DE1549023A1 - Magnetkopf aus einem plattierten Draht - Google Patents

Description

EM-I

SPERRY RAND CORPORATION, New tork 19, N. T., USA Magnetkopf aus einem plattierten Draht

Die Erfindung betrifft einen Magnetkopf aus eine» plattierten Draht sum Lesen und Schreiben.

Das magnetische Aufzeichnen und die Magnetische Wiedergabe von digitalen, analogen und hörbaren Signalen ist an eioh bekannt. Der übliche Magnetkopf besteht aus einem von eines ferromagnetischen Material aufgebauten Kern, um den eine Spul· gewickelt ist· Er hat meistens die Gestalt eines Ringkörper^), in des ein Luftspalt ausgebildet ist. Beim Schreibvorgang wird dieser Spalt in die unmittelbare Nachbarschaft eines !Magnetischen Mediums, t« B. eines Bit eine« Oxid ttbersogenen Bandes gebracht. Infolge einer Erregung der Spule wird im Kern ein fluS erzeugt, und die Signalinderung in Kern wird über den Luftspalt nagnetisch is Kediuei aufgezeichnet. Wenn andrerseits das Medium bereits Aufzeichnungen trigt, wird in der Spule ein Signal induziert, sobald der Luftspalt nahe am Bereich der Aufzeichnungen vorbeiläuft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst gri Dichte su erreichen, mit der Informationsbits auf einem magnetischen Medium auf geseiebnet werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemSß von einem Magnetkopf aus einem elektrisch leitenden Draht gelest, der einen ziemlich dünnen Überzug aus einem magnetischen Material tragt. Zn den Kopf ist ein dem Aufzeichnen dienender Spalt in der Weise auegebildet, daß ein Teil des magnetischen Materials entfernt ist, wodurch ein schmaler Streifen des Drahtes in dessen Längsausdehnung freiliegt.

_ml _ 009813/U35

BAD ORIGINAL

Die Gröfie des Hagnetkopfes der Erfindung ist im Vergleich Kit einen ablieben ringkörperartigen Magnetkopf betrttehtlieh herabgesetst. Die Größenverringerung kann das Verhältnis von 4OtI sogar ttbersteigon« Zus&talieh zn der orKÜnsch'can Grdfleaveniinderiing sind die Horstellungskosten des Hagnetkopfes der Erfindung erheblich reduaiert. Infolge seiner geringen Größe kann er sogar in Mlniatarsystenen angewendet werden.

. 1 a . 009813/U35

BAD ORiGINAL.

lln weiterer forteil dee Hagnetkopfes der Erfindung beeteht darin, daft alt ite auserst dicht geschrieben werden kenn· Br kasn nämlich anntherad 3*000 Xnformationsblts Je 25,4 mi Lange dee magnetischen Ksdiume aufzeichnen, was auf aein hones Impuleauf ~

surucksuführen 1st. Fttr eine gegebene Spaltorel·

te hat der geringe Krümmungsradius des Kagnetfcopfee sur Folge, daß das magnetische Material scharf von der Schreiboberflftche aus abfallt, wodurch der Bandbereich des Flusses stark gegemttber einen solchen verringert ist» der dem üblichen ringKOrperertlgen Magnetkopf sugeordnat ist.

ausf^brungabeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und «erden la folgenden näher erläutert« Die Einzelheiten der Figuren geben die su patentierenden Merkmale wieder« Bs sei» gent

Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten AusfOhfOhnmgsfor« für den Magnetkopf der Irflnduoc,

Figur 2 einen Tergleich der Strevberelche d»a Nsgnetflaesee svisehen des Nagnetkopf der Erfindung und eiaeei üblichen ringförmigen Kopf,

Figur 3 eine bevomugte Lese- und dchrelbschsltvng alt den Magnetkopf der Figur 1 und

Figur k die Benutsung des Magnetkopfes der Figur 1 als Mehrkanalkopf.

