DE1524835A1 - Elektrischmagnetisches Aufzeichnungsgeraet - Google Patents

Description

DR.-INS. DIPL.-ING. M. SC. DIPU.-PHYS. DR. DIPL.-PHYS.

HÖGER - STELLRECHT-GRIESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

19» Septo 1967

Ex-Cell-0 Corporation Detroit, Michigan U.S.A.

Elektromagnetisches Aufzeichnungsgerät

Sie Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Aufzeichnungsgerät sum Aufzeichnen von Informationeoignalen auf einen eich relativ sum Gerät bewegenden, magnetlsierbaren Informationsträger mit Hilfe einer die Information in einer zur Träger« bewegungericbtung parallelen Aufzeiohnungeepur aufzeichnenden, elektromagnetischen Aufzeichnungsvorrichtung. Serartige bekannte Aufzeichnungsgeräte arbeiten mit mehreren, außerordentlich nahe beieinander liegenden Aufzeichnungespuren auf dem Informationsträger.

Bei den am häufigsten vorkommenden, bekannten Aufzeichnungsgeräten dieser Art wird die Information meist in binärer Form Bit Hilfe mehrerer, elektromagnetischer Wandlerkopfβ in mehreren, parallelen Aufzelohnungsspuren auf einen sich bewegenden, magnetisierbaren

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Informationsträger aufgezeichnet, wobei es sich um eine magnet!= eierbare Schicht handeln kann, die auf ein Band, eine Scheibe oder eine Trommel als Träger aufgebracht worden ist. Jeder Wandlerkopf nimmt auf eine Spur auf, und häufig wird ein und derselbe Kopf sowohl sum Aufzeichnen als auch zur W&ergabe der auf der jeweiligen Spur gespeicherten Information eingesetzt.

Solche Wandlerköpfe werden auch als Aufnahme» und wifoergebeköpfe bezeichnet. Es ist nun auch bekannt, einen oder mehrere solcher Aufnahme- und wlaergabeköpfe jeweils für mehrere Auf- *"* Zeichnungsspuren einzusetzen, wobei die Köpfe dann mit Hilfe einer geeigneten Einstellvorrichtung relativ zu der jeweiligen Spur verstellt und eingestellt werden können. So beschreibt beispielsweise die US Patentschrift 2,852,762 der Anmelderin eine solche Einstellvorrichtung bei einer Magnettrommel als Informationsträger, wohingegen die US Patentschrift 3,187.317 der Anmelderin eine weitere Einstellvorrichtung im Zusammenhang mit einem scheibenförmigen Informationsträger beschreibt.

Bei versohlebbaren Wandlerköpfen tritt Jedoch häufig insofern eine Schwierigkeit auf, als diee Köpfe nach dem Verstellen ΒΪΤ ^tm* der zuvor aufgezeichneten Spur nicht mehr fluchten, d.h. nicht

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mehr symmetrisch zur Hittellinie dieser Spur liegen. Eine mögliche Lösung für dieses Problem bei einer größeren Anzahl von Aufzeichnungsspuren pro Längeneinheit dee Informationsträgers ist in der US Patentschrift 3*155,949 beschrieben, in der vorgeschlagen wird, in Bewegungsrichtung des Informationsträgers

hinter dem Aufnahme- und Wiedergabekopf einen Löschkopf anzuordnen, mit dessen Hilfe an den beiden Längekanten der Aufzeichnungespur gelöscht wird, und zwar mit Hilfe eines Magnetfeldes, das in derselben Richtung wie das-jenige des Aufnahme- und

WMergabekopfes verlauft. Der Spalt des Löschkopfes ist also

im wesentlichen parallel zu demjenigen des Aufnahme- und WlSergabekopfes orientiert.

