DE1206964B

DE1206964B - Ferrite erase head for magnetic sound recordings

Info

Publication number: DE1206964B
Application number: DEW31750A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Bruno Woelke
Original assignee: BRUNO WOELKE DIPL ING
Current assignee: BRUNO WOELKE DIPL ING
Priority date: 1960-08-25
Filing date: 1960-08-25
Publication date: 1965-12-16

Description

Ferrit-Löschkopf für magnetische Tonaufzeichnungen Die Erfindung betrifft einen Ferrit-Löschkopf zur Löschung magnetischer Tonaufzeichnungen, bei dem die Polschuhspitzen, welche den Spalt bilden, aus einem ferromagnetischen Material höherer Sättigungsinduktion als der des Ferrits bestehen.Ferrite Erase Head for Magnetic Sound Recording This invention relates to a ferrite erase head for erasing magnetic sound recordings, in which the Pole tips, which form the gap, made of a ferromagnetic material higher Saturation induction exist as that of ferrite.

Löschköpfe mit Ferritkernen sind bekannt und werden wegen ihrer geringen Wirbelstromverluste und der größeren Abriebfestigkeit auch in der Praxis angewendet.Erase heads with ferrite cores are known and are because of their low Eddy current losses and the greater abrasion resistance are also used in practice.

Experimentell ergibt sich, daß ein normaler Ferrit-Löschkopf mit einem einzigen Löschspalt bei sonst gleicher Bauweise und bei gleicher Erregung einem normalen Löschkopf, dessen Kerne aus dünnen Nickel-Eisen-Lamellen bestehen, in bezug auf maximale Löschdämpfung etwas unterlegen ist.Experimentally it is found that a normal ferrite erase head with a single extinguishing gap with otherwise the same construction and with the same excitation one normal erase head, the cores of which are made of thin nickel-iron lamellas is somewhat inferior to maximum extinguishing attenuation.

Die Anwendung von zwei oder mehreren Löschspalten vermindert den genannten Nachteil, verteuert aber die Herstellung von Ferrit-Löschköpfen ganz beträchtlich.The use of two or more extinguishing columns reduces the aforementioned Disadvantage, but makes the production of ferrite erase heads considerably more expensive.

Es sind auch Ferrit-Löschköpfe vorgeschlagen worden, bei denen die Kernteile mit einer dünnen Schicht von maximal 30 [t aus einem hochpermeablen Material, z. B. elektrolytisch, überzogen werden.Ferrite erase heads have also been proposed in which the core parts are covered with a thin layer of a maximum of 30 [t of a highly permeable material, e.g. B. electrolytically coated.

Mit dieser Maßnahme wird angestrebt, die Senkrechtkomponente des Magnetfeldes vor dem Spalt zu verstärken.The aim of this measure is to reduce the vertical component of the magnetic field reinforce in front of the gap.

Bei Tonköpfen, also Magnetköpfen, die zur Aufzeichnung oder zur Abtastung von Magnetogrammen dienen, hat man vorgeschlagen, die Polschuhspitzen aus einem metallischen Ferro-Magnetikum hoher Anfangspermeabilität herzustellen, um zu einem feineren Spalt in elektrischer und mechanischer Hinsicht zu gelangen. Für Aufsprech- bzw. Wiedergabeköpfe ist ein schmaler, definierter, scharfkantiger Spalt, gebildet aus Polschuhen hoher Anfangspermeabilität, bekanntlich von größter Bedeutung.In the case of sound heads, i.e. magnetic heads that are used for recording or scanning serve of magnetograms, it has been proposed that the pole piece tips from a metallic ferro-magnetic high initial permeability to produce a to get a finer gap in electrical and mechanical terms. For recording or playback heads, a narrow, defined, sharp-edged gap is formed from pole pieces of high initial permeability, as is well known, of great importance.

