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Verfahren zur Herstellung eines Magnetkopfes mit aus Ferrit bestehendem
Kern Magnetköpfe, bei denen der Kern aus massiven Ferritteilen besteht; sind wegen
ihrer .hohen Absohleiffestigkeit und ihrer guten magnetischen Eigenschaften bei
höheren Frequenzen wesentlich vorteilhafter als Magnetköpfe, deren Kern aus Blechlamellen
aufgebaut ist.
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Bei der Herstellung kleiner Arbeitsluftspalte mit einer Breite von
wenigen ,u, ergeben sich jedoch auf Grund der spröden Materialstruktur des Ferrits
große Schwierigkeiten, da die Spaltkanten bei der Bearbeitung der Spaltflächen vor
dem Zusammenfügen der Kernhälften ausbrechen. Exakte Spalte in der Größenordnung,
wie sie z. B. für Hörköpfe benötigt werden, lassen sich daher mit den bei lamellierten
Kernen üblichen Herstellungsverfahren nicht erreichen.
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Es ist bekannt, als Spalteinlage ein Material mit mindestens so großer
Abschleiffestigkeit, wie sie das Ferrit aufweist, zu verwenden und nach Verkleben
oder Verkitten der Kopfhälften unter seitlichem Druck den Kopfspiegel so weit abzuschleifen,
daß die bei der Bearbeitung der Spaltflächen ausgebrochenen Kanten verschwinden.
Es läßt sich dann ein relativ exakter Spalt herstellen.
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Die Spalteinlage muß aber auch so beschaffen sein, daß durch die Beanspruchung
des im Betrieb darübergleitenden Magnetbandes nach einiger Zeit an den Kanten nicht
erneut Schäden auftreten. Diese Forderung läßt sich weitgehend mit einem anderen
bekannten Verfahren erfüllen, bei dem als Spalteinlage ausschließlich Glas verwendet
wird, das in den Spalt zwischen den beiden Kernhälften eingelegt und unter seitlichem
Druck zum Schmelzen gebracht wird. Damit lassen sich kleinste Spaltbreiten bis hinab
in die Größenordnung der Oberflächenrauhigkeit der den Spalt begrenzenden Flächen
erzielen. Da das Glas in alle Unebenheiten der Ferritoberfläche eindringt, werden
auch kleinste Zwischenräume, die ein Ausbrechen beim Schleifen des Kopfspiegels
oder durch die Einwirkung des Magnetbandes begünstigen, beseitigt, und es ergibt
sich eine innige Verbindung über die gesamte Spaltfläche.
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Die Erfindung ermöglicht somit eine rationelle Fertigung von Ferritköpfen
mit exaktem Spalt, was weder mit dem Glasschmelzverfahren noch mit dem an sich bekannten
Abstandsstück allein erreicht werden kann.
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Es ist zwar bekannt, vorher in einer Form lagenmäßig festgelegte Teile,
z. B. komplett zusammengesetzte Magnetköpfe, deren Spalt bereits ausgefüllt ist,
mittels eines flüssigen und später wieder erstarrenden Mediums zu verbinden. Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht jedoch hier nicht, weil es allein
auf die Fixierung der Teile ankommt, während beim Ferritmagnetkopf darüber hinaus
die den Arbeitsspalt bildende Verbindungsstelle selbst bestimmten Anforderungen
genügen soll und nicht nur sehr genaue Abmessungen aufweisen, sondern auch die Abstützung
der zu verbindenden Kanten übernehmen muß. Mit einem Gießverfahren ist dies aber
nicht zu erreichen, weil das Glas erstarren würde, ehe es in die Struktur der Ferritoberfläche
im Spalt eindringen kann.
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Wie Versuche gezeigt haben, ist außer Größe und Dauer des ausgeübten
seitlichen Druckes die Zähigkeit des Glases von ausschlaggebender Bedeutung für
die Herstellung der gewünschten Spaltbreite. Da die Zähigkeit sehr stark von der
Temperatur abhängt, ist die Temperatur sehr genau zu bemessen. Wie eine Rechnung
ergibt, muß bei einer zugelassenen Abweichung der Spaltbreite von 10 % die für die
gewählte Glassorte erforderliche Temperatur von 1000° C auf etwa 1% genau eingehalten
werden. In der Praxis läßt sich diese Bedingung kaum oder zumindest nur mit großem
Aufwand erfüllen. Trotzdem wird bei sehr kleinen Spaltbreiten von 1 oder 2 w der
Ausschuß erheblich sein.