Ein Nachteil dieses bekannten Aufzeichnungegerätes tritt dann zutage, wenn für die Aufzeichnungs- und Löschvorrichtung sich in radialer Richtung bewegende Arme verwendet werden, wie dies in der US Patentschrift 3,187,317 im Zusammenhang mit einem scheibenförmigen Informatloneträger beschrieben 1st. Da die Löschvorrichtung im Abstand hinter der Aufzeichnungsvorrichtung an·»-** geordnet 1st, läßt-sich während des'Aufzeichnungevorgange nicht verhindern, daß die Löschvorrichtung im Laufe der Seit nicht

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mehr mit der Aufzeichnungsvorrichtung fluchtet, da sich die winkelmäßige Lage eines jeden Wandlerkopfes im Laufe der Bewegung ändert, wenn er sich nämlich beispielsweise von der innersten zur äußersten Spur bewegt und dort Informationen auf- zeichnet oder wmergibt. Obwohl bei dem bekannten Gerät die Köpfe so eingestellt werden können, daß sie beispielsweise bei der Einstellung w&i die Innerste Aufsseichnungsspur miteinander fluchten, eo weicht der nachfolgende Löschspalt bei Befahren der äußersten Spur doch von derjenigen wisikelmäßigen Lage ab, in der er mit der AiafseictoungsvorriehttsEg fluchten würde. So können sich dann beispielsweise bei einem Gerät nach der US Patentschrift 3»155»949 derart extreme Bedingungen einstellen, daß der eine Wschapalt völlig außerhalb der Aufseichnungespur liegt, während der zweite Löschspali direkt über den aufgezeichneten Informationen zu liegen kommt«,

Bin weiterer Nachteil der bekannten derlte ist ein verhältnismäßig starkes Häuschen, das auf der bereits erwähnten außermittigen Lage des Wandlerkopfes w&hrend der WMergahe nach einem Verstellen beruht. Sie eigentlich Ursache für dieses Bauschen sind Unregelmäßigkeiten in der magnetisierbaren Schicht des Informationsträgers. Es ergeben sich nämlich an manchen dieser Stellen

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mit unregelmäßiger Beschichtung oder sogenannten Löohein kleinste Bereiche mit magnetischen Feldern» die ebenso Hord- und ßüdpole aufweisen, wie die aufgezeichneten Informationssignale aufgrund«-. der in Längsrichtung verlaufenden Feldern der 8palte. Selbst nach dem Luschen der Längskanten der Aufzelcbnungsspur mit Hilfe der Löschvorrichtung des bekannten Geräte verbleiben also Felder an den Beschichtungefehler aufweisenden Stellen, die der Wi8ergabekopf nicht von aufgezeichneten Informationen unterscheiden kann» Fluchtet also der Wandlerkopf nioht präzise mit der Aufzelchnungsspur, und zwar entweder infolge mechanischer Toleranzen oder thermischer Ausdehnungen, so können die unerwünschten Magnet-»· felder der Besohiohtungsfehler in den beidseitig der Aufselebnungsspur angeordneten Sloherheitsbändern als Informationen gelesen werden, was selbstverständlich zu Fehlern führt.

Obwohl es nicht möglich ist, die von diesen Besohichtungsfehlern herrührenden Hagnetfelder zu ellminieren, soll durch die vorliegende Erfindung die Aufgabe gelöst werden, eine Beeinflussung des gelesenen, aufgezeichneten Signale durch diese Besohlchtungsfehler zu verhindern« Biese Aufgabe wird bei einem Aufzeichnungsgerät der eingangs erwähnten Art, das eine elektromagnetische

