DE1524841C3 - Video-Magnetkopf - Google Patents
Video-MagnetkopfInfo
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
- G11B5/52—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with simultaneous movement of head and record carrier, e.g. rotation of head
- G11B5/53—Disposition or mounting of heads on rotating support
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- G—PHYSICS
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- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/187—Structure or manufacture of the surface of the head in physical contact with, or immediately adjacent to the recording medium; Pole pieces; Gap features
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Video-Magnetkopf zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben eines Fernsehsignals
oder eines ähnlichen breitbandigen Signals hoher Grenzfrequenz auf bzw. von einem Magnetband.
Da die unmittelbare magnetische Speicherung eines Fernsehsignals mit einem Frequenzumfang von z. B.
50 Hz bis 5 MHz Schwierigkeiten bereitet, wird das Fernsehsignal durch ein Modulationsverfahren in eine
etwas höhere Frequenzlage umgesetzt und dadurch das Verhältnis der tiefsten zur höchsten Frequenz von etwa
1:100 000 auf ein wesentlich kleineres Frequenzverhältnis von z. B. 1:30 gebracht, das von einem Magnetspeicher
noch verarbeitet werden kann. Die niedrigste aufzuzeichnende Frequenz erhöht sich durch den Modulationsvorgang
z. B. auf etwa 0,5 MHz.
Durch die im Hinblick auf eine brauchbare magnetische Speicherung der tiefsten Frequenzen erforderliche
Umsetzung des Fernsehsignals erhöht sich auch die obere Grenzfrequenz des aufzuzeichnenden bzw.
wiederzugebenden Signals; sie liegt in der Größenordnung von 10 MHz. Für die Wiedergabe so hoher Frequenzen
ist selbst bei dem kleinstmöglichen Luftspalt des Video-Magnetkopfes in der Größenordnung von
1 μ eine hohe Relativgeschwindigkeit zwischen Magnetkopf und Magnetband bis zu 40 m/sec erforderlich.
Die am Magnetband schleifende Fläche des Video-Magnetkopfes, der sogenannte Kopfspiegel, soll daher aus
einem besonders verschleißfesten Material bestehen; für diesen Zweck ist z. B. eine Legierung aus Eisen, Aluminium
und Silicium geeignet, die unter dem Handelsnamen »Duraperm« bekannt ist. Mit diesem Material
werden Lauflängen von 30 000 bis 70 000 km erreicht, was Betriebszeiten von 200 bis 500 Stunden bei einer
Relativgeschwindigkeit von 40 m/sec zwischen Magnetkopf und Magnetband entspricht. Dem steht der
Nachteil gegenüber, daß bei den in Frage kommenden hohen Frequenzen in diesem Material erhebliche Verluste
durch Wirbelströme entstehen, welche den Wirkungsgrad des Video-Magnetkopfes, insbesondere bei
hohen Frequenzen, erheblich verschlechtern.
Ein weiterer Grund für eine ungenügende Widergabe der höchsten Frequenzen des aufgezeichneten Frequenzspektrums
ist die Induktivität der Kopfwicklung; diese bildet mit ihrer Eigenkapazität und den parallelliegenden Leitungs- und Schaltungskapazitäten einen
Parallelschwingkreis. Oberhalb dessen Resonanzfrequenz fällt die Ausgangsspannung des Video-Magnetkopfes
rasch bis auf unbrauchbar kleine Werte ab. Es ist daher erwünscht, die Induktivität der Kopfwicklung
so klein wie möglich zu wählen. Dem steht entgegen, daß zum Erhalt einer ausreichenden Ausgangsspannung
die Windungszahl der Kopfwicklung nicht zu klein werden darf.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsgrad eines Video-Magnetkopfes,
insbesondere im Bereich hoher Frequenzen, zu verbessern, ohne dadurch andere Eigenschaften des Magnetkopfes,
insbesondere seine Widerstandsfähigkeit.gegen Abnützung, ungünstig zu beeinflussen.
