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Vorrichtung zum Ausrichten magnetisierbarer Teilchen bei bandförmigen
Magnetogrammträgern Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausrichten der auf
einem Träger in einem flüssigen Bindemittel aufgebrachten magnetisierbaren Teilchen
im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung des bandförmigen Trägers vor der
Verfestigung des Bindemittels unter Verwendung eines magnetischen Feldes, durch
das der Träger bewegt wird.
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Magnetogrammträger werden für Tonaufzeichnungen oder für die Aufnahme
anderer Signale benutzt. Sie bestehen aus dem eigentlichen Träger aus geeignetem
Material, auf dessen einer Seite eine dünne Schicht einer in einem Bindemittel verteilten
magnetischen Substanz, z. B. Eisenoxyd, aufgetragen ist. Normalerweise laufen die
bandförmigen Magnetogrammträger in Längsrichtung vor einem Aufnahme-oder Wiedergabekopf
vorbei, dessen Luftspalt senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Magnetograrnmträgers
gerichtet ist, und zwar so, daß das Magnetfeld in dem Luftspalt parallel zu dieser
Richtung liegt.
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Es ist bekannt, daß das Verhältnis von Signal zu Rauschen, also die
Dynamik, ganz wesentlich durch eine Ausrichtung der magnetisierbaren Teilchen verbessert
werden kann. Diese Ausrichtung wird meist in Längsrichtung des Magnetogrammträgers
vorgenommen.
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Um nun die magnetisierbaren Teilchen entsprechend auszurichten, ist
es bekannt, den Magnetogrammträger unmittelbar nach dem Auftragen des flüssigen,
die magnetisierbaren Teilchen enthaltenden Bindemittels durch das Innere einer Spule
zu führen. Zum gleichen Zweck werden sich über die ganze Breite des Magnetogrammträgers
erstreckende Dauermagnete verwendet, die auf beiden Seiten des Magnetogrammträgers
mit einander zugekehrten gleichnamigen Polen angeordnet sind. Auch hierbei wird
eine Ausrichtung der magnetisierbaren Teilchen parallel zur Längsachse des Magnetogrammträgers
erreicht.
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Um nun Aufzeichnungen extrem hoher Frequenzen, wie sie z. B. beim
Fernsehen Verwendung finden, zu ermöglichen, ohne den Magnetogrammträger übermäßig
schnell bewegen zu müssen, werden die Signale in quer zur Vorschubrichtung des Bandes
liegenden Spuren aufgezeichnet. Zu diesem Zweck werden Bänder mit wesentlich größeren
Breiten benutzt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch für diese Queraufzeichnung
die bekannten Vorteile der Ausrichtung nutzbar zu machen.
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Die Erfindung besteht darin, daß das Magnetfeld, dessen Kraftlinien
etwa senkrecht zur Längsrichtung des bandförmigen Trägers und parallel zu seiner
Fläche gerichtet sind, in Streifen unterteilt ist, deren Längsachsen mit der des
bandförmigen Trägers einen vom Abstand der Streifen voneinander abhängigen Winkel
bilden.
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Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, Magnetfelder zu erzeugen,
deren Kraftlinien sich im wesentlichen quer zur Längsrichtung des Trägers erstrecken
und deren Stärke genügend groß ist, um die Teilchen vor der Verfestigung des Bindemittels
ausreichend auszurichten, ohne daß andere Störungen in der Verteilung der Teilchen
auftreten.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist zur Bildung des streifenförmigen
Magnetfeldes mindestens ein Magnet vorgesehen, dessen Fluß sich über Polschuhe und
im wesentlichen parallel zur Trägerfläche sich erstreckende Stäbe, zwischen denen
Luftspalte angeordnet sind, schließt.
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Um sicherzustellen, daß die gesamte Fläche des bandförmigen Trägers
erfaßt wird, sind in Weiterbildung der Erfindung die Stäbe in einem spitzen Winkel
zur Längsachse des Trägers angeordnet und bestehen aus einem Stoff hoher Permeabilität.
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Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung an Hand von in den
Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigt
Fig.1 eine Draufsicht, zum Teil im Schnitt, auf die erfindungsgemäße Vorrichtung,
Fig.