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Lösehvorrlohtuisg mis BSaslien Ton der Aufzelchnungsspur benachbarten Sragerboffeiahen aufweist« gemäß der Erfindung dadurch gelöst, $aB die XiSeehvorriehtung relativ sum Informationsträger &o angeordnet ist, slai ihr Magnetfeld im wesentlichen quer zur Sräge?hewegtt&gs?i@titung verläuft« Werden die Lösohspalte nämlich rechtwinklig m. ä&m tefsseiütinungs« und Lesespalt angeordnet» eo können die an Stellen alt elae^ diskontinuierlichen Beschichtung ' her¥@rg#rufenea Ncgnetfeider beicieeitig der eigentlichen Aufeeloliniiiigsapui? ¥om Leoespalt nicht gelesen werden. Selbst wenn also dar lesekopf teilweise auch In die su beiden Selten der Aufzeichnungsspur liegenden Sieharhtltebänder hineinragt, so kOn·» nen sich doch bei der erflndungsgenäBen Konstruktion keine Fehler in wxaergegehenen Signal einstellen, da die Magnetfelder der Be8ohiohtungsfehler in den Sicherheitsbändern senkrecht Bur Längsrichtung der Aufssel^hnungsspur verlaufen. Sie erfindungggemäße Konstruktion bringt aber auch den großen Vorteil mit sich, daß die Aufzeichnungespuren näher als bisher einander benachbart angeordnet werden können, ohne daß die aufgezeichneten Informationsslgnale beim Lesen verzerrt werden· Ferner läßt sich dank der erfindungsgemäßen Orientierung der löschenden Felder die Löschvorrichtung direkt neben der Auf selohnungsvor-

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richtung anbringen, so daß winkelmäßige Abweichungen, wie sie bei den bekannten Geräten auftreten, vermieden werden können,* Besonders vorteilhaft ist es bei einem Gerät, bei dem die Löschvorrichtung zu beiden Seiten der AufzeichnungenpuF durch Löschen je eine Sicherheitsspur erzeugt, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung Teile der Aufzeichnungevorrichtung einen Rückschluß für die löschenden Magnetfelder bilden.

Weitere, vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung darstellende Merkmale ergeben sich aus den Patentansprüchen und/ oder aus der nachfolgenden Beschreibung, die der Erläuterung einziger in der Zeichnung dargestellter Aueführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Konstruktion dient; es zeigen: Flg. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer ersten

Ausführungsform der erfindungsgemäßen Konstruktion; Flg. 2 eine schematlsohe Seitenansicht des Wandlerkopfes gem. Fig. 1 in größerem Maßstab als diese zur Verdeutlichung der gegenseitigen Lage der Polstücke; Flg. 3 eine andere, scheaatische Seitenansicht der Konstruktion gem. Fig. 2, und zwar von der Oberfläche des Informationsträgers he^gesehen;

Flg. 4 eine Draufsicht auf die Anordnung der Spalte der Konstruktion gem. Flg. 3 in größerem Maßstab als diese;

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Fig. 5 eine schematische Seitenansicht einer abgewandelten

Konstruktion und, Fig. 6 eine Draufsicht auf die Spalte der Konstruktion gem. Fig.5 in größerem Maßstab als diese«

Die Fig. 1 zeigt einen elektromagnetischen Wandlerkopf 10, der nahe der Oberfläche eines Informationsträgers 11 gehalten wird; bei dem letzteren handelt es sich in diesem Fall um einen ro» tierenden Trommelspeicher. Gehalten wird der Wandlerkopf 10 durch einen sich bei bewegendem Informationsträger auebildenden, laminaren Luftfilm, der eine zuverlässig gleichbleibende Arbeitsstellung des Wandlerkopfes bezüglich der Informations" trägeroberflache sicherstellt. Der Wandlerkopf 10 umfasst einen

Aufnahme· und WfSergabekern 14» der sich aus zwei Im wesentlichen eiförmigen, symmetrischen Kernhälften 15 aus einem magne- -iislerbaren Werkstoff wie beispielsweise Ferrit zusammensetzt, Der Kern 14 1st In Längsrichtung der Relativbewegung zwischen Informationsträger 11 und Wandlerkopf 10 angeordnet, und ein erstes Paar von Enden der Kernhälften stoßen unter Bildung ** eines Rückschlusspaltβ 17 aneinander, während ein zweites Paar solcher Enden oder Polstücke 18 von einem Abstandshalter 19

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so im Abstand voneinander genalten werden, daß sie einen Spalt bilden (Fig» 3)i dieser Abstandshalter 19 lenkt das quer verlaufende Magnetfeld ab_o Der Rtickschlußspalt 17 wird von einer Spule 16 umschlossen, deren Anschlußdrähte 20 in eine Schutz» bulle 21 eingezogen sind, welche zu einer Kupplung 26 führt.

