DE1979146U

DE1979146U - Magnetischer wandlerkopf.

Info

Publication number: DE1979146U
Application number: DEG38179U
Authority: DE
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1966-11-09
Filing date: 1967-10-24
Publication date: 1968-02-22
Also published as: GB1202388A; US3485962A

Description

Anmelder: General Electric Company, 159 Madison Ave. New York, ΪΓ.Υ. 10016 USA

Bin magnetischer Wandlerkopf

Die Erfindung "betrifft elektromagnetische Wandlerköpfe insbesondere eine Torrichtung für das Aufzeichnen und Löschen von Informationen auf einem magnetischen Medium.

Systeme für Magnetaufzeichnung und -löschung verwenden einen elektromagnetischen Tfandler oder "Kopf"» um elektrische Signale in magnetische Signale umzuformen. Verschiedene Typen von Köpfen bestehen aus einer elektromagnetischen Kopplungseinrichtung, wie einer Spule, die mit einem rahmenförmigen(loop shaped)Kern aus homogenem magnetischen Material gekoppelt ist, der einen durch ein Paar von sich gegenüberliegenden Polflächen bestimmten Spalt hat. Bin magnetisierbares Speicher-Medium, wie ein Magnetband, eine Scheibe, eine Trommel oder eine Folie, das eine magnetische Oberfläche hat, wird im Fahbereich für magnetische Kopplung mit dem Spalt angeordnet. Eine magnetische Kopplung zwischen dem Kopf und der Oberfläche ist durch den magnetischen Pluß in der Umgebung des Spaltes gegeben. Einige bekannte Magnetkopfanordnungen wenden eine hohe Reluktanz oder im wesentlichen unmagnetisohe Distanzstücke im Spalt an. Bei der Aufzeich« nung wird ein elektrisches Signal, das ein- Informationselement,

das aufgezeichnet werden soll, darstellt, auf die Spule aufgebracht, um eine magnetomotorische Kraft zu erzeugen, die wiederum einen magnetischen Ii¹IuB im Kern "bewirkt. Dadurch wird ein magnetischer Fluß ebenfalls zwischen den Polflächen auf beiden Seiten des unmagnetischen Distanzstückes bewirkt. Das Vorhandensein des unmagnetisöhen DistanzStückes bewirkt eine Auslenkung des magnetischen Flusses, der einer Bahn mit geringerer Reluktanz durch die magnetische Oberfläche in unmittelbarer Mhe des Spaltes folgt, die Oberfläche in Sättigung bringt und ein remanentes Magnetisierungsmuster zurückläßt, das genau den aufgezeichneten elektrischen Signalen entspricht.

Die aufgezeichnete Information wird durch die magnetische Oberfläche zurückgehalten, bis letztere in ein Magnetfeld ausreichender Stärke gebracht wird, um entweder die Information zu ändern oder zu löschen. Beim Löschvorgang wird ein magnetisches Feld zwischen den Polflächen auf beiden Seiten des unmagnetischen Distanzstückes bewirkt und ein ausgelenkter Fluß folgt einer Bahn durch die magnetische Oberfläche. Um die an sich bekannte Wechselstrom- und Gleichstromlöschung (A.C. und D.O.erasure) auszuführen, wird das Speichermedium einem Magnetfeld beispielsweise mit sieh änderndem Fluß oder einem kontinuierlichen Sättigungsfeld einer Flußrichtung ausgesetzt, während das Trägermedium relativ zu diesem Feld sich bewegt. Bei der Wechselstromlöschung wechselt der sich ändernde Fluß die Eichtungen mit einer genügend hohen Frequenz und ändert die Flußstärke so, daß das Magnetfeld kein remanentes Magnetisierungsmuster in irgendeiner vorbestimmten Richtung verursacht. Bei der Gleichstromlöschung wird ein kontinuierliches Sättigungsfeld für eine genügend lange Zeit aufrecht erhalten, so daß keine Änderung in der Flußrichtung aufgezeichnet wird.