Dies wird bei dem erfindungsgemäßen Video-Magnetkopf dadurch erreicht, daß die Abmessung der magnetisch
wirksamen Polstücke des aus homogenem magnetischem Werkstoff hoher Verschleißfestigkeit bestehenden
Magnetkerns mit dem das Magnetband berührenden, durch den Arbeitsspalt unterbrochenen
Kopfspiegel sowie den von den Wicklungen des Magnetkopfes umschlungenen Teilen in Richtung der Relativbewegung
zwischen Magnetkopf und Magnetband mindestens das Dreifache der der niedrigsten Frequenz
des Signals entsprechenden Wellenlänge auf dem Magnetband beträgt und daß der Kopfspiegel durch Teile
aus verschleißfestem unmagnetischem Werkstoff in der obengenannten Richtung verlängert ist.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Abmessung des Kopfspiegels in Richtung der Relativbewegung
zwischen Magnetkopf und Magnetband wesentlich kleiner als bisher üblich sein kann, ohne die
Wirkung des Magnetkopfes, insbesondere bei den tiefsten Frequenzen des aufgezeichneten Frequenzbandes,
zu beeinträchtigen.. Hierzu muß lediglich die Bedingung erfüllt sein, daß die Abmessung des Kopfspiegels in
Richtung der Relativbewegung zwischen Magnetkopf und Magnetband groß gegenüber der der niedrigsten
aufzuzeichnenden Frequenz entsprechenden Wellenlänge auf dem Magnetband ist. Diese Wellenlänge beträgt
bei der niedrigsten aufzuzeichnenden Frequenz von z. B. 500 kHz und einer Relativgeschwindigkeit
zwischen Magnetkopf und Magnetband von z. B. 40 m/sec 80 μ. Bereits bei dreifacher Länge des Kopfspiegels
dieser Grenzwellenlänge sind keine störenden Einflüsse durch Interferenzen oder Signalabfall mehr
zu erwarten. Theoretisch könnte also die Kopfspiegellänge bis auf 240 μ (0,24 mm) verkleinert werden, ohne
die Wirksamkeit des Magnetkopfes für die tiefsten Frequenzen des aufgezeichneten Frequenzspektrums
nachteilig zu beeinflussen.
Auf Grund dieser Erkenntnis kann die Abmessung des Kopfspiegels und der anschließenden von den
Wicklungen umschlungenen Teile der Polstücke des
Magnetkerns wesentlich kleiner ausgeführt werden, als man dieses bisher für möglich gehalten hat. Der obengenannte
theoretische Grenzwert für die kleinste Kopfspiegellänge ist in der Regel weit kleiner als die
aus Gründen der mechanischen Festigkeit herstellbare Länge des Kopfspiegels und der anschließenden, von
den Wicklungen umschlungenen Teilen der Polstücke.
Der gemäß der Erfindung ausgeführte Video-Magnetkopf weist gegenüber den bisher bekannten Ausführungen
den Vorteil eines wesentlich kleineren Volumens der magnetisch wirksamen Teile des Magnetkerns
bzw. der Polstücke auf, was sich in einer entsprechenden Verringerung der Wirbelstromverluste auswirkt.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch die kleineren Abmessungen der Polstücke die Wicklungen
des Magnetkopfes mit kleinerer Windungslänge ausgeführt werden können. Die dadurch erreichte Konzentration
des Spulenfeldes mit einem geringeren Streukraftfluß ergibt eine kleinere Selbstinduktion der Wicklungen
des Magnetkopfes. Die beiden genannten Vorteile wirken gemeinsam im Sinne einer Verbesserung
des Wirkungsgrades bei hohen Frequenzen bzw. in einer Erweiterung des ausnutzbaren Frequenzbereiches
nach höheren Frequenzen.
Bei einem Video-Magnetkopf mit einem in Bandlaufrichtung gesehen extrem kurzen Kopfspiegel tritt jedoch
die Schwierigkeit auf, daß die spezifische Flächenbelastung beim Andruck auf das Magnetband sehr hoch
wird. Dies würde ohne besondere Maßnahmen zu einer schnellen..Abnutzung der Magnetköpfe führen. Nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung wird daher der extrem kurze magnetisch wirksame Kopfspiegel durch
Teile aus unmagnetischem, verschleißfestem Werkstoff in Richtung der Relativbewegung zwischen Magnetkopf
und Magnetband verlängert, so daß die gesamte Kopfspiegellänge, die sich aus dem Magnetwerkstoff
und dem unmagnetischen Werkstoff zusammensetzt, ausreichend groß ist, um die Abnutzung auf das zulässige
Maß zu bringen.
Die Erfindung soll nunmehr am Beispiel eines Video-Magnetkopfes für eine Video-Magnetbandmaschine
näher erläutert werden, bei der die Aufzeichnung bzw. Abnahme des Signals durch mehrere, in der Regel vier
Magnetköpfe, erfolgt, die am Umfang eines rotierenden Kopfrades in gleichen Winkelabständen angeordnet
sind und das Magnetband in Querspuren bestreichen. Der Kern des Video-Magnetkopfes besteht aus
zwei spiegelsymmetrisch aneinandergesetzten Teilen gleicher Form und Größe 1, aus einem verschleißfesten
magnetischen Werkstoff, z. B. einer Legierung aus Eisen, Aluminium und Silicium, die unter dem Namen
Duraperm im Handel ist. Dem Vorteil der besonders hohen Verschleißfestigkeit dieses Werkstoffes steht der
Nachteil gegenüber, daß die Wirbelstromverluste erheblich sind. Zur Herabsetzung dieser Verluste sind die
beiden Hälften des Magnetkerns 1 auf den dem Magnetband zugewendeten und vom Arbeitsspalt 2 abgewendeten
Seiten so weit abgesetzt, wie es aus mechanischen Gründen zulässig ist.