Diese Tonköpfe sind indessen für die Löschung von Magnetogrammen weder gedacht noch geeignet. Der erfindungsgemäße Löschkopf mit Ferritkern soll Polschuhspitzen, welche den Löschspalt bilden, aufweisen, die aus einem Material höherer Sättigungsinduktion als Ferrit, z. B. Eisen, hergestellt sind. Ein so ausgeführter Ferrit-Löschkopf bringt einen erstaunlichen und nicht ohne weiteres vorhersehbaren Zuwachs an Löschdämpfung, wie weiter unten ausgeführt werden wird.These tape heads, however, are neither for the erasure of magnetograms thought still suitable. The erase head according to the invention with a ferrite core should pole piece tips, which form the quenching gap, which are made of a material of higher saturation induction as ferrite, e.g. B. iron, are made. A ferrite erase head designed in this way brings an amazing and not easily foreseeable increase in extinguishing attenuation, as will be explained below.

Es ist aber zur Erreichung dieses Effektes wichtig, daß die Ausdehnung der andersartigen Polschuhspitzen - in Magnetogrammträgerbewegungsrichtung gesehen - mindestens gleich der halben Dicke der nichtmagnetischen Spalteinlage, jedoch nicht kleiner als etwa 0,1 mm ist.But it is important to achieve this effect, that the expansion of the dissimilar pole tips - viewed in the magnetic recording medium moving direction - at least equal to half the thickness of the nonmagnetic gap insert, but not less than about 0.1 mm.

Zur Beschreibung und zur Erklärung dieses Effektes möge die schematische Darstellung eines solchen Kopfes gemäß F i g. 1 und die Diagramme gemäß F i g. 2 dienen.To describe and explain this effect, the schematic representation of such a head according to FIG. 1 and the diagrams according to FIG. 2 serve.

In F i g. 1 bedeutet 1 den Löschkopfkern, welcher aus Ferrit hergestellt sein soll, 2 ist die übliche Spalteinlage aus einem nichtferromagnetischen Material, und 3 sind die auf beiden Seiten der Spalteinlage befindlichen Polschuhspitzen aus einem Material höherer magnetischer Sättigungsinduktion als Ferrit.In Fig. 1 means 1 the erase head core, which should be made of ferrite, 2 is the usual gap insert made of a non-ferromagnetic material, and 3 is the pole piece tips on both sides of the gap insert made of a material with a higher magnetic saturation induction than ferrite.

Wenn man diese Einlagen, wie oben angegeben, mindestens 0,1 mm dicht macht, ergibt sich ein Ef- fekt, welcher im Diagramm der F i g. 2 dargestellt ist. Die dort gezeigten Kurven, welche mit arabischen Indizes bezeichnet sind, geben die Löschdämpfung von drei verschiedenartigen Löschköpfen als Funktion der Erregung an, während auf den entsprechenden Kurven mit römischen Indizes die dazugehörige Leistungsaufnahme des betreffenden Kopfes abzulesen ist.If you make these deposits, as stated above, at least 0.1 mm impermeable , the result is an effect which is shown in the diagram in FIG . 2 is shown. The curves shown there, which are marked with Arabic indices, indicate the erase attenuation of three different types of erase heads as a function of the excitation, while the corresponding power consumption of the respective head can be read on the corresponding curves with Roman indices.

1 ist ein normaler Löschkopf, dessen Kern bis zur Spaltfüllung aus dünnen Nickel-Eisen-Lamellen besteht. 2 ist ein Löschkopf mit völlig identischen Dimensionen, jedoch mit einem Kern aus Ferrit, der bis zur Spaltfüllung reicht. 1 is a normal erase head, the core of which consists of thin nickel-iron lamellae up to the gap filling. 2 is an erase head with completely identical dimensions, but with a core made of ferrite that extends to the gap filling.

Wie man leicht erkennt, bringt 2 einen sehr großen Gewinn hinsichtlich der zur Löschung notwendigen elektrischen Leistung, aber doch einen nicht zu übersehenden Verlust an maximal möglicher Löschdämpfung, der in dem dargestellten Fall bei etwa 6 db liegt.As can easily be seen, 2 brings a very large gain in terms of the electrical power required for extinction, but a loss of maximum possible extinction attenuation that cannot be overlooked, which in the case shown is around 6 db.