Es wurde erkannt, daß bei Köpfen mit unmagnetischen Distanzstücken Schwierigkeiten bestehen, den entweder einem Aufzeichnungs-

oder einem Löschvorgang nachfolgenden ausgelenkten Fluß am Spalt zu reduzieren» Diese Schwierigkeiten sind darauf zurückzuführen, daß der magnetische Fluß durch den Kern während der Aufzeichnung oder Löschung eine genügend hohe Dichte haben muß, um einen ausgelenkten Fluß zu bewirken, der zur Sättigung der unmittelbar angrenzenden Oberfläche des Speichermediums in der Lage ist* Demzufolge verbleibt nach Abschalten des Aufzeichnungs- oder Löschsignals von der Spule nach dem Aufzeichnungs- oder Löschvorgang ein bedeutender remanenter magnetischer Fluß im Kern. Dieser remanente magnetische Fluß kann dann weiterhin eine ausgelenkte Flußdichte genügender Stärke bewirken» um die vorher aufgezeichnete Information zu verzerren oder teilweise zu löschen, wenn das Speichermedium relativ zum Kopf bewegt wird. Folglich erhält man Fehler während der nachfolgenden Wiedergabe der verzerrten oder teilweise gelöschten Information·

Bei einigen bekannten magnetischen Aufzeichnungssystemen hat man versucht, den remanenten magnetischen Fluß innerhalb des Kopf-Kerns zu kompensieren, indem man nach einem Aufzeichnungsoder Löschvorgang den Kopf entmagnetisierte· Andere bekannte Systeme haben nach der Aufzeichnung oder Löschung den Kopf genügend weit vom Aufzeichnungsmedium fortbewegt und dadurch das remanente, ausgelenkte Feld so schwach gemacht, daß es die aufgezeichnete Information nicht ändern oder löschen konnte· Andere bekannte Systeme haben eine Abschirmung als Hebenschluß für die remanenten magnetischen Felder zwischen dem Spalt und dem Aufzeichnungsmedium vorgesehen« Andere bekannte Systeme gebrauchen einen lameliierten Kernaufbau, der aus magnetischem Material mit sehr geringer Remanenz hergestellt ist· Die bekannten Systeme haben demzufolge die Nachteile, daß sie wiederholte Bntmagnetisierungsvorgänge, komplizierte mechanische Anordnungen und

spezielle Kernmaterialien mit geringer Remanenz; erfordern. Zusätzliche Nachteile treten dort auf, wo eine Abschirmung oder das auf Abstand bringen angewendet wird, da die Teile, die mit dem Speichermedium in Berührung treten, einen beachtlichen Abrieb erfahren, der den Abstand zwischen Kopf und Speichermedium verändert»

Deshalb ist es ein Ziel der Erfindung, einen verbesserten magnetischen Wandlerkopf für das Aufzeichnen und löschen von Informationen auf einem magnetischen Speichermedium zu schaffen.

Ein anderes Ziel ist es, einen verbesserten Aufzeichnungs- und Löschkopf zu schaffen, der den remanenten magnetischen Pluß innerhalb des Kopfes daran hindert, vorher aufgezeichnete Informationen auf dem magnetischen Speichermedium zu löschen«

Bei Anwendungen, wo die Oberfläche des Kopfes sich in direktem Kontakt mit dem Speichermedium befindet, unterliegt die Oberfläche des Kopfes einschließlich des Distanzstückes einem beachtlichen Abrieb, da die Oberfläche des gebräuchlichen magnetischen Speichermediums in hohem Maße schmirgelartig wirkt. Wo Abrieb den Abstand zwischen Kopf und Speichermedium ändert aufgrund von ungleichmäßiger Abnutzung der einzelnen Teile des Kopfes, wenn beispielsweise der Kern und die Teile des Distanzstückes aus verschiedenen Materialien hergestellt sind, tritt eine Verschlechterung der magnetischen Eigenschaften des Kopfes auf. Änderungen im Abstand zwischen Kopf und Speichermedium können auch durch eine korrodierende Umgebung bewirkt werden, wo entweder das Spaltdistanzstück oder der Kern aus unterschiedlichen Materialien bestehen» Bestimmte bekannte Köpfe, bei denen ein Kern und ein Distanzstück aus unterschiedlichen Materialien verwendet werden, weisen auch verschiedene thermische Ausdehnungen

auf, die die Ursache dafür sein können, daß innere Spannungen bezw. Verformungen entstehen» Als Folge der inneren Spannungen können Risse und Sprünge an den Polflächen, Änderungen der kritischen Dimensionen oder eine unerwünschte Lageverschiebung zwischen den Polflächen und dem Distanzstück des Kopfes auftreten. Diese Auswirkungen sind unerwünscht, da sie rauschen verursachen können oder ein sprunghaftes Systemverhalten bewirken«

Daher ist es ein weiteres Ziel der Erfindung, einen elektromagnetischen Wandler zu schaffen, der beachtlichen Abnutzungserscheinungen unterworfen werden kann, ohne daß nachteilige Betriebseigenschaften auftreten, um einen angemessenen Kontakt zwischen dem Kopf und einem Speichermedium während des Übertragung sVorganges zu fördern.

Bei einem Magnetkopf gemäß der Erfindung für das Aufzeichnen und Löschen von Informationen auf einem magnetischen Aufzeichnungsmedium wird ein magnetisches Distanzstüek aus magnetisch sättigbarem Material verwendet. Eine Ausführungsform der Erfindung schließt eine Spule ein, die um einen rehmenförmigen Kern aus homogenem magnetischen Material gewickelt ist, der einen durch ein Paar von sich gegenüberliegenden Polflächen bestimmten Spalt aufweist. Zusätzlich ist ein magnetisches Distanzstüek aus sättigbarem magnetischen Material, das eine geringere magnetische flußdieh* te zur Sättigung benötigt als das Material des Kerns, in den Spalt eingesetzt und füllt im wesentlichen den Spalt. Signale, die aufgezeichnet werden sollen, oder ein Löschsignal werden auf die Spule aufgebracht, um eine magnetomotorische Kraft zu erzeugen, die einen magnetischen !Fluß innerhalb des Kerns bewirkt, der kennzeichnend ist für die Signale, die aufgezeichnet werden sollen» oder für das Löschsignal· Während die Signale aufgebracht werden,

weist der magnetische Fluß innerhalb des Kerns eine genügend hohe Dichte auf, um das magnetische Distanzstück in Sättigung zu bringen und eine Flußdichte zu bewirken, mit der Informationen auf einer unmittelbar angrenzenden magnetischen Oberfläche aufgezeichnet oder gelöscht werden können. Anschließend an das Ende der Signale ist das magnetische Distanzstück ungesättigt und sorgt für eine Hebenschlußbahn (shunt path) durch den Spalt für den remanenten magnetischen Fluß innerhalb des Kerns und begrenzt dadurch den ausgelenkten Fluß, um weiteres Aufzeichnen oder Löschen zu verhindern. Demgemäß ist ein Magnetkopf vorgesehen, der vorher aufgezeichnete Informationen nicht aufgrund des remanenten magnetischen Flusses im Kern, der der Aufzeichnung oder dem Löschen folgt, löscht.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung liegt darin, daß ein Magnetkopf für Aufnahme und Löschung vorgesehen ist, bei dem keine ungleichmäßige Abnutzung dadurch auftritt, daß er eine schmirgelartig wirkende magnetische Oberfläche im Nahbereich für magnetische Kopplung mit dem Spalt hat. Das in dem Spalt angeordnete magnetische Distanzstück und der Kern bestehen aus im wesentlichen den gleichen magnetischen Materialien, Infolgedessen können das Material des Distanzstückes und des Spulenkerns im wesentlichen die gleichen mechanischen und physikalischen Eigenschaften haben, wie die gleiche Abriebfestigkeit, die Koeffizienten für thermische Ausdehung und Eeibung und den Widerstand gegen Korrosion» Dem entsprechend ist eine Berührungsfläche des Kopfes vorgesehen, die eine im wesentlichen gleiche Abnutzung über den Kern und den Spalt erfährt, wenn Seile des Kerns und des magnetischen Distanzstücks in Berührung mit d er

schmirgelartig wirkenden magnetischen Oberfläche kommen.