Des weiteren ist ein Löschkern 22 ringförmiger Gestalt aus einem mgnetieierbaren Werkstoff wie beispielsweise einem Ferrit vor=·

efi8n, der lediglich ewei freie Enden an Poletücken 23"¹USV₉ welche einen Spalt bilden, der die Poletücke 18 des Aufnahme- und WMergabekerns 14 aufniiamt» Wie am besten die Fig. 3 er- kennen läßt, ist der Löschkern 22 so angeordnet, daß seine Pol»

etücke mit dem Aufnahme- und WMergabekern 14 zwei Spalte 24 u.

25 bilden. Der Mittelbereich des Löschkernes wird von einer Löschspuie 27 umschlossen, deren Ansohlußdrähte 28 ebenfalls in die Schutzhülle 21 eingezogen und zu einer Kupplung 29 geführt sind, die an einem Träger 30 befestigt ist.

Die unteren Teile sowohl dee Aufnahme- und Wrdergabekernes 14 als auch des Löschkernes 22 sind in einen aerodynamisch günstig geformten Fuß 31 eingeformt, der vorzugsweise aus einer epoxy-Jiarzähnlfchert Vcrgießmaase hergestellt wird. Er hat eine völlig

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glatte, tragende Fläche 32 gegenüber der Oberfläche des Informationsträgers 11 und ist so geformt, daß er die Poletücke 18 und 23 fluchtend mit der tragenden Fläche 32 hältο mn definierte Spalte 24 u. 25 zu erhalten, können geeignete, nicht magnetische Abstandshalter (nicht dargestellt) Verwendung finden_β

Der Fuß 31 wird vom Träger 30 mit Hilfe einer flachen Blattfeder 12 und eines langgestreckten Drahtes 13 gehalten, die übereinander und im wesentlichen parallel zueinander angeordnet "gfrhH. Beide wurden in den Fuß 31 eingegossen, und ihre gegenüberliegenden Enden sind am Träger 30 befestigt, in-dem sie in eine öffnung 33 eingeführt und dort mit Hilfe, eines. Klebstoffes oder _βeiner Vergießmasse 39 festgehalten werden« bei dieser Vergieß-» masse kann es sich um dieselbe wie bei der Herstellung des Fußes 31 handeln. Sie Blattfeder 12 kann aus Federstahl, Federbronze, rostfreiem Stähl oder tyylar (ein Warenzeichen der E. I. SuFont de Nemours ) sein. Eine mehr ins einzelne gehende Beschreibung der Konstruktion des Wandlerkopfes sowie eines Trägerarmes 38, die nicht zur vorliegenden Erfindung gehurt, gibt eine ältere Anmeldung derselben Anmelderln (Anti. Aktenzeichen ......

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Vie die Fig· 2 eeigt, liegt der Löschkern 22 in einer Ebene, die die horizontale Ebene der tragenden Fläche 32 unter einem Winkel von ungefähr 30 Grad schneidet· Damit die Poletücke und 23 in der tragendenfloche 32 l liegen können, müssen sie

so abgeschrägt sein» wie dies die Fig. 3 zeigt, so daß sich die Flächen 34 bis 37 ergeben. Die tragende Fläche 32 des Fußes 31 (Fig. 4) enthält also die durch Absehrägung entstandenen Flächen der Poletücke, die so angeordnet sind, daB die wirksamen Teile der Spalte 24 u. 25 symmetrisch zur Symmetrie-Ebene B-B su liegen körnen. In diesem Zusammenhang muß erwähnt werden, daß die Kerne die unterschiedlichsten Grüßen und Formen haben können, solange die in der tragenden Fläche liegenden Poletücke eine Spaltanordnung bilden, wie sie die Zeichnung zeigt. So könnte beispielsweise der Löschkern soweit vergrößert werden, daß er mit der tragenden Fläche 32 einen rechten Winkel bildet.