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Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil. Sie bezieht sich auf ein
Verfahren zur Herstellung eines Magnetkopfes mit aus Ferrit bestehendem Kern, dessen
Hälften nach Einfügen einer Spalteinlage aus Glas bei einer oberhalb der Schmelztemperatur
des Glases liegenden Temperatur unter seitlichem Druck zusammengefügt werden. Gemäß
der Erfindung wird zusammen mit der Einlage aus Glas ein zur Spaltkalibrierung dienendes
Abstandsstück aus einem Werkstoff mit gegenüber Glas höherer Schmelztemperatur in
den Spalt an einer solchen Stelle eingefügt, daß bei fertig bearbeitetem Kern mindestens
zwischen
den Kanten des Spaltes am Kopfspiegel nur Glas vorhanden
ist. Hierdurch wird sichergestellt, daß der Spalt über die ganze Höhe des Kernes
die vorgeschriebene Breite erhält, obwohl Druck und Temperatur nicht mehr so genau
eingehalten zu werden brauchen.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt in auseinandergezogener Darstellungsweise perspektivisch
den Kern eines Magnetkopfes, und in F i g. 2 ist dieser in zusammengebautem Zustand
als Draufsicht dargestellt.
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Es sind mit 1 und 2 die U-förnnig ausgebildeten, symmetrischen, aus
Ferrit bestehenden Kernhälften des Magnetkopfes bezeichnet, die in bekannter Weise
einzeln hergestellt und deren den Spalt begrenzende Flächen vor dem Zusammenbau
plan geschliffen werden. Zwischen die beiden Hälften wird eine Glaseinlage 3 zusammen
mit einem Abstandsstück 4 eingelegt, dessen Dicke der Breite des herzustellenden
Arbeitsluftspaltes entspricht. Die Glaseinlage ist etwas dicker und wurde der Anschaulichkeit
halber als Rechteck dargestellt. In der Praxis werden die dünnen Folien aus geblasenen
Kugeln herausgebrochen und besitzen demzufolge unregelmäßige Kanten. Der Ort, an
dem das Abstandsstück eingelegt wird, hängt von. dem gewählten Werkstoff ab. Auf
jeden Fall muß das Abstandsstück so angeordnet werden, daß es nach der endgültigen
Bearbeitung des Kernes nichtTeil der Lauffläche für denAufzeichnungsträger bildet,
weil dann die Spaltkanten wieder gefährdet würden.
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Das Abstandsstück muß aus einem Werkstoff bestehen, der eine höhere
Schmelztemperatur als Glas besitzt. Werden dann die in einer geeigneten Vorrichtung
gehaltenen Teile in einem Ofen bei gleichzeitiger Anwendung eines Druckes in Richtung
der Pfeile 5 einer Temperatur ausgesetzt, die die Glaseinlage zum Schmelzen bringt,
so wird das in der Hitze weiche Glas aus dem Spalt in laminarer Strömung herausgedrückt,
bis der Spalt auf die Breite des Abstandsstückes reduziert ist. Wird ein Abstandsstück
aus nicht metallischem Werkstoff, z. B. Glimmer, verwendet, kann dieses im Spalt
in der Nähe der Mittelöffnung 8 des Kernes angeordnet werden.
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Zweckmäßig ist jedoch die Verwendung eines Edelmetalldrahtes, weil
derartige nach dem Wollastonverfahren hergestellten Drähte, z. B. aus Platin, preisgünstig
im Handel mit kleinsten, sehr toleranzarmen Durchmessern erhältlich sind und nicht
verzundern. Es ist dann allerdings zweckmäßig, den Draht nahe dem Außenrand des
Kopfes anzuordnen und nach beendetem Zusammenbau die äußere Zone 7 der Stirnseite
des Kernes einschließlich des Drahtes abzuschleifen. Der Draht ist etwa parallel
zur Stirnfläche des Kernes, wie in der Zeichnung ersichtlich, einzulegen, damit
die Kernhälften auf ihrer ganzen Höhe abgestützt werden. Bei sehr kleinen Spaltabmessungen
genügt ein Abstandsstück im vorderen Luftspalt, da ein unmittelbares Anliegen der
hinteren Kernteile sich in Richtung der Tiefe des vorderen Spaltes kaum auswirkt.
Es kann aber auch ein Abstandsstück 6 im rückwärtigen Luftspalt vorgesehen werden.