Bei einem praktischen ausgeführten Video-Magnetkopf gemäß der Erfindung beträgt die Abmessung A
der nicht abgesetzten Teile der Kernhälften 1 aus Duraperm mit 0,27 mm Dicke 2 mm. Auf der dem Magnetband
zugewendeten Seite sind die Kernteile bis auf eine Abmessung von 0,7 mm abgesetzt, so daß sich eine
gesamte magnetisch wirksame Kopfspiegellänge B von 1,4 mm ergibt. Die abgenommenen Teile der Kernhälften
1 sind durch Teile 3 aus unmagnetischem Werkstoff hoher Verschleißfestigkeit, z. B. aus einer Kupfer-Beryllium-Legierung,
ausgefüllt. Durch diese Füllstücke wird der Kopfspiegel auf eine Länge C vergrößert, welche
ausreicht, die spezifische Flächenbelastung zwischen Magnetkopf und Magnetband so weit zu verringern,
daß die Abnutzung des Kopfspiegels in den zulässigen Grenzen bleibt und der Video-Magnetkopf eine
ausreichende Betriebsdauer von z. B. einigen hundert Stunden erreicht
Um auch die Kraftlinienlänge in den magnetisch wirksamen Polstücken des Video-Magnetkopfes mögliehst
klein zu halten, sind in an sich bekannter Weise die Wicklungen des Magnetkopfes 4 in möglichster
Nähe des Kopfspiegels angeordnet. Das Wickelfenster 5 ist nur so groß, wie es zum Durchtritt der Wicklungen
erforderlich ist
Zur Herstellung des beschriebenen Video-Magnetkopfes werden die Polstücke 1 zunächst einzeln abgesetzt
und die Füllstücke mit einem hochschmelzenden Hartlot eingelötet Nach der Fertigbearbeitung erfolgt
die Zusammenfügung der beiden Hälften des Magnetkerns durch einen zweiten Hartlötvorgang mit einem
niedrig schmelzenden Lot. Zum Schluß werden die Wicklungen 5 in das Wickelfenster und in Aussparungen
6 der Füllstücke 3 eingefädelt Der fertige Video-Magnetkopf wird schließlich auf einem Träger 7 befestigt.
Die Träger mit den daran befestigten Video-Magnetköpfen werden am Kopfrad montiert und mittels
einer zylindrischen Führungsfläche 8, die sich an einem konzentrisch zur Drehachse des Kopfrades angeordneten
Führungsring anlegen, auf dem Kopf rad in der vorgeschriebenen Lage gehalten.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Video-Magnetkopf, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abmessung der magnetisch wirksamen Polstücke des aus homogenem magnetischem
Werkstoff hoher Verschleißfestigkeit bestehenden Magnetkerns mit dem das Magnetband berührenden,
durch den Arbeitsspalt unterbrochenen Kopfspiegel sowie den von den Wicklungen des
Magnetkopfes umschlungenen Teilen (4) in Richtung der Relativbewegung zwischen Magnetkopf
und Magnetband mindestens das Dreifache der der niedrigsten Frequenz des aufgezeichneten Signals
entsprechenden Wellenlänge auf dem Magnetband beträgt und daß der Kopfspiegel durch Teile aus
verschleißfestem unmagnetischem Werkstoff in der obengenannten Richtung verlängert ist.
2. Video-Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden gegenüber dem Arbeitsspalt
spiegelsymmetrischen Teile des Magnetkerns (1) im Bereich der Polstücke (4) auf den vom
Spalt angewendeten Seiten abgesetzt und durch Füllstücke (3) aus unmagnetischem Werkstoff etwa
auf die Abmessung der nicht abgesetzten Teile des Magnetkerns (1) ergänzt sind.
3. Video-Magnetkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstücke (3) mit Ausnehmungen
(6) zum Durchtritt der Wicklungen (4) versehen sind.
4. Video-Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als unmagnetischer Werkstoff
eine Kupfer-Beryllium-Legierung verwendet wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEF0054419 | 1967-12-27 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1524841A1 DE1524841A1 (de) | 1970-07-02 |
DE1524841B2 DE1524841B2 (de) | 1974-10-10 |
DE1524841C3 true DE1524841C3 (de) | 1975-09-04 |
Family
ID=7107073
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19671524841 Expired DE1524841C3 (de) | 1967-12-27 | 1967-12-27 | Video-Magnetkopf |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1524841C3 (de) |
-
1967
- 1967-12-27 DE DE19671524841 patent/DE1524841C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1524841B2 (de) | 1974-10-10 |
DE1524841A1 (de) | 1970-07-02 |
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Legal Events
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |