-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen
bandförmiger Magnettonstreifen für Schall- und Signalaufzeichnung, deren magnetische
Schicht in Form eines die magnetisierbaren Partikeln als Dispersion enthaltenden
Bindemittels auf den urmagnetischen Träger aufgebracht und dieser in feuchtem Zustand
der Bindemittelschicht zur Orientierung der Partikeln durch ein magnetisches Wechselfeld
hindurch und dann zur Verflüchtigung des Bindemittels einem Trockenraum zugeführt
wird.
-
Bei den bisher bekannten Herstellungsverfahren dieser Art wird in
Erkenntnis der Tatsache, daß die durch ein Gleichstromfeld erzeugte Orientierung
der magnetisierbaren Partikeln zu Verzerrungen und damit zur Beeinträchtigung der
Tonwiedergabe führen, zur Orientierung der in der feuchten Bindemittelschicht beweglichen
Partikeln die Verwendung eines magnetischen Wechselfeldes vorgeschlagen, dessen
Feldlinien annähernd senkrecht auf der Ebene der Schicht stehen sollen und dessen
die gleichmäßige Verteilung der Partikeln bezweckende Wirkung durch die Überlagerung
eines Gleichstromfeldes verbessert wird, dessen Feldlinien sich im wesentlichen
in Richtung zur Fortbewegung des Trägerbandes erstrecken.
-
Die vorbekannte Anordnung der Magnetfelder hat zwar gegenüber der
Verwendung von Ultraschall und auch gegenüber ausschließlich mit Gleichstrom erregten
Feldern den Vorteil, den Grundgeräuschpegel und die Frequenzverzerrungen bei der
Wiedergabe der magnetischen Aufzeichnungen herabzusetzen. Dem steht jedoch der Nachteil
gegenüber, daß sich die günstigste Verteilung der magnetisierbaren Partikeln jedenfalls
nur dann ergibt, wenn man zusätzlich noch ein statisch konstantes Magnetfeld überlagert,
das durch Gleichstrom erzeugt wird. Infolgedessen sind auch die bei der Gleichstrommagnetisierung
auftretenden Nachteile bei dem genannten Verfahren keineswegs völlig beseitigt.
Desgleichen zeigt die Möglichkeit, bei dem vorbekannten Verfahren die Orientierung
der Teilchen in der feuchten Bindemittelschicht durch ein senkrecht zur Schichtebene
gerichtetes Wechselfeld noch in der Weise merklich zu verbessern, daß diesem ein
statisches Feld überlagert wird, daß bisher offenbar keineswegs die optimale Anwendung
magnetischer Wechselfelder zum angegebenen Zweck erreicht worden ist.
-
Um bei der Herstellung streifenförmiger magnetischer Tonträger eine
Orientierung der noch in der Bindemittelschicht beweglichen Teilchen zu schaffen,
die unter gleichmäßiger Verteilung der Partikeln den geringsten Geräuschpegel ergibt
und die unter Vermeidung einer gerichteten Vormagnetisierung die geringsten Übertragungsverzerrungen
hervorruft ; sowie keine Bandrichtung vor der anderen bevorzugt, wird ein Verfahren
vorgeschlagen, bei dem die Anwendung statischer Magnetfelder entbehrlich ist und
auch keine Verbesserung erbringen würde, wenn das magnetische Wechselfeld gemäß
der Erfindung parallel zur Ebene der Bindemittelschicht und in Richtung bzw. Gegenrichtung
zu deren Fortbewegung sowie auch mit parallel zueinander verlaufenden Feldlinien
auf die zu magnetisierenden Partikeln zur Einwirkung gebracht wird. Durch die zeitlich
wechselnde Magnetisierung der Partikeln wird also unter Vermeidung einer richtungskonstanten
Gleichfeldwirkung die bestmögliche Teilchenverteilung erzielt. Das Löschen des durch
die Ausrichtung gebildeten remanenten Magnetismus der Teilchen wird in Weiterbildung
der Erfindung besonders zweckmäßig dadurch erreicht, daß die magnetisierbaren Partikeln
zunächst einem steil ansteigenden Wechselfeld, danach einem konstanten Feld und
dann einem allmählich abklingenden Magnetfeld zugeführt werden, so daß die Partikeln
zunächst einer dem Verlauf der Hysteresisschleife entsprechenden Magnetisierung
durch eine für das verwendete Material maximale Feldstärke und dann nach und nach
Hysterisisschleifen abfallender Amplitude ausgesetzt werden zur allmählichen Löschung
der den Partikeln bei der Orientierung erteilten Remanenz.
