DE1023603B

DE1023603B - Magnetic head assembly

Info

Publication number: DE1023603B
Application number: DEI12228A
Authority: DE
Inventors: Albert Smiley Hoagland
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1955-09-23
Filing date: 1956-09-22
Publication date: 1958-01-30

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft eine Magnetkopfanordnung für hohe Aufzeichnungsdichte.The invention relates to a magnetic head assembly for high density recording.

Bei magnetischen Aufzeichnungen wird aus wirtschaftlichen und technischen Gründen die Unterbringung einer möglichst großen Informationsmenge auf gegebenem Speicherplatz angestrebt. Liegt ein Nachrichteninhalt in Impulsform vor, so· ist bei gegebener Art der Verschlüsselung die Aufzeichnungsdichte erhöhbar, wenn der Platzbedarf pro Impuls verringert werden kann. Nützlich ist die Verkürzung der Impulslänge in Laufrichtung des Aufzeichnungsträgers oder die Verringerung der Impulsbreite quer dazu, um mehr Aufzeichnungsspuren nebeneinander unterzubringen. In the case of magnetic recordings, for economic and technical reasons, the accommodation aiming for the largest possible amount of information in a given storage space. There is a message content in pulse form, the recording density can be increased with a given type of encryption, if the space requirement per pulse can be reduced. It is useful to shorten the pulse length in the direction of travel of the recording medium or reducing the pulse width across it, to accommodate more recording tracks next to each other.

Es ist schon vorgeschlagen worden, die magnetisierten Aufzeichnungsstellen durch Verkleinerung der Abmessungen eines eisengeschlossenen, mit Luftspalt versehenen Magnetkopfes zu erreichen. Der Verringerung der Luftspaltbreite sind jedoch wegen der Streuung der Kraftlinien physikalische Grenzen gesetzt. Abgesehen von der Schwierigkeit der Herstellung lassen aber in derartigen Magnetköpfen sich nicht die zur Erzeugung kräftiger Lesesignale nötigen Magnetisierungsleistungen betriebssicher unterbringen. It has already been suggested that the magnetized Recording locations by reducing the dimensions of a closed-iron, with an air gap provided magnetic head. However, the reduction in the air gap width is due to the Scattering of the lines of force set physical limits. Apart from the difficulty of manufacturing but cannot be used in magnetic heads of this type that are required to generate powerful read signals Safe and reliable accommodation of magnetization services.

Die Erfindung geht von einer Magnetkopfanordnung aus zur Aufzeichnung oder Abtastung von Signalen mit hoher Aufzeichnungsdichte, insbesondere für Impulsaufzeichnung oder Abtastung, bei der erfindungsgemäß zur schärferen Ausprägung des Nutzfeldes in räumlicher Nachbarschaft einer ersten nutzfelderzeugenden Vorrichtung eine oder mehrere weitere solche Vorrichtungen vorgesehen sind, welche das Feld der ersten gleichzeitig teilweise löschen. Je nach der gegenseitigen Lage der Vorrichtungen werden die Abmessungen der Aufzeichnung in Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers oder senkrecht dazu verringert. Die erste der Vorrichtungen liefert dabei ein stärkeres Feld als die übrigen.The invention is based on a magnetic head arrangement for recording or scanning signals with high recording density, in particular for pulse recording or scanning, in the case of the invention for sharper expression of the useful field in the spatial vicinity of a first useful field generating Device one or more other such devices are provided, which partially delete the field of the first at the same time. Depending on the mutual position of the devices the dimensions of the recording in the direction of movement of the recording medium or perpendicular in addition reduced. The first of the devices provides a stronger field than the others.

Zwei nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiele werden durch Zeichnungen erläutert, die inTwo exemplary embodiments described below are illustrated by drawings that are shown in FIG

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des Magnetkopfes, inFig. 1 shows an embodiment of the magnetic head, in

Fig. 2 und 3 Strom- und Feldverlauf der Fig. 1, in2 and 3 current and field curves of FIG. 1, in

Fig. 4 den Flußverlauf im Aufzeichnungsträger und inFig. 4 shows the flow profile in the recording medium and in

Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel des Magnetkopfes zeigen.Figure 5 shows a second embodiment of the magnetic head.

Der Magnetkopf der Fig. 1 besteht aus einem rechteckigen Block 10 aus nichtmagnetischem und nichtleitendem Werkstoff. Seine untere Fläche 11 liegt in geringem Abstand 21 parallel zum bandförmig dargestellten magnetisierbaren Aufzeichnungsträger 12, dessen mögliche Bewegungsrichtungen durch Pfeile MagnetkopfanordnungThe magnetic head of Fig. 1 consists of a rectangular block 10 of non-magnetic and non-conductive Material. Its lower surface 11 is at a small distance 21 parallel to the strip-shaped shown magnetizable recording medium 12, its possible directions of movement indicated by arrows Magnetic head assembly

Anmelder:Applicant:

IBM DeutschlandIBM Germany

Internationale Büro-MaschinenInternational office machines

Gesellschaft m. b. H.,
Sindelfingen (Würti), Böblinger Allee 49Gesellschaft mb H.,
Sindelfingen (Würti), Böblinger Allee 49

