während zugleich auf beide Seiten der Blöcke 10 und 17 ein Druck ausgeübt wird, der senkrecht zu den Blöcken gerichtet ist. Sobald das Glas geschmolzen ist, füllen sich auch die Nuten 16 mit Glas.
Die Folien 19 wirken als Abstandsstücke, die Schmelztemperatur des Materials, aus dem diese Folien hergestellt sind, muss demzufolge höher liegen als die Schmelztemperatur des Glases. Nach dem Abkühlen des Gebildes wird der Block auf beiden Seiten mit Nuten 9 und 9a (Fig. 7) versehen und dann längs der gestrichelten Linien 21 in Platten gesägt, von denen eine in Fig. 8 mit 22 bezeichnet ist. Eine solche Platte wird jetzt längs der gestrichelten Linie 23 in zwei Teile gesägt und dann jeder Teil mit einer Abrundung 4 und durch eine Ultraschallbearbeitung mit einer Spulenkammer 8 (Fig. l) versehen, so dass schliesslich von einer Platte 22 z. B. zwei Köpfe gemäss den Fig. 1 und 2 erhalten werden.
DasMaterial im Spalt auf beiden Seiten der Zuspitzung und das Material, das zur Stützung der Spaltwände dient, ist also das gleiche. Die Stelle der Nuten 16 wird durch die endgültig gewünschte Spalttiefe bestimmt und ist in Fig. 8 angedeutet. Man kann, wie dargestellt, auch mehr als zwei Nuten 16 anbringen ; die Zahl ist nur von der Anzahl der aus den Platten 22 herzustellenden Köpfe und von der Breite der Blöcke 10 und 17 und der Glasplatte 18 abhängig. Die Abstände zwischen den Nuten 16 werden bei mehr als zwei Nuten der. zufolge meistens nicht einander gleich sein.
Die Nuten 15 und 16 können statt im Block 10 auch im Block 17 angeordnet werden, wie in Fig. 5 mit gestrichelten Linien angedeutet ist. In diesem Fall ist es notwendig, dass die beiden Blöcke 10 und 17 die gleiche Länge und Breite aufweisen und dass die Seitenflächen beider Blöcke gut poliert sind, so dass genau liegende Bezugsflächen vorhanden sind.
Das beschriebene Verfahren hat den Vorteil, dass es einfach ist und eine Anzahl von Köpfen liefert, deren Abmessungen genau zuvor bestimmbar sind. Durch Änderung des gegenseitigen Abstandes der Dämme 12 und der Abflachungen 13 können auch Köpfe mit verschiedenen Abmessungen erhalten werden, wenn dies gewünscht ist.
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In den Fig. 9-16 ist ein etwas anderes Verfahren zur Herstellung der Köpfe gemäss den Fig. l und 2 dargestellt. Ein in Fig. 9 dargestellter Ferritblock 24 ist in bereits beschriebener Weise mit Nuten limit Dämmen 12 und Abflachungen 13, sowie mit Nuten 15, 9 und 9a versehen. Auf diesen Block 24 sind auch Folien 19 aufgelegt. Im Block 24 ist eine weitere Nut 25 eingeschliffen, in die die Hälfte eines in Fig. 11 dargestellten Zentrierbalkens 26 passt. Die als Zwischenlage beim Zusammensetzen der beiden Blöcke 24 und 29 dienendeglasplattebes. ehtjetzt aus zwei Teilen 27, die jedemitRücken 28 versehen sind (Fig. 10). Der zweiteFerritblock 29 weist eine der Nut 25 im Block 24 entsprechende Nut 30 auf, in die wieder eine Hälfte des Zentrierbalkens 26 passt.
Im Block 29 sind weiter Nuten 31 vorgesehen, die den Nuten 16 des in Fig. 3 dargestellten Blockes entsprechen und in die jetzt die Rücken 28 der Glasplatte passen. Die Sei-
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