2 eine Hauptansicht der Vorrichtung, zum Teil geschnitten, längs der Linie 2-2 der
Fig.1. Fig.3 eine Seitenansicht der Vorrichtung, Fig. 4 eine Teilansicht im Schnitt
in vergrößertem Maßstab, die zeigt, wie der magnetische Fluß durch die Weicheisenstäbe
geführt wird, Fig. 5 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
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Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, weist -die erfindungsgemäße Vorrichtung
zwei U-förmige, im ganzen mit 2 bzw. 3 bezeichnete Magnetanordnungen auf, die beiderseits
der Bahn eines Bandes 4 angeordnet sind, auf welches vorher eine magnetische Schicht
aufgebracht worden ist. Die eine Magnetanordnung 2 ist oberhalb der Ebene des Bandes
4 angeordnet, die andere unterhalb dieser Ebene. Unter der Ebene des Bandes soll
hier die Mittelebene der auf den Träger aufgebrachten magnetischen Oxydschicht verstanden
werden. In der Zeichnung ist diese Ebene durch die Linie 32 schematisch angedeutet.
Die Magnetanordnungen 2 und 3 sind miteinander durch Platten 6 aus nichtmagnetischem
Metall, z. B. aus Messing oder aus Aluminium, verbunden. Wie in der Fig. 3 angedeutet
ist, weisen die Platten 6 Öffnungen 7 für den Durchtritt des Bandes 4 auf. Jede
der Magnetanordnungen 2, 3 besteht aus einer permanentmagnetischen Platte 8, die
an ihren gegenüberliegenden, mit N und S bezeichneten Rändern mit
Polschuhen 9 und 10 aus weichem Eisen oder einem anderen Material großer Permeabilität
ausgerüstet ist: Die freien Enden der Polschuhe befinden sich nahe den Längskanten
des durch die Vorrichtung hindurchgehenden Bandes. Zwischen den Polschuhen 9 und
10 sind zwei Flußführungen 11 und 12 für den magnetischen Fluß angeordnet. Die obere
Flußführung 11 weist eine Tragplatte 13 aus Messing oder aus einem anderen nichtmagnetischen
Material auf, an deren Unterseite eine Anzahl von Stäben 14 aus einem Material
großer Permeabilität, z. B. aus weichem Eisen, angebracht ist. Wie aus den Fig.
3 und 4 ersichtlich ist, lassen die Stäbe 14 zwischen einander schmale Luftspalte
15 frei, welche praktisch parallel zur Bewegungsrichtung des Bandes durch die Vorrichtung
sind. Die in Fig. 1 angegebene Neigung der Stäbe 14 zur Bewegungsrichtung des Bandes
soll zunächst unberücksichtigt bleiben. Die untere Flußführung 12 ist symmetrisch
zur oberen ausgebildet. Die Stäbe 14 dieser zweiten Flußführung befinden sich ebenfalls
irr unmittelbarer Nähe des Bandes 4. Die Stäbe 14 der beiden Flußführungen sind
untereinander parallel. -Vorzugsweise stehen die Stäbe und die Luftspalte der Flußführung
12 den Stäben und den Luftspalten der Flußführung 11 gerade gegenüber.
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Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist in der Fig. 4 schematisch
dargestellt: Die Kraftlinien 17 des von den Magneten erzeugten Feldes werden in
den Luftspalten 15 mit ihrer geringen Permeabilität abgelenkt und verlaufen
in der Ebene der Oxydschicht des Bandes. An diesen Stellen ist die Richtung des
Magnetfeldes praktisch senkrecht zu der Längsachse des Bandes und parallel zu der
Ebene desselben. Auf diese Weise stellen sich die von den Längszonen des Bandes
gegenüber den Luftspalten 15 getragenen Teilchen quer zur Längsrichtung des Bandes
ein, so, wie es gewünscht wird.
