DE1197508B

DE1197508B - Magnetic head for recording and filling information in different track widths

Info

Publication number: DE1197508B
Application number: DEJ22042A
Authority: DE
Inventors: Fred Rogers Jun
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1961-07-03
Filing date: 1962-07-03
Publication date: 1965-07-29

Description

Magnetkopf zur Aufzeichnung und Abfühlung von Informationen in verschiedener Spurbreite Die Erfindung betrifft einen Magnetkopf zur Aufzeichnung von Informationen in einer breiten Spur und zur Abfühlung (zum Ablesen) der aufgezeichneten Informationen in einer schmalen Spur.Magnetic head for recording and sensing information in various Track width The invention relates to a magnetic head for recording information in a wide track and for sensing (reading) the recorded information in a narrow lane.

In magnetischen Oberflächenspeichern für den wahlfreien Zugriff der Informationsspuren sind einstellbare Magnetköpfe vorgesehen. Andere Einrichtungen dieser Art sind so ausgebildet, daß der Magnetkopf ruhend angeordnet ist, während eine beliebige Spur des einstellbaren Aufzeichnungsträgers an den Magnetkopf herangeführt wird. In Einrichtungen dieser Art haben die Mittel der Einstellung Toleranzen, durch die eine ausgewählte Spur des Oberflächenspeichers nicht mit der notwendigen Genauigkeit erreicht werden kann. Für den Ausgleich der Einstelltoleranzen ist es bekannt, an einem Oberflächenspeicher die Informationen in einer schmalen Spur aufzuzeichnen und die aufgezeichnete Information in einer breiten Spur abzufühlen. Bei der Abfühlung einer Informationsspur werden dadurch die Einflüsse einer ungenauen Spurlage unterdrückt. Eine Einrichtung dieser Art enthält einen Magnetkopf mit zwei Arbeitsspalten. Ein breiter (gegenüber Aufzeichnungsträgerbreite) Arbeitsspalt des Magnetkopfes bewirkt die Aufzeichnung der Information, während durch einen schmalen Arbeitsspalt des Magnetkopfes die Information abgefühlt wird. Magnetköpfe dieser Art haben den Nachteil, daß ihr Bedarf an Raum und Gewicht größer ist als bei Magnetköpfen, die zum Zweck der Aufzeichnung und Abfühlung nur einen Arbeitsspalt aufweisen.In magnetic surface storage for random access to the Information tracks are provided with adjustable magnetic heads. Other bodies of this type are designed so that the magnetic head is arranged resting while any track of the adjustable recording medium is brought up to the magnetic head will. In facilities of this type, the means of adjustment have tolerances, through which a selected trace of the surface memory does not have the necessary accuracy can be reached. It is known to compensate for the adjustment tolerances a surface memory to record the information in a narrow track and sense the recorded information in a wide track. When feeling up an information track, the influences of an imprecise track position are suppressed. A device of this type includes a magnetic head with two working gaps. A causes wider (compared to recording medium width) working gap of the magnetic head the recording of the information, while through a narrow working gap of the Magnetic head the information is sensed. Magnetic heads of this type have the disadvantage that their space and weight requirements are greater than those of magnetic heads which are used for the purpose the recording and sensing have only one working gap.

Bei einem Magnetkopf der beschriebenen Art wird der genannte Nachteil gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß am Rand der Spur des Arbeitsspaltes eine Spaltfüllung vorgesehen ist, die eine höhere magnetische Permeabilität aufweist als die Spaltfüllung innerhalb der übrigen Länge des Arbeitsspaltes, und daß die Spaltfüllungen am Rand und im übrigen Teil des Arbeitsspaltes in verschiedenen magnetisch getrennten Kreisen des Magnetkopfkernes angeordnet sind.In the case of a magnetic head of the type described, the aforesaid disadvantage arises avoided according to the invention that at the edge of the track of the working gap a Gap filling is provided, which has a higher magnetic permeability than the gap filling within the remaining length of the working gap, and that the Gap fillings at the edge and in the remaining part of the working gap in different magnetic separate circles of the magnetic head core are arranged.