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 23. September 1955Claimed priority:
V. St. v. America 23 September 1955

Albert Smiley Hoagland, Berkeley, Calif. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden Albert Smiley Hoagland, Berkeley, Calif. (V. St. Α.),
has been named as the inventor

angedeutet sind. Der Block 10 trägt eine Spule, deren AVindungen an der dem Band 12 zugekehrten Seite 11 senkrecht zu dessen Bewegungsrichtung verlaufen. Die Spule ist so gewickelt, daß die Stromrichtung in den äußeren Windungen 15, 16 entgegengesetzt der Stromrichtung in den inneren, mit jenen in Reihe geschalteten Windungen 17 verläuft. In Fig. 2 sind diese Stromrichtungen durch die Pfeile 24 für die Windungen 15 und 16 und die Pfeile 25 für die Windungen 17 angezeigt. Die an der Unterseite des Blocks 10 verlaufenden Leiter sind in Fig. 3 im Schnitt dargestellt, die Stromrichtungen durch Plus- und Minuszeichen unterschieden und der Umlauf sinn der Kraftlinien 24', 25' angedeutet.are indicated. The block 10 carries a coil whose A connections on the side 11 facing the belt 12 run perpendicular to its direction of movement. The coil is wound so that the current direction in the outer turns 15, 16 is opposite to the The direction of current is in the inner windings 17 connected in series. In Fig. 2 are these current directions by the arrows 24 for the turns 15 and 16 and the arrows 25 for the turns 17 displayed. The conductors running on the underside of the block 10 are shown in section in FIG. 3, the directions of the current are distinguished by plus and minus signs and the sense of circulation of the lines of force 24 ', 25' indicated.

Die Kraftlinien 24', 25' hinterlassen auf dem Träger 12 remanente Magnetisierungen, deren Werte im Diagramm der Fig. 4 dargestellt sind. Auf der Abszisse sind Entfernungen in Bamdlängsricbtung der Fig. 1 aufgetragen, die Ordinate gibt die Fluß dichte des Bandes an. Die Kurve 32 entspricht einer von den Leitern 17 allein erzeugten Aufzeichnung, die Kurven 30 und 31 denjenigen der Leiter 15 bzw. 16 allein. Zur Unterscheidung der Magnetisierungsrichtung auf dem Band wurden die Flußdichtewerte in positiver und negativer Richtung aufgetragen. Bei gleichzeitiger Einwirkung der (vier) Leiter ergibt sich der ausgezogene, mit 33 bezeichnete Flußdichteverlauf. Es zeigt sich, daß zwar die Spitzenwerte aller drei Einzelkurven reduziert sind, die Abnahme bei den Kurven 30 und 31 aber stärker in Erscheinung tritt. Die Spitzen der Kurven 30, 31 haben sich nach außen verlagert. Als wichtigstes Ergebnis kann aber die Ver-The lines of force 24 ', 25' leave remanent magnetizations on the carrier 12, the values of which are shown in the diagram 4 are shown. Distances in the longitudinal direction of FIG. 1 are shown on the abscissa plotted, the ordinate indicates the flux density of the tape. The curve 32 corresponds to one of the Conductors 17 alone produced the record, curves 30 and 31 those of conductors 15 and 16 alone. To distinguish the direction of magnetization on the tape, the flux density values were positive and in the negative direction. When the (four) conductors act at the same time, the extended, with 33 designated flux density curve. It can be seen that the peak values of all three individual curves are reduced, but the decrease in curves 30 and 31 is more noticeable. the The tips of the curves 30, 31 have shifted outwards. The most important result, however, can be the

709 877/122709 877/122

schmälerung der in positiver Ordinatenrichtung verlaufenden Kuppe festgehalten werden, die als Aufzeichnung gewertet wird.narrowing of the dome running in the positive ordinate direction, which is recorded as a record is valued.

Durch andere Wahl der Windungszahlen, Windungszahlverhältnisse und Abstände 19, 20 (Fig. 1) der aktiven Spulenteile kann der resultierende Feldverlauf weitgehend beeinflußt werden. Auch ein unsymmetrischer resultierender Feldverlauf läßt sich auf diese Weise, d. h. durch unterschiedliche Abstände 19, 20 oder verschiedene Windungszahlen bei 15 und 16 herstellen, wenn dies im Einzelfall vorteilhaft erscheint. By another choice of the number of turns, number of turns ratios and distances 19, 20 (FIG. 1) of the active coil parts can be the resulting field profile are largely influenced. An asymmetrical resulting field profile can also be used in this way, d. H. by different distances 19, 20 or different numbers of turns at 15 and 16 if this appears advantageous in individual cases.

Wird dieselbe Anordnung als Lesekopf, d. h. zur Abnahme von Aufzeichnungen, benutzt, so loschen sich die in den einzelnen Wicklungsabschnitten induzierten EMKe wegen der verschiedenen Polarität teilweise aus, so daß bei gegebener Aufzeichnungsdichte geringerer Aufwand zur Unterscheidung aufeinanderfolgender Werte getrieben werden muß oder bei gegebenem Aufwand Aufzeichnungen höherer Dichte verarbeitbar sind.If the same arrangement is used as a read head, i. H. used to erase records the EMFs induced in the individual winding sections partly differ due to the different polarity off, so that with a given recording density less effort to distinguish between successive Values must be driven or, with a given effort, records of higher density are processable.