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Wenn die Stäbe 14 genau parallel zu der Durchlaufrichtung des Bandes
durch die Vorrichtung sind, werden nur diejenigen Teilchen sich in der gewünschten
Weise einstellen, die sich in den Längszonen des Bandes gerade gegenüber den Luftspalten
15 befinden, während vor den Stäben 14 keinerlei Einstellung erfolgt. Damit die
an jeder beliebigen Stelle des Bandes befindlichen Teilchen mindestens an einem
der Luftspalte vorbeiwandern und auf diese Weise magnetisch ausgerichtet werden,
ist die Längsachse der Stäbe 14 gegen die Bewegungsrichtung des Bandes in der Vorrichtung
leicht geneigt (Fig.1). Diese Neigung wird so groß gemacht, daß ein Luftspalt an
einem Ende der Vorrichtung gegenüber demselben Luftspalt am anderen Ende der Vorrichtung
um eine Strecke versetzt ist, die mindestens gleich der Summe aus der Breite eines
Stabes und der Breite eines Luftspaltes ist. Die Länge der Stäbe ist so gewählt,
daß dabei die Neigung der Stäbe gegenüber der Durchlaufrichtung des Bandes nicht
wesentlich mehr als 10° beträgt. Auf diese Weise sind sämtliche Bereiche der Bandoberfläche
der gewünschten Ausricht-Wirkung unterworfen. Die Richtung des Magnetfeldes kann
bei dieser Neigung praktisch noch als senkrecht zu der Durchlaufrichtung des Bandes
angesehen werden. -Wie in Fig. 2 angedeutet, sind die dem Band gegenüberstehenden
Stirnflächen 16 der Stäbe 14 zweckmäßigerweise an der Austrittsseite der Vorrichtung
abgerundet, um zu vermeiden, daß die noch flüssige magnetische Emulsion an den Enden
der Stäbe haftenbleibt.
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In Fig. 5 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt,
die nur eine einzige Magnetanordnung zur Erzeugung des gewünschten Magnetllusses
in jeder von zwei Flußführungen 24 und 25 aufweist. Bei dieser Ausführungsform besteht
die den Magnetfluß erzeugende Magnetanordnung 20 aus zwei senkrecht stehenden,
Pole N und S aufweisenden Stabmagneten 21 und 22, deren untere Enden durch eine
Platte 23 aus Weicheisen und deren obere Enden durch die Flußführungen 24 und 25
verbunden sind. Diese bestehen aus Tragplatten 26 und 27 aus nichtmagnetischem Material
und aus Stäben 28, die praktisch in der gleichen Weise wie die Stäbe 14 der in den
Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform ausgebildet und angeordnet sind. Endstücke
31 aus nichtmagnetischem Material vervollständigen die Vorrichtung.
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Es wurde festgestellt, daß man befriedigende Ergebnisse erhält, wenn
die Breite des einzelnen Luftspaltes etwa gleich einem Viertel der Breite der Stäbe
14 ist. Bei einer Ausführungsform, die ungefähr der in den Fig.1 bis 3 dargestellten
entspricht, haben die beiden Polschuhe 9 und 10 einen Abstand -von 200 mm voneinander
(Dauerabmessungen der Vorrichtung), und jede Flußführung besteht aus acht Stäben
von 20 mm Breite, welche in Entfernungen von 5 mm voneinander angeordnet sind. Der
Abstand zwischen den einander zugekehrten Flächen der Stäbe der oberen und der unteren
Flußführungen beträgt etwa 8 mm. Die Länge der Vorrichtung ist ungefähr 300 mm.
Mit dieser Vorrichtung kann die Ausrichtung der Teilchen eines etwa 200 mm breiten
Magnetbandes erfolgen. Man kann auch einen gewissen Grad an Ausrichtung mit einer
einzigen Flußführung erreichen. Unter diesen Bedingungen zeigen die Teilchen jedoch
eine gewisse Tendenz; sich gegen die Ebene der Schicht geneigt einzustellen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorzugsweise für die Behandlung
von Magnetogrammträgern geeignet,
deren magnetische Teilchen aus
nadelförmigen Eisenoxyden bestehen, es ist aber auch ganz allgemein bei allen Magnetogrammträgern
anwendbar, die ausrichtbare magnetische Teilchen enthalten.