Bin Nagnetkopf 11 nach Figur 1 enthalt einen Kelter oder Draht 12 au* elnsa elektrisch leitenden Material, s. B. aus einer Be· rylllua-Kupfer-Legierung, der einen kreisrunden, quadratischen, rechteckigen oder dreieckigen Querschnitt haben kann. Der Durchmesser des dargestellten Drahtes liegt in der OrOBenordneng mm 0,0127 bis 0,127 Mi und steht mit der sum Schreiben bemOtlgten Stromstärke in einer unmittelbaren Besiehung, wobei ein kleinerer

-2- 009813/U35 BADORiGlNAL

Quer schnitt sberel ch einen geringeren Schreibatrom erfordert. Die Lange dee Drahtes 12 richtet sieh nach den von Uli tu fiberneteeA-den Lese- und Schreibfunktionen.

Der Draht 12 ist nil; einem magnetisch durchlässigen !Material 13 überzogen, das 3« B. durch Elektroplattierung aufgebracht «ad la Vergleich mit dem Drahtdurchneseer zienlich dünn ist« Venn άντ Leiter aus dei B6rylliun-Kupfer~Lci£iorung einen Durchmesser vom 0,127 ob aufweist, dient als äußerer übersug eine Hickel-JEiaeo-Legierung von 10.000 S Dicke, wahrend ein Innerer Obersug aus Kupfer in einer Bicke von 20.000 % unmittelbar auf de* Draht 12 auf* plattiert let. Se würde 'jedoch auch eine andere magnetisch änderet durehlAssige Plattierung ausreichen«

Xn dem aagnetiaohen Material 13 1st ein Schreibspalt 14 ausgebildet·, es ist niers« eine geringfügige Materialsenge entfernt, ao dafi in Langerichtung ein schaaler Streifen des Leiters 12 freigelegt 1st. Der Spalt kann mit Hilfe eines feinen, lugespitste» InstruBentes eingeritßt oder durch Materlaiwegnahme, s. B. durch Llchtftttung, Abschaben oder durch alt Blenden vorgenommenes Flattieren ausgebildet sein. Seine Breite kann 0,00127 ■» betragen.

In der Praxis ist die Größe des Spaltes 14 beim Magnetkopf dar Erfindung alt d»r QrOfie der Spalte in den üblichen rlngk&rperartigen MagnetkCpfan vergleichbar. Der elektrische Leiter 12 ist in der Tat eine Wicklung auf einen Polschuh, der vom magnetischen Ubtnrog 13 gebildet ist, und kann unmittelbar oder über ferbindungsdrihte an einer Stromquelle angeschlossen «ein.

VIe bereits erwähnt ist, be sit et der Magnetkopf 11 der Erfindung bei einer gegebenen SpaltgrSBe in eigentümlicher Weise eine bob· Lepulsauflftsung, da wegen des geringen Krüanungsradius dae Nagnetmaterial 13 scharf von der Oberfläche des registrierenden Mediums aus abfallt. Wie nan am besten in Figur 2 sehen kann, ist die Breite des Bandfeldea vat den Spalt 14 viele Male kleiner al* die Breite des Handfeidos bei eine« Spalt gleicher Breite, dar

-3- 009813/U35

BAD ORiGlNAL

eine« ««Hohem idngjfeBrpersrbigen Magnetkopf luceordnet iet. Ia der Praxis kann dieeer Breitenunterschied einen Faktor too SO umd . mehr ausmachen. Aue der Figur 2 geht et, obgleich nicht masstabsgetreto, deutlich hervor.

Der Spalt 14 dee Kagnetkopfee 11 wird sum Leeen und Schreibeil eine« Magnetischen Aufzeichnungsträger 16 »ugeorduet. Der Kopf 11 wird sub Schreiben dadurch erregt,, daß ein Iiiformationsimpuls durch den elektrischen Leiter 12 hindurchgeleitet wird* Durch diesen Irregeratrom wird das Feld erseugt, das 1* Bereich des Spaltes 14 geseigt ist. Dies ist derjenige Magnetfluß, der eine Veränderung im negaetisohen Medium 16 bewirkt.