Die Fig. 5 zeigt eine nach dem gleichen Prinzip arbeitende Anordnung mit drei von Wicklungen umgebenen Kernen 40, 41, 42. Wie bei Fig. 1 erzeugt auch hier der mittlere Kern 41 infolge der höheren Windungszahl seiner Spule ein stärkeres Feld im Aufzeichnungsträger als die beiden äußeren, welche unter sich gleich und umgekehrt wie der mittlere Kern gepolt sind. Das Diagramm der Fig. 4 gilt auch für diese Anordnung, das Feld des mittleren Kernes wird durch die Wirkung der Seitenkerne eingeengt. Bei magnetischen Aufzeichnungsverfahren ist es in sehr vielen Fällen erwünscht und üblich, Aufzeichnung und Entnahme mit denselben Magnetköpfen zu bewirken. Dies ist auch mit der erfindungsgemäßen Anordnung möglich.FIG. 5 shows an arrangement which operates on the same principle and has three of them surrounded by windings Cores 40, 41, 42. As in FIG. 1, the middle core 41 also generates here as a result of the higher The number of turns of its coil creates a stronger field in the recording medium than the two outer ones below are polarized the same and vice versa as the middle core. The diagram in FIG. 4 also applies to this Arrangement, the field of the middle core is narrowed by the action of the side cores. With magnetic In very many cases it is desirable and common for recording methods to record and extract to effect with the same magnetic heads. This is also the case with the arrangement according to the invention possible.

Ist eine Einengung der magnetischen Aufzeichnung quer zur Bewegungsrichtung des Trägers erwünscht, so würde im einfachsten Falle eine Drehung der Kopf-If a narrowing of the magnetic recording transversely to the direction of movement of the carrier is desired, so in the simplest case a rotation of the head

40 dichte, insbesondere für Impulsaufzeichnung oder Abtastung, dadurch gekennzeichnet, daß zur schärferen Ausprägung des Nutzfeldes in räumlicher Nachbarschaft einer ersten nutzfelderzeugenden Vorrichtung (17, 41) eine oder mehrere weitere solche Vorrichtungen (15, 16; 40, 42) vorgesehen sind, welche das Feld der ersten gleichzeitig teilweise löschen.40 density, in particular for pulse recording or scanning, characterized in that for sharper expression of the useful field in the spatial vicinity of a first useful field generating Device (17, 41) one or more other such devices (15, 16; 40, 42) are provided which partially delete the field of the first at the same time.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen (15, 16, 17; 40, 41, 42) in der Bewegungsrichtung des Trägers der magnetischen Aufzeichnung hintereinanderliegen. 2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the devices (15, 16, 17; 40, 41, 42) are one behind the other in the moving direction of the magnetic recording medium.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen (15, 16, 17; 40, 41, 42) senkrecht zur Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers nebeneinanderliegen.3. Arrangement according to claim 1, characterized in that that the devices (15, 16, 17; 40, 41, 42) perpendicular to the direction of movement of the The recording medium lie next to each other.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vorrichtung (17, 41) ein stärkeres Magnetfeld erzeugt als die übrigen.4. Arrangement according to claims 1 to 3, characterized in that the first device (17, 41) generates a stronger magnetic field than the others.

5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die felderzeugenden Vorrichtungen aus untereinander und zum Aufzeichnungsträger parallelen Leitern bestehen.5. Arrangement according to claims 1 to 4, characterized in that the field-generating Devices consist of conductors parallel to one another and to the recording medium.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vorrichtung (17) aus mehreren dicht benachbarten gleichgepolten Leitern, die anderen Vorrichtungen (15, 16) aus einer kleineren Anzahl mit Abstand von den ersten angebrachten, mit umgekehrter Polung mit diesen in Reihe geschalteten Leitern besteht.6. Arrangement according to claim 5, characterized in that the first device (17) from several closely adjacent conductors with the same polarity, the other devices (15, 16) from one smaller number attached at a distance from the first, with reverse polarity with these in Series of switched ladders.

7. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die felderzeugenden Vorrichtungen aus magneti si erbaren Kernen bestehen, deren mit unterschiedlicher Polung in Reihe geschaltete Wicklungen verschiedene Windungszahlen aufweisen.7. Arrangement according to claims 1 to 4, characterized in that the field generating Devices consist of magneti si erbaren cores whose polarity is different in Series-connected windings have different numbers of turns.

anordnung um 90° zum Ziele führen.arrangement at 90 ° to the target.

Claims

Patent claims:

1. Magnetic head assembly for recording or sampling signals with high recording-contemplated publications:
Krones: The magnetic sound recording, Vienna 1952, p. 155;

Electronic Engineering, 1949, p. 235, right column: Electronics XI / 1956, p. 172 to 174;
German patents No. 680 681, 663 974.

1 sheet of drawings

® 709 577/122 1.58