-
Die Ausrichtung der magnetisierbaren Partikeln in der Bindemittelschicht
und zugleich die Löschung des den Partikeln erteilten Restmagnetismus kann beim
vorgeschlagenen Verfahren dadurch sogar noch wesentlich vereinfacht werden, daß
das auf die magnetischen Partikeln in der vorgeschlagenen Richtung einwirkende Wechselfeld
so ausgebildet wird, daß die Dichte der Feldlinien im Eintrittsbereich des gleichmäßig
bewegten Trägers rasch ansteigt und von ihrem Höchstwert in der Austrittsrichtung
des Trägers, allmählich abklingend, in den feldfreien Raum übergeht.
-
Zu diesem Zweck kann man in einigen Fällen eine Trennung der Wicklungen
zur Erzeugung des magnetischen Wechselfeldes vornehmen, indem man eine Wicklung
für die Orientierung und Ausrichtung der Partikeln und eine andere für das Löschen
der Remanenz anordnet. In diesem Fall ist dafür Sorge zu tragen, daß die für das
Löschen benötigte Feldintensität dazu ausreicht, um die Wirkung der zur Ausrichtung
der Teilchen angelegten Feldstärke auf die den Teilchen innewohnende Remanenz möglichst
restlos zu beseitigen. Beide Magnetisierungsvorgänge lassen sich zweckmäßig durch
ein und die gleiche Vorrichtung zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens
unmittelbar nacheinander am fortbewegten Trägerband vollziehen, wenn diese Vorrichtung
mit einer Erregerspule ausgerüstet ist, auf deren die Feldlinien umschließenden
Innenkern die Zahl der aufgewickelten Einzelwindungen von einem Höchstwert im Eintrittsbereich
der zu magnetisierenden Schicht vorzugsweise in Abstufungen abnimmt bis zur Windungszahl
im Austrittsbereich des Trägers. Eine über alle Zonen des zu magnetisierenden Bandes
nahezu parallele Feldlinienverteilung ergibt sich dann, wenn man die Felderregerspule
zweckmäßig derart bemißt, daß deren die Feldlinien umschließender Innenquerschnitt
der vorzugsweise mit abnehmender Windungszahl nach Anspruch 4 gestalteten Spule
den rechteckigen Querschnittsabmessungen des hindurchgeführten Trägerbandes angepaßt
ist.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen bandförmiger Magnettonstreifen
wird an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen
zur Magnetisierung der Trägerschicht erläutert. Es zeigt F i g. 1 Vorrichtungsteile
für die nacheinander ablaufenden Verfahrensschritte zur Herstellung des Magnettonbandes,
F i g. 2 das vergrößerte Schnittbildodurch eine Erregerspule zur gleichzeitigen
Magnetisierung der Teilchen und nachfolgender Löschung der Remanenz, F i g. 3 einen
Querschnitt durch die Spule nach F i g. 2 und
F i g. 4 in ähnlicher
Darstellung eine andere Ausführungsform der Erregerspule zur Magnetisierung von
Tonstreifenrändern auf kinematographischen Filmen. .
-
Gemäß F i g. 1 wird ein flexibler Träger 1 aus unmagnetischem Werkstoff,
wie Polyvinylchlorid, Äthylglycolterephthalat, aus Papier oder einem Celluloseacetatfilm
verwendet, wobei dieser Träger von einer Vorratswalze 2 abgewickelt wird und eine
an sich bekannte Beschichtungsvorrichtung 3 durchquert, welche einen gleichmäßigen,
magnetischen Niederschlag vorbestimmter Dicke herzustellen gestattet. Der Träger
durchsetzt weiter eine mit einer Wechselstromwicklung 5 versehene Spule, welche
erfindungsgemäß gleichzeitig zum Ausrichten und Löschen dient; der Träger durchsetzt
dann einen geeigneten Wärme-oder Trockenschrank 6, in welchem die Lösungsmittel
entzogen werden und der Niederschlag getrocknet wird. Das mit dem trockenen Niederschlag
versehene Band 7 wird dann zum Schluß auf eine Aufnahmewalze S aufgewickelt.
-
Das in F i g. 2 dargestellte Solenoid 5 weist einen rechteckigen Kern
9 auf, der vorzugsweise aus Kunststoff, wie plastischem Kunststoff z. B. aus dem
unter dem Handelsnamen »Celoron« bekannten Werkstoff besteht; dieser Kern geht in
zwei Flansche 10, 11 aus gleichem Werkstoff über. Auf dem Kern ist die lakkierte
bzw. emaillierte Kupferwicklung 12 angeordnet. Um ein zunächst konstantes, dann
aber in Bewegungsrichtung des beschichteten Bandes abfallendes Feld zu erhalten,
ist die Kupferwicklung 12 der Spule so verteilt, daß, wie aus F i g. 2 ersichtlich,
sich ein recht stark konisches Solenoid ergibt. Um dies zu erreichen, kann man den
ersten Wicklungsbereich mit 45, den zweiten mit 42, den dritten mit 39 und jeden
nachfolgenden Wicklungsbereich mit drei Wicklungselementen weniger versehen. Die
letzten drei Wicklungselemente des jeweiligen Bereiches liegen aber so, daß diesem
Wicklungsbereich ein konstantes Feld aufrechterhalten wird.
-
Die Wicklung 12 wird mit 50-Hz-Wechselstrom und einer effektiven Spannung
von 17 Volt erregt. Es wird von einem 6-Ampere-Strom durchflossen. Als Feldmaximum
erhält man etwa 0,6 wB/m2 (600 Oersted) in der Entfernung von einigen Zentimetern
vom Spuleneingang, und es beträgt nicht mehr als 0,05 wB/m2 (50 Oersted) in der
Entfernung von 10 cm hinter dem Spulenende. Sein Abfall ist zwischen diesen zwei
Punkten gleichmäßig, und die Spule wird während des ständigen Betriebes nicht übermäßig
erhitzt. Das mit einer film- oder hautförmigen magnetischen Schicht versehene Band
4 wird im flüssigen Zustand mit einer Geschwindigkeit von 50 cm pro Sekunde bewegt;
es durchläuft in einer halben Sekunde einen Abstand von 25 cm zwischen dem Punkt
maximaler Feldstärke und dem Punkt, an welchem die Feldstärke vernachlässigbar klein
ist. Während dieser Zeit werden die magnetischen Oxydteilchen einer Hysteresis von
25 Perioden unterworfen, welche ausreicht, um eine einwandfreie Magnetisierung der
Teilchen sowohl zwecks Ausrichtung als auch Löschung zu bewirken.
-
Das beschichtete Band 4 bewegt sich in der Richtung der Solenoidachse
X-,' in einer axialen Ebene. Aus F i g. 3 ist ersichtlich, daß der Querschnitt
des Solenoides 5 rechteckig ist; dieses Solenoid wird durch ein großes beschichtetes
Band 4 durchfahren. Gemäß F i g. 4 ist ein Querschnitt des Solenoides kreisförmig;
es wird längs einer axialen Ebene von einem Kinofilia durchfahren, welche mit zwei
Magnettonstreifen 4' versehen ist bzw. versehen wird.
-
In der nachfolgenden Tabelle sind die durch das erfindungsgemäße Verfahren
gewonnenen verbesserten Werte bei der Ausrichtung der Magnetteilchen, vergleichsweise
zur Ausrichtung in einem konstanten magnetischen Feld, dargestellt.
| Konstantes Feld Wechselfeld (50 Hz) |
| Feldstärke in Oersted |
| oder wB/m2 BrlBm (1) Grundgeräuschpegel (2)
BrlBm (1) Grundgeräuschpegel |
| vor Löschung nach Löschung und Löschung (2) |
| 0 0 0,56 I -61 -61 0,56 -61 |
| 300 0,3 0,66 1 -50 -61 0,70 -61,5 |
| 600 0,6 0,72 -48 -61,5 0,86 -62 |
| 1000 1 0,76 I -47,5 -62 0,86 -61 |
| 2000 2 0,81 -46 -61 0,87 -61,5 |
| (1) Der Wert BYIBm ist als Kriterium zur Bestimmung
der (2) Die Messung des Grundgeräuschpegels erfolgte quer zu |
| Qualität des Bandes, insbesondere seiner Empfindlich- einem
psophometrischeir Filter, welches zur Bestim- |
| keit, gewählt worden. Er zeigt das Verhältnis zwischen mung
des Geräusches elektromotorischer Kraft dient. |
| der bleibenden Induktion und der maximalen Induktion |
| an, welche an einem Bandmuster in einem Magnetfeld |
| von der Größe 1 WB/M2 (1000 Oersted) erhalten wurden. |
Die Tabellenwerte zeigen, daß einerseits die Anwendung eines parallel zum Band ausgerichteten
magnetischen Wechselfeldes, während der Beschichtung, die Qualität des Bandes im
Vergleich zur Behandlung in einem konstanten magnetischen Feld gleicher Stärke verbessert
und daß andererseits die maximale Intensität dieses Feldes etwa bei 0,6 wB/m2 (600
Oersted) bei Verwendung üblicher magnetischer Materialien (saure Gammaoxyde) liegt,
so daß man das entsprechende Feld leichter aufbauen kann.
-
Andererseits ist ersichtlich, daß das Löschen des remanenten magnetischen
Feldes bei Verwendung aller vorbezeichneten Intensitäten des magnetischen Wechselfeldes
vollständig durchgeführt werden kann.
-
Man kann verschiedene Wicklungen, mit oder ohne Polstücke, verwenden.
Man kann ferner in relativ großen Bereichen die Stromfrequenz in der Wicklung, die
Fördergeschwindigkeit des Bandes und die Intensität des Magnetfeldes ändern.
-
Die Führung des Bandes innerhalb des Magnetfeldes ist dadurch charakterisiert,
daß im Augenblick der Ausrichtung der Partikeln als auch im Augenblick der Löschung
des remanenten Magnetismus das Wechselfeld innerhalb der Schicht parallel zu einer
Ebene
ausgerichtet ist, in welcher sich die niedergeschlagene Schicht befindet, und daß
zu dieser Magnetisierungsrichtung keine Schrägkomponenten induziert werden.
-
Die Dichte der Partikeln aus magnetischem Material eines sauren Stoffes
ist über die ganze Materialbreite homogen. Daß Magnetpartikeln aus saurem Stoff,
welche einem Magnetfeld konstanter, aber abwechselnd - entgegengesetzter Richtung
unterworfen sind, nicht zurückspringen können, ist durch Versuche erwiesen und erkläre
sich durch die Trägheit der Partikeln kleiner Länge, welche infolge der Viskosität
der Schicht als auch einer Art magnetischen Verschweißung ortsfest »eingeschnürt«
sind.
-
Das Verfahren ist insofern besonders interessant, als es einen Niederschlag
eines Magnettonstreifens auf unverbrauchte kinematographische Filme ermöglicht,
für welche der Niederschlag unter allen Umständen in der Dunkelheit erfolgen muß,
wobei vorteilhafterweise eine Wiederbeschichtung der Filme unterbleiben kann, nachdem
die magnetische Beschichtung und Trocknung unter Löschung der magnetisch remanenten
Partikeln saurer Oxyde erfolgt ist. Dies wäre bei Ausrichtung der Partikeln in einem
konstanten magnetischen Feld nicht möglich.
-
Das Band oder der Film, welches bzw. welcher mit diesen magnetischen
in einem Bindemittel oder Medium liegenden Partikeln versehen ist, bringt eine beachtliche
Senkung des Grundgeräuschpegels mit sich und gestattet eine verzerrungsfreie Frequenzwiedergabe,
wobei der Ton in Richtung der Bandbewegung durch einen Wiedergabekopf aufgenommen
wird.