Auf Grund dieser Maßnahme ist es möglich, magnetische Markierungen durch nur einen Arbeitsspalt eines Magnetkopfes in verschiedenen Spurweiten aufzuzeichnen und abzufühlen, und zwar durch Aufzeichnung in einer breiten Spur und durch Abfühlung in einer schmalen Spur.Due to this measure, it is possible to use magnetic markings record in different gauges through just one working gap of a magnetic head and feel, by recording in a wide track and by sensing in a narrow lane.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Abbildungen näher erläutert.An embodiment of the invention is based on the figures explained in more detail.

Die F i g. 1 zeigt einen magnetischen Oberflächenspeicher bekannter Art. In einer Spur des Magnetbandes 30 werden durch den Magnetkopf 10 Informationen aufgezeichnet. Zur Aufzeichnung vorgesehene Informationen werden in Form einer elektrischen Spannung der Erregerwicklung 24 zugeführt, die in dem Kern 12 des Magnetkopfes einen Magnetfluß induzieren. Der Kern 12 besteht aus zwei Teilen, die zum Zweck einer leichten Montage des Magnetkopfes an der Grenzfläche 20 zusammengesetzt sind. An der gegenüberliegenden Seite des Magnetkopfkernes 12 ist der Arbeitsspalt 16 angeordnet. An den Grenzflächen 14 und 16 des Arbeitsspaltes austretende magnetische Flüsse bewirken die Magnetisierung des Magnetbandes 30. Das entlang seiner Laufrichtung transportierte Magnetband 30 speichert die Magnetisierungen in einer Aufzeichnungsspur. Nach Aufzeichnung einer Spur kann die Einstellung des Magnetkopfes geändert, d. h. er kann über einer anderen Spur des Magnetbandes 30 eingestellt werden.The F i g. 1 shows a known type of magnetic surface memory. In a track of the magnetic tape 30, information is recorded by the magnetic head 10. Information intended for recording is supplied in the form of an electrical voltage to the excitation winding 24, which induces a magnetic flux in the core 12 of the magnetic head. The core 12 consists of two parts which are put together for the purpose of easy assembly of the magnetic head at the interface 20 . The working gap 16 is arranged on the opposite side of the magnetic head core 12. The magnetic fluxes emerging at the interfaces 14 and 16 of the working gap cause the magnetization of the magnetic tape 30. The magnetic tape 30 transported along its direction of travel stores the magnetizations in a recording track. After a track has been recorded, the setting of the magnetic head can be changed, ie it can be set over another track of the magnetic tape 30.

Die Abfühlung einer aufgezeichneten Information erfolgt dadurch, daß der Magnetkopf 10 über eine ausgewählte Spur eingestellt wird. Durch den Transport des Bandes 30 in seiner Laufrichtung erzeugen die Magnetisierungen der Aufzeichnungsspur in dem Magnetkopf 10 einen wechselnden Magnetfluß, der in der Abfühlwicklung 28 eine Spannung induziert. Die ausgewählten Informationen können nur abgefühlt werden, wenn der Magnetkopf auf die entsprechende Aufzeichnungsspur genau eingestellt ist.Sensing of recorded information is carried out by setting the magnetic head 10 over a selected track. By transporting the tape 30 in its running direction, the magnetizations of the recording track in the magnetic head 10 generate an alternating magnetic flux which induces a voltage in the sensing winding 28. The selected information can only be sensed if the magnetic head is precisely adjusted to the corresponding recording track.