Die mit 3 bezeichnete Kurve schließlich zeigt das Verhalten eines Ferrit-Löschkopfes, der mit 2 identisch ist bis auf die zusätzliche Anbringung der erfindungsgemäßen Polschuhspitzen aus einer 50%igen Nickel-Eisen-Legierung, deren Dicke auf jeder Seite der Spaltfüllung etwa 0,2 mm beträgt. Finally, the curve labeled 3 shows the behavior of a ferrite erase head which is identical to 2 except for the additional attachment of the pole piece tips according to the invention made of a 50% nickel-iron alloy, the thickness of which on each side of the gap filling is about 0.2 mm amounts to.

Wie ersichtlich ist, bringt dieser Kopf einen nicht unbedingt voraussehbaren großen Effekt, indem nämlich die Löschdämpfung nicht nur die Werte des Nickel-Eisen-Kopfes erreicht, sondern diese noch um etwa 15 db übertrifft.As can be seen, this head has a not necessarily foreseeable major effect, namely that the extinguishing attenuation not only reaches the values of the nickel-iron head, but exceeds them by about 15 db.

Die Leistungsaufnahme dieses erfindungsgemäßen Kopfes ist - bedingt durch die Wirbelströme an den Polschuhspitzen - nur unwesentlich höher als die des normalen Ferritkopfes. Die bekannten Vorteile des Ferritkopfes bleiben also praktisch erhalten. Das Verhalten des erfindungsgemäßen Löschkopfes und die gegebene Dimensionierungsvorschrift für die Polschuhspitzen ergeben sich aus folgendem: Es läßt sich experimentell leicht zeigen, daß ein normaler Löschkopf mit einem Spalt aus Ferritkernen auch dann zu einer fast vollständigen Löschung des Magnetogramms ausreicht, wenn man dieses Magnetogramm den gleichen Löschspalt zweimal passieren läßt. Dies beweist, daß nicht die höhere Sättigungsinduktion der erfindungsgemäßen Polschuhspitzen an sich, d. h. also die Möglichkeit, vor dem Spalt größere Feldstärken erzeugen zu kön= nen, der Grund für das günstige Verhalten dieses Kopfes sein kann. Es wäre sonst nicht erklärlich, daß ein zweiter Löschvorgang mit einem normalen Ferritkopf, bei dem also die maximale Löschfeldstärke durch die maximale Sättigungsinduktion des Ferrites gegeben ist, noch zu irgendeiner Wirkung führt. Es ist darüber hinaus leicht festzustellen und auch bekamit, daß nur verhältnismäßig langweilige Aufzeichnungen schwer löschbar sind.The power consumption of this head according to the invention is - due to the eddy currents at the pole shoe tips - only slightly higher than that of the normal ferrite head. The known advantages of the ferrite head are therefore practically retained. The behavior of the erase head according to the invention and the given dimensioning specification for the pole piece tips result from the following: It can easily be shown experimentally that a normal erase head with a gap of ferrite cores is sufficient to almost completely erase the magnetogram even if this magnetogram is the same Lets the extinguishing gap pass twice. This proves that it is not the higher saturation induction of the pole piece tips according to the invention per se, i.e. H. thus the possibility of being able to generate greater field strengths in front of the gap, which can be the reason for the favorable behavior of this head. Otherwise it would be inexplicable that a second erasing process with a normal ferrite head, in which the maximum erasing field strength is given by the maximum saturation induction of the ferrite, still leads to any effect. In addition, it is easy to determine and understand that only relatively boring records are difficult to erase.