Sie für die Wirkungsweise der Kagnetköpfe wesentlichen Bestand« teile gemäß der Erfindung eeigt die Fig. 3. Die beiden getrennten Kerne, der Aufnahme- und Wfdergabekern 14 und der Löeetakern 22, sind derart angeordnet, daß der niohtmagnetlsohe

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Spalt dee Aufnahme- und WlfLergabekernes 14* der vom nichtmagnetischen Abstandshalter 19 definiert wird, in Üblicher Weise rechtwinklig zur relativen Bewegungsrichtung der Informationsträger-Oberfläche angeordnet ist, d.h. im rechten Winkel but Längsrichtung der Aufseichnungsepur. Andererseits definiert eines der Poletücke 23 des LÖechkernee 22 mit dem Kern 14 den Spalt 24, während das andere Polstück 23 den Spalt 25 bildet. Diese beiden Spalte 24 und 25 verlaufen parallel eur Längerichtung der AufBelchnungsspur, so daß sie die aufgeeeionneten Infornationssignale der Aufseiohnungsspur «wischen eich einsobllessen«

Bei Verwendung eines scheibenförmigen Informationsträgers kann leicht eingesehen werden, daß dank der verhältnismäßig gering^*· fügigen Ausdehnung der Spalte: 24 u. 25 - vergl. mit der Größe der AufBeichnungsepuren - diese beiden Spalte praktisch an jeder Stelle des scheibenförmigen Informationsträgers die gleiche winkelmäfiige Orientierung besltsen.

Im Betrieb wird das aufBuselohnende Informatlonsslgnml an die Spule 16 des Aufnahme- und widergabekernee 14 gelegt, so daB

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dieser In seinem vom Abstandshalter 19 definierten Spalt ein in Länger!obtung verlaufendes Aufseichnungsfeld erseugt· Die LöflchBpule 27 des Löschkernes 22 wird gleichzeitig an eine geeignete Löechapannungsquelle gelegt, so daß in den beiden Spalten 24 u. 25 querverlaufende Lösohfeider erzeugt werdet. Obwohl die Aufselchnungsspur die verschiedensten Breitenabmessungen haben kann, soll im folgenden davon aus-gegangen werden daß ihre Breite 0,25 mm beträgt. Es wurde nun festgestellt, daß eine zufriedenstellende Wirkung Bit Löschepalten 24 u. 25 erzielt wird, wenn deren Breite in einem Bereich zwischen 0,025 und 0,05mm liegt. Verallgemeinert bedeutet dies, daß zufriedenstellende Ergebnisse ersielt werden können, wenn die Breite der Spalte 24 u. 25 ungefähr 10 bis 20 £ der Breite der Aufzeichnungespur beträgt.

Bank der erflndungsgemäßen Anordnung der Löaohspalte ist der Feldgradient dort außerordentlich hoch und hat nur einen minimalen Einfluß auf das aufgezeichnete Informationeeignal inner^* halb der Aufseiohnungsspur. Bezüglich des Feldgradienten de*n*t Lttaohfeldes außerhalb der Aufselohnungsspur wurde festgestellt, daß schmalere Spalt« nicht nur einen geringeren Einfluß auf benachbarte Spuren haben, sondern daß außerdem die

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bänder wirksamer gelöscht werden.