Ia Figur 2 ist such ein Abschnitt eines ringkörperartigen Kerns 17 aus einest üblichen Magnetkopf dargestellt, der sieh lsi Bereich •Ines Öchreibepeltes 16 befindet. Die Breite des Spaltes 18 Stimmt alt der des Spaltes 14 Oberein. Venn der riogkörperartige Magnetkopf in den Schreibsustand nach Figur 2 gebracht wird» wird innerhalb des Bereiches des Spaltes 16 ein Magnetfeld mit einer Breite D* aufgebaut. Obs Randfeld ist weit größer als die Breite 0 des Feldes von Magnetkopf 11.

Vegen seines ungewöhnlich kleinen Randfeldes kann der Kopf H mit außergewöhnlich großen Bitdichten schreiben. Sine Dicht« von 2.000 bis 3.000 bit Je 25,4 mm Llnge kann mit auageselohneter Auflösung erreicht werden. In der Praxis sind noch viel größer· Bitdichten möglieh.. Insbesondere können die Impulse auf dem mag« aetisohen Medium dicht gepackt ohne Störung der benachbarten Impulse aufgezeichnet werden. Die bereits auf dem Träger auf geseiehneten, magnetischen Impulse können auch dementsprechend ohne Störung der anderen benachbarten Impulse abgelesen werden·

Oemtß Figur 3 ist der Magnetkopf 11 mit einer Schaltung sum Impfang von Schreibsignalen oder sur Abgabe von Lesesignalen verbunden. Der Träger 16, der ein magnetisch übersogenea Band, eine Karte oder eine TroKnel ist, ist in der Stellung aum Lesen oder

Schreiben gegenüber dent Magnetkopf 11 angebracht. Seine Bewegungsrichtung steht sur Achse des Drahtes 12 senkrecht, nobel seine Oberfläche unter den Spalt herläuft·

Bein Aufzeichnen wird ein Inforaatlonsstroalmpttls einer Wicklung 23 eines Transformators 24 aufgeprägt # Über einen Kern 22 tritt er in eine Wicklung 21 ein und erscheint dort alt einer in Abhängigkeit vom Windungsverhältnis vergrdaerten Amplitude. Die Windungezahl der Wicklung 23 ist dabei größer als die der Wicklung 21.

Der Stromiupuls läuft Über Leiter 19 und 20 sum Draht 12 und wird als magnetischer Dipol auf der Oberfläche des Mediums 16 aafgeaeichnet, nährend das letztere unter den Spalt 14 herläuft· Tom Magnetkopf U wird natürlich genauso vie von einen üblichen Magnetkopf ein Dipol aufgezeichnet; das Randfeld des Fluates wird dabei Magnetisch alt dem Aufzeichnungsträger gekoppelt·

Polung des Schreibimpulses wird durch die Richtung des Strome durch den Leiter 12 festgelegt» und somit ist auch dl« Richtung dee de« HediuK 16 aufgeprägten Dipols bestimmt, der eine binäre Sios darstellen kann, während der entgegengerichtete Strom eine binäre Voll anseigt· Die Richtung des Stroms durch den Leiter 12 gibt nämlich tile ümfausrichtung (Im oder gegen den Uhrselger»- sinn) des im öbemug 13 Indusierten Magnetfeldes an· Has Magnet* material kann in der Utfangsrichtung Äußerst durchlässig geaacht werden, wenn während der Materialauftragung durch das Hektroplattieren «ngleich ein in ümfangsrichtung verlauf codes Magnetfeld aufgeprägt wird. In eine» solchen Fall ist die sum Schreiben benötigte Impulsleistung beträchtlich herabgesetst·

Der Magnetkopf 11 kann auch als Lesekopf benutst werden» woea ein Transformator verwendet wird, der die Spannung hochtransfaer« Wenn der Spelt 14 alt eines dem Medium 16 aufgeprägten Informationsbit (einem magnetischen Dipol) gekoppelt wird» wird ie nach der Richtung des Dipols, also in Abhängigkeit davon, ob eine