Die F i g. 2 zeigt den Arbeitsspalt 18 des neuen Magnetkopfes in vergrößerter Darstellung. Zwischen den beiden Grenzflächen 14 und 16 des Arbeitsspaltes sind die beiden ferromagnetischen Teile 34 und 36 hoher Permeabilität angeordnet. Diese befinden sich nur in einem Teil der Spalttiefe. Der darunterliegende, an die Aufzeichnungsfläche angrenzende Teil der Spalttiefe enthält eine Spaltfüllung, die nur aus einem Luftraum besteht. Die übrige Länge des Luftspaltes, d. h. sein mittlerer Teil, besteht ebenfalls aus einem Luftraum. Die Spannung der zur Aufzeichnung vorgesehenen Information ist so bemessen, daß sie eine Erregung des Magnetkopfes bewirkt, durch die in den ferromagnetischen Teilen 34 und 36 die Sättigungsgrenze überschritten wird. Die magnetische Sättigung besteht dann nur in diesen beiden Teilen, weil diese einen kleineren Querschnitt aufweisen als die übrigen Teile der magnetischen Kreise, in denen sie angeordnet sind. Auf Grund der nichtlinearen magnetischen Charakteristik erhöht sich der magnetische Widerstand in den Teilen 34 und 36 erheblich und erreicht einen Wert, der etwa dem magnetischen Widerstand des parallel angeordneten Luftraumes entspricht. In dieser Weise kann sich entlang der ganzen Länge des Arbeitsspaltes 18 ein gleichmäßiger magnetischer Fluß ausbilden, der das Magnetband magnetisiert. Zu diesem Zweck ist es notwendig, daß die den Magnetkopf erregende Spannung in ausreichender Größe bemessen wird.The F i g. 2 shows the working gap 18 of the new magnetic head on an enlarged scale Depiction. Between the two interfaces 14 and 16 of the working gap the two ferromagnetic parts 34 and 36 of high permeability are arranged. These are only located in part of the gap depth. The one below, to the The part of the gap depth adjacent to the recording surface contains a gap filling which consists of only one airspace. The remaining length of the air gap, i.e. H. its mean Part, also consists of an airspace. The voltage of the intended for recording Information is such that it causes the magnetic head to be excited by which exceeded the saturation limit in the ferromagnetic parts 34 and 36 will. The magnetic saturation then only exists in these two parts, because these have a smaller cross-section than the remaining parts of the magnetic circuits, in which they are arranged. Due to the non-linear magnetic characteristic the magnetic resistance in parts 34 and 36 increases considerably and reaches a value which is approximately the magnetic resistance of the air space arranged in parallel is equivalent to. In this way it can stretch along the entire length of the working gap 18 form a uniform magnetic flux that magnetizes the magnetic tape. For this purpose, it is necessary that the voltage exciting the magnetic head be sufficient Size is measured.

Die F i g. 3 zeigt eine der Grenzflächen des Arbeitsspaltes und die angrenzenden Teile des Magnetkopfkernes. Die im Arbeitsspalt vorgesehenen ferromagnetische Teile 34 und 36 hoher Permeabilität und der im mittleren Teil des Arbeitsspaltes vorgesehene Luftraum niederer Permeabilität sind jeweils in besonderen magnetischen Kreisen des Magnetkopfkernes angeordnet. Dem magnetischen Kreis des Teiles 34 sind die Kernlamellen 38 zugeordnet, während der Kreis des magnetischen Teiles 36 durch die Kernlamellen 40 geschlossen wird. Die Bestandteile der verschiedenen magnetischen Kreise sind durch nicht magnetisierbare Zwischenlagen 42 bzw. 44 voneinander getrennt. Der Arbeitsspalt kann ferner ausgefüllt sein durch ein nicht magnetisierbares Material 46, das z. B. aus Glimmer oder einer Vergußmasse bekannter Art bestehen kann. Zwischen den ferromagnetischen Teilen 34, 36 und der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers ist ein bestimmter Abstand vorgesehen. Eine rasche Abnützung der ferromagnetischen Teile durch das mit hoher Geschwindigkeit transportierte Magnetband wird dadurch vermieden.The F i g. Figure 3 shows one of the interfaces of the working gap and the adjacent parts of the magnetic head core. The ferromagnetic parts 34 and 36 of high permeability provided in the working gap and the air space of low permeability provided in the middle part of the working gap are each arranged in special magnetic circuits of the magnetic head core. The core lamellae 38 are assigned to the magnetic circuit of the part 34 , while the circle of the magnetic part 36 is closed by the core lamellae 40. The components of the various magnetic circuits are separated from one another by non-magnetizable intermediate layers 42 and 44, respectively. The working gap can also be filled by a non-magnetizable material 46 which, for. B. may consist of mica or a potting compound of a known type. A certain distance is provided between the ferromagnetic parts 34, 36 and the surface of the recording medium. This avoids rapid wear and tear of the ferromagnetic parts due to the magnetic tape being transported at high speed.