Ein Nachteil einee schmalen Löschopaltee besteht darin, daß er dazu neigt, einen gewissen Prozentsatz des die Wi&ergabe hervorrufenden Feldes , . ν _v._v \ und deshalb zu einer Verringerung der Amplitude des Widergabesignals führt. Im Hinblick darauf wird gemäß der Erfindung noch eine verbesserte Ausftihrungeform vorgeschlagen, die die Figuren 5 und 6 zeigen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind der Aufnahme- und Wi&ergabekern 14 mit seiner Spule 16, die Poletücke 18, sowie der Abstandshalter 19 unverändert. Hingegen hat der mit 40 bezeichnete Löschkern eine andere Gestalt als derjenige des ersten Ausführungsbeispiels, und seine vertikale Stirnfläche 41 fluchtet mit der vertikalen Stirnfläche des rechten Folatttckes 18 des Kernes 14. Auch bei diesem Ausfuhrungebeispiel sind die Löschmagnetfeider gemäß der Erfindung angeordnet, jedoch bildet der Lösohkern keinen Kurzschluß für das der Widergabe dienende Magnetfeld, da er keinen magnetisch leitenden Weg sur Überbrüokung des vom Abstandshalter 19 gebildeten Spaltes bereitstellt$ die Widergabe der aufgezeichneten Informatlonsslgnale erfolgt also mit größtmöglicherAmplitude. Selbstverständlich kann die vertikale

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Stirnfläche 41 dee Löecbkernee 40 sowohl »It der in Bewegungen richtung des Informationsträgers vorderen oder hinteren, vertikalen Stirnfläche der Poletücke 18 fluchten, denn es kommt lediglieh darauf an, daß wenigstens einesrder Polstüeke des Aufnahme- und/oder Yjftergabekernes von den Löechepalten flankiert wird.

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   Patentansprüche

   1. Elektromagnetisches Aufzeichnungsgerät zum Aufzeichnen von Xnformationssignalen auf einen sieb relativ zum Gerät bewegenden, magnetisierbaren Informationsträger mit Hilfe einer die Information in einer zur Trägerbewegungsrichtung parallelen Aufzeichnungespur aufzeichnenden, elektromagnetisehen Aufzeichnungsvorrichtung sowie einer ebensolchen Lösch< Vorrichtung zum Löschen von der Aufzeichnungespur benach-

   er- barten Trägerbereichen, dadurch gekeg^fteeäebnet, daß die löschvorrichtung relativ zum Informationsträger so angeordnet ist, daß ihr Hagnetfeld im wesentlichen quer zur Trägerbewegungsrichtung verläuft«

   2. Gerät nach Anspruch 1, bei dem die Löschvorrichtung zu beiden Seiten der Aufzeichnungsspur durch Löschen je eine Sicherheitespur erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß Teile der Aufzeichnungsvorrichtung einen Rückschluß für die löschenden Magnetfelder bilden=

   3ο Gerät nach Anspruch 2, dessen Aufzeichnungsvorrichtung zwei im Abstand voneinander angeordnete Poletücke aufweist, die einen quer zur Trägerbewegungsrichtung verlaufenden Aufzeichnungsspalt bilden, dadurch gekennzeichnet, daß zwei

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   Pol© der löschvorrichtung mindestens eines der Polstücke der Aufzeichnungsvorrichtung zwischen sich aufnehmen und mit diese© zu beiden Seiten der Aufzeichnungsspur je einen LSeehspalt bilden»

   4ο Gerät nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet» daß die Löschspalt®. parallel zu&.Aufzeiohnungsspur sind.

   5ο Gerät nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Löschspaltai in gleichen Abständen von der Mittellinie der Aufzeichnungsepur angeordnet sind.

   6. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 2^5» dadurch gekennzeichnet, daß zwei in einer Ebene liegende flächen der beiden Pole der Löschvorrichtung mit einer der beiden den Aufzeichnungsspalt bildenden Polflächen fluchten«

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