- 5 - 009813/U35

*0 OHlQlHAL

blalre lint oder Hull eingeprägt ist, ein in verlaufendes Magnetfeld itt oder gegen den Uhrzeigersinn Xu Ibt·· rial 13 Indusiert, Dieses Feld bewirkt, daß vorübergehend in der Wicklung 21 eine Spannung auftritt, die hinauftransforaiert in der Wicklung 23 erscheint. Die Ausgangsklemmen der Wicklung 23 können Bit einen Element zum Auslesen verbunden «ein· Wenn der Spalt 14 den Bereich dee aufgeprägten Dipols verläßt, wird in der Wicklung 21 eine"weitere Spannung »it einer Polung hervorgerufen, die su der zuvor erseugten entgegengerichtet ist« Bor eine dieeer beiden Spannungsimpuls« kann als Information verwendet werden. Die Polung des gewählten Spannungsinpulses «elgt die Richtuag dee auf dem Träger 16 aufgezeichneten, magnetischen Dipols, also eine binlre Sine oder Hull an.

Sie Lunge des Magnetkopfes 11 gemSB Figur 3 kann natürlich einen beliebigen Wert annehmen. Wenn in eines einzigen Kanal Xnforaationen aufgezeichnet oder abgelesen werden sollen» würde eine . sieallch kleine Linge ausreichen· Mit dem lopf U wird ntallch auf dem Medina 16 eine magnetische Schwankung oder ein Magnet!- scher Dipol von einer Lfinge aufgeseichnet, die der Utags de· Spalte« 14 entspricht.

Dieeer Kopf eignet sich jedoch auch gut al· Xehrkanalkopf von ungewöhnlich einfacher Konstruktion. Br kann, wie aus Figur 4 erkennbar ist, tatsächlich mehrere Spuren oder KanUe beschreiben· Ihre iahl, die »it Hilfe eines elnslgen plattierten Drahtes hergestellt werden kann, 1st dabei nur durch die Lange dieses Drahtes begrenst. Kit einen Stück des elektrischen Leiters XSt (nicht geaeigt) la Magnetkopf 11 sind Leiter 26 und 27 verbanden; dieses Stück bildet den elnselnen Kanal. Zn gleicher Weise sind elektrische Leiter 28 und 29 an ein andere« Stück de« elektrischen Leiters 12 angeschlossen, wodurch ein weiterer Lese- und Schreibkanal gebildet 1st. Die anderen Snden der Leiter 26 und 27 bsw. 28 und 29 stehen natürlich alt je einer entsprechenden Lese- oder Schreibschaltung in Verbindung«

-6- 009813/U35 BAD ORIGINAL

Allein diejenige LSnge des Magnetkopfes 11, die «wischen den elektrischen leitern 26 und 27 oder 28 und 29 liegt, erhält die Fitaktion eines magnetischen Kopfes, der auf die Schreibsignale der äufteron Schaltung oder auf die Lasesignale anspricht, die In dem betreffenden Stück Induziert sind. Beispielsweise kann durch Aufprägung eines entsprechenden Signals »wischen den Leitern 26 und 27 auf einer Spur des Mediums eine binäre Eins aufgeaeiclm·* werden. Olelchseltlg oder au einem anderen Zeitpunkt kann ein Signal gleicher oder entgegengesetzter Polung in einer e öderen Spur auf einen weiteren Abschnitt des Magnetkopf«» 11 aufge~ seiehnet «erden, der durch die leiter 28 und 29 begrenst 1st·

In Btmiinher Veiae können Lesesignale gleicher odtr anderer Polung la Magnetkopf 11 indusiert werden, wenn der Spalt 14 **iscäsn den Leitern 26 und 27 oder 28 und 29 über die aufgoseichne« ten Oaten binwegltuft. Aus eines einsigen plattierten Draht können also beliebig viele magnetische Köpfβ konstruiert «erden« wobei ihre Aneahl durch die !finge des Drahtes selbst festgelegt 1st.