Bei der Abfühlung magnetischer Aufzeichnungen wird in dem Kern 12 des Magnetkopfes ein Magnetfluß induziert, der wesentlich schwächer ist als bei Aufzeichnung der Markierungen. In den magnetischen Teilen 34 und 36 des Luftspaltes wird daher die Grenze der Sättigung nicht erreicht, so daß diese für das Magnetfeld einer magnetischen Markierung einen kleinen magnetischen Widerstand darstellen. Die entsprechenden Magnetflüsse der Markierung an den Rändern der Spur werden durch die Polschuhe der Lamellen 38, 40 und die entsprechenden ferromagnetischen Teile 34, 36 kurzgeschlossen. Sie können daher in der den ganzen Kern umfassenden Abfühlwicklung 28 keine Spannung induzieren. Die Abfühlwicklung erhält nur eine Induktionsspannung durch den im mittleren Teil der Aufzeichnungsspur gelegenen Teil der magnetischen Markierung, und zwar durch die Wirkung des mittleren Teiles des Arbeitsspaltes und des mittleren Teiles des Magnetkopfkernes, der zwischen den beiden Lamellen 42 und 44 angeordnet ist. Die nicht magnetisierbaren Lamellen 42 und 44 verhindern, daß auch der Fluß des mittleren Teiles der magnetischen Markierung kurzgeschlossen wird durch die ferromagnetischen Teile 34 und 36.When magnetic recordings are sensed, a magnetic flux is induced in the core 12 of the magnetic head which is much weaker than when the markings are recorded. The limit of saturation is therefore not reached in the magnetic parts 34 and 36 of the air gap, so that these represent a small magnetic resistance for the magnetic field of a magnetic marking. The corresponding magnetic fluxes of the marking at the edges of the track are short-circuited by the pole shoes of the lamellae 38, 40 and the corresponding ferromagnetic parts 34, 36. You can therefore not induce any voltage in the sensing winding 28 encompassing the entire core. The sensing winding receives an induction voltage only through the part of the magnetic marking located in the middle part of the recording track, through the action of the middle part of the working gap and the middle part of the magnetic head core, which is arranged between the two lamellae 42 and 44. The non-magnetizable lamellae 42 and 44 prevent the flux of the central part of the magnetic marking from being short-circuited by the ferromagnetic parts 34 and 36.

Claims

Claims: 1. Magnetic head for recording information in a wide track and for sensing the recorded information in a narrow track, characterized in that at the edge of the track of the working gap (18) parts (34, 36) are provided which have a higher magnetic level Have permeability than the gap filling within the remaining length of the working gap, and that the gap filling at the edge and in the remaining part of the working gap are arranged in different magnetically separated circles of the magnetic head core (Figs. 2 and 3).

2. Device according to claim 1, characterized in that the parts (34, 36) high permeability are arranged only in part of the gap depth and that in the part of the gap depth adjoining the recording plane a gap filling lower permeability is arranged.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the high permeability gap filling is a ferromagnetic Material is provided.

4. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that the gap not filled by the ferromagnetic is filled with air.

5. Establishment according to claims 1 to 4, characterized in that on both edges of the track of the working gap (18) parts (34, 36) are arranged which have a higher permeability have than the gap filling within the remaining length of the working gap.

6th Device according to claim 1, characterized in that between the core parts various magnetic circuits lamellae (42, 44) made of non-magnetizable material, are preferably made of brass.

7. Device according to claims 1 to 6, characterized in that the entire core of the magnetic head is excited when recording magnetic markings, and that the excitation is such that the magnetic flux in the ferromagnetic parts (34, 36) of the working gap over the saturation limit and in the remaining parts of the magnetic head core is below the saturation limit. Considered publications: German Patent Nos. 908 033, 920 087; USA: Patent Nos. 2,538,892, 2 961645, 2535712.