Aus diesen beiden experimentellen Befunden muß man den Schluß ziehen, daß offenbar jeder normale einspaltige Löschkopf das Magnetogramm zwar im Augenblick, da die betreffende Stelle den L:öschspalt passiert, vollständig löscht, daß aber nach Passieren des Löschspaltes eine erneute, -wenn auch wesentlich schwächere Aufzeichnung des ursprünglichen Signals stattfindet. Man kann sich dies so vorstellen, als ob die noch nicht gelöschten Teile des Magnetogramms oder die, welche gerade in der Löschung begriffen sind, einen dem Signal entsprechenden, zusätzlichen magnetischen Fluß im Löschkopfkem erzeugen und daß dieser Fluß jenseits des Löschspaltes an einem Ort, wo die Löschfeldstärke bis auf den sogenannten kritischen Wert abgefallen ist, zu einer Neuaufzeichnung führt. Diese Neuaufzeichnung ist das, was man dann fälschlicherweise als einen nicht gelöschten Rest der alten Aufzeichnung bezeichnet.From these two experimental results one must draw the conclusion that that apparently every normal single-column erase head is reading the magnetogram at the moment, since the point in question passes the deletion gap, it completely deletes, but that after passing through the erasing gap a new recording, albeit a significantly weaker one of the original signal takes place. You can think of this as if the parts of the magnetogram that have not yet been deleted or those that are currently in the Extinction are about to take place, an additional magnetic signal corresponding to the signal Generate flow in the erase head core and that this flow beyond the erase gap at one Place where the extinguishing field strength has dropped to the so-called critical value, leads to a new recording. This re-recording is what is then mistakenly made referred to as an undeleted remnant of the old record.

Beim erfindungsgemäßen Kopf passiert die betrachtete Stelle des Magnetogramms infolge der relativ großen Ausdehnung der Polschuhspitzen aus eineift Material höherer Sättigung als Ferrit die Grenzlinie zwischen diesen Polschuhspitzen und dem eigentlichen Ferritkern erst nach der Neuaufzeichnung. An dieser Grenzlinie müssen aber, besonders bei fast gesättigtem Ferritkern, Streufeldlinien in konzentrierterer Form in die Luft austreten. Es entsteht also ein zweites, weim auch sehr viel schwächeres löschendes Feld an dieser Stelle. Dieses beseitigt dann die zweite Aufzeichnung des Signals zum größten Teil. Natürlich müßte auch hier wieder der gleiche Effekt wie am Hauptlöschspalt auftreten, d. h. eine Wiederaufzeichnung nach Passieren der Grenzlinie stattfinden, aber da es sich hier nicht nur um sehr viel schwächere Löschfelder, sondern auch um entsprechend geschwächte Signalfelder handelt, ist diese zweite Wiederaufzeichnung praktisch nicht mehr feststellbar.With the head according to the invention, the observed point of the magnetogram passes the boundary line between these pole shoe tips and the actual ferrite core only after the new recording due to the relatively large expansion of the pole shoe tips made of a material higher than ferrite. At this boundary line, however, especially if the ferrite core is almost saturated, stray field lines must escape into the air in a more concentrated form. So there is a second, even much weaker, quenching field at this point. This then largely eliminates the second record of the signal. Of course, the same effect would have to occur here as at the main extinguishing gap, i.e. H. a re-recording can take place after the border line has been passed, but since it is not only a matter of much weaker erasing fields but also correspondingly weakened signal fields, this second re-recording can practically no longer be determined.

Aus den obigen überlegungen geht auch hervor, warum die Polschuhspitzen # in Bewegungsrichtung des Magnetogramms gesehen #, ein bestimmtes Maß nicht unterschreiten dürfen.From the above considerations it can also be seen why the pole piece tips # Seen in the direction of movement of the magnetogram #, do not fall below a certain level to be allowed to.

Es muß hänilich dafür gesorgt werden, daß die erste Wiederaufzeichnung nach dem Hauptlögchfeld noch vor der Trennlinie Polschuhspitze-Ferritkern erfolgt.It is often necessary to ensure that the first re-recording after the main hole field before the separating line between pole tip and ferrite core.

Claims

Patent claim erase head for magneto frames with a core of ferrite and pole tips of a different ferromagnetic material, d a d u rch in that when the ferrite is used for the other types of ferromagnetic material such higher Sättigungsindukiion and that the expansion produced consisting of the different material Parts on the front of the head in the direction of movement of the magnetogram carrier are at least equal to half the thickness of the non-magnetic gap insert (2), but not less than about 0.1 mm.