Zn der Praxis können auch andere Schaltungen in Verbindung alt de« Magnetkopf der Erfindung benutzt werden· Ua beispielsweise sin· groBe Verstärkung ait geringer Aufnahme von Störalgnalen su erreichen, kann ein Differenzverstärker in For« einer aus eine« Stück oder Block bestehenden Schaltung unmittelbar an άνα elektrischen Leiter 12 in dem Kopf 11 gelegt werden. Venn eins noch grSSere Verstärkung erwünscht 1st, kann an die Ausgangsklemmen des Verstärkers ein Transformator angeschlossen werden.

tat eins Möglichst geringe Induktivität» sowie den kOrsestsn Veg ' in der Schaltung für einen großen Stroa su erxielen, kann der Magnetkopf geaSß der Erfindung als Transformator ait einer kursgeschlossenen Windung ausgebildet sein, wobei er ebenfalls eine Windung aa Transfcreator ist. Semit kann er als Wicklung auf dem Transforaatorkern unmittelbar, also ohne weitere induktive Kopplung erregt werden. Die ge nans te Anordnung kann dann in einem

- 7 - 0 0 9 8 1 3 / U 3 ?^ÄD

faß eingsschnolzen oder eingeschlossen werden, so daft ein einetUckiger Hagnetkopf in einer Äußeret kleinen Packung entsteht. Bei einer solchen Ausbildung kann der Verstärkungegrad dadurch ferbeseert werden, daß ein Hikrostromkreis im Weg des Magnetkopf fee oder plattierten Drahte? rorgesahen wird.

- ^ö ■- 00Ö813/

Claims (1)

1. P A T E N T A I 3 P R D C H R

   1. Magnetkopf «um Schreiben oder Lesen von Daten mit Hilfe eines relativ zu ihm bewegten Aufzeichnungsträgers, dadurch gekennaeichnet, dafi er aus eine« elektrisch leitenden Material {12} mit einer äußeren Schicht (13) eines magnetisierbarer! Materials besteht, in de« ein Kanal (14) ausgebildet ist, der einen schmalen Streifen des elektrisch leitenden Materials (12) freilegt.

   2» Magnetkopf nach den Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitende Material (12) einen Abschnitt eines Drahtes darstellt.

   3· Magnetkopf nach den Ansprächen 1 und 2, dadurch

   gekennaeichnet ,d&3 der Kanal (14) in LSngsausdehnung des Drahtes (12) verlauft,

   4· Magnetkopf nach de» Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das nagnetisierhare Material (13) eine leichte Magnetisierung:^ icutung rund üb die Drahtachse aufweist·

   5. Magnetkopf nach den Anspruch 1, dadurch ge kennseichnet , daß zur Anlegung eines Stroninpulses eine Vorrichtung (19 - 21; 26 - 29) mit den «agnetiaierbaren Material (13) gekoppelt ist.

   6. Magnetkopf nach den Anspruch 2 oder ), dadurch gekennaeichnet , daß eine an den Draht (12) angeschlossene Vorrichtung (19 - 21; 26 - 29) durch diesen der Lange nach einen Stromimpuls hindurchschickt.

   7* Magnetkopf nach dem Anspruch 6, dadurch g e -

   kennseichnet, daß der Kanal (14) einen der Auf seichnung dienenden Spalt bildet.

   - 9 - 009813/U35

   BAD ORIGINAL

   β. Nmgnetfcftef nach de« Anspruch 6, dadurch g e -

   ktailt 1 eliBtt , daft die Vorrichtung einen Ausgaagekreie für dl· la Draht (12) Induzierte Spannung bildet.

   9. Magnetkopf nach de« Anspruch 3 _t dadurch g e -

   kenn se lehnet , dal an den Draht (12) Mehrere Leiter (26 - 29) In Interrallea der Drahtllnge angeschlossen sind.

   10· Magnetkopf nach de« Ansprach 3, dadurch gekennzeichnet , dafl mehrere Leiterpaare (26 und 2? b*w» 26 und 29) Bit dem Dreht (12) verbunden eind und jedes Paar gesondert alt eine» Stock oder Abschnitt dee Drahtes (12) in Reihe geschaltet ist.

   11« Magnetkopf nach des Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dal der Durehneseer des Drahtes (12) in *er OrtBeasrinne «or 0,0127 bis 0,127 sei liegt.

   12. Magnetkopf nach de· Anspruch 2, dadurch ge -

   kennzeichnet, dat der Draht (12) aue Beryllium-Kupfer beeteht.

   13· Magnetkopf nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, defl der Kanal (14) eine Breite τοπ 0,001 mm aufweist.

   -10- 009813/1*35

   Leerseite