Anhand der Zeichnungen soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

Pig.1 eine Seitenansicht einer Magnetkopfanordnung, die einen Magnetkern und ein sättigbares magnetisches Distanzstück zeigt, die aus dem gleichen homogenen magnetischen Material hergestellt sind,

Pig.2 eine vergrößerte, gebrochene, perspektivische Teilansicht eines Magnetkopfes mit einer lameliierten magnetischen Distanzstückanordnung, die den Aufbau von bestimmten Teilen daraus im Einzelnen zeigt,

Pig.3 eine vergrößerte Teilansicht des lamellierten magnetischen DistanzStückes, die Einzelheiten des Aufbaus zeigt,

Jig.4 einen magnetischen IFlußverlauf im Bereich eines Magnetkopf spalt es während eines Aufnahme- oder Iiöschvorganges, und

E¹Ig.5 einen Magnetflußverlauf eines zremanenten Magnetflusses im Bereich eines Magnetkopfwpaltes nachfolgend auf das Abschalten der elektrischen Signale, die für eine elektromotorische Kraft sorgen, welche die für die Aufnahme oder das Löschen erforderliche magnetische flußdichte bewirkt.

Anhand der lig. 1 wird die Erfindung für einen Magnetkopf beschrieben, welcher einen magnetischen Kern 12 aus homogenem magnetischen Material umfaßt, der im wesentlichen die form des Buchstaben D hat mit der Ausnahme eines Spaltes 30, der durch die Kernschenkel 14 und 16 gebildet wird. Andere Kernausbildungen können, wo sie wünschenswert sind, angewendet werden. Bin geeignetes magnetisches Material für den Kern 12 ist ein !Ferrit oder irgendein anderes magnetisierbares Material, das eine hohe Permeabilität hat wie Materialien, die aus einer Nickel-Bisen-

legierung bestehen. Die Schenkel 14 und 16 haben im wesentlichen die Form der Buchstaben I und G und der C-förmige Schenkel 16 ist an einem Ende von dem I-förmigen Schenkel 14 durch einen offenen Ieil getrennt, wodurch ein Paar von sich gegenüberliegenden Flächen 26 und 28 entsteht, um einen Spalt 30 zu bilden. Ein von dem Spalt 30 abgelegener Teil des Kerns kann wie bei 32 gezeigt aufgetrennt sein, um die Herstellung während der Fertigung zu erleichtern.

Um den einen Schenkel 16 des Kerns 12 ist eine Spule 22 gewickelt, die mit dem Kern 12 gekoppelt ist« Signale können über Anschlußklemmen 18 und 20 aufgebracht werden, wenn der Kopf in Betrieb ist, um Signale auf einem magnetischen Speicher« medium wie beispielsweise dem Magnetband 34 aufzuzeichnen oder zu löschen. Das Magnetband 34 kann aus einem Oxyd oder Oxyden von Eisen in einem geeigneten Bindemittel oder einer metallischen Folie 33, die auf einem Kunststoff 35 oder einem anderen geeigneten Material befestigt ist, bestehen, um eine magnetisierbare Oberfläche in enger Nachbarschaft zum Spalt 30 vorzusehen.

Ein magnetisches Distanzstück 36 aus einem homogenen magnetisch sättigbarem Material ist in dem Spalt 30 angeordnet. Das magnetische Distanzstück 36 und der magnetische Kern 12 können aus im wesentlichen dem gleichen, geeigneten, homogenen, magnetischen Material hergestellt sein.

Die Reluktanz des Distanzstückes 36 und seine Dimension sind so bemessen, daß das magnetische Distanzstück 36 während einem Aufzeichnungs- oder Löschvorgang im wesentlichen Sättigung erreichen kann· Während das magnetische Distanzstück 36 im wesentlichen Sättigung erreicht, bleiben die von dem magnetischen Distanzstück weiter entfernt gelegenen !Teile des magnetischen Kreises, die entweder eine größere Querschnittsfläche

haben oder aus einem Material hergestellt sind, das eine größere magnetische flußdichte zur Sättigung benötigt, unterhalb der Sättigung. Die unterschiedlichen Abmessungen und Reluktanzen des magnetischen Kerns sind nicht kritisch während eines Aufzeichnungs- oder Löschvorganges , so lange die Spule 22 genügend erregt ist, um das magnetische Distanzstück 36 und die magnetisierbar Oberfläche, die sich über dem Spalt bewegt, in Sättigung zu bringen.

Die Erregung der Spule 22 mit einem elektrischen Signal zur Löschung oder Aufzeichnung, das über die Anschlußklemmen 18 und 20 aufgebracht wird, erzeugt eine magnetomotorische Kraft, die einen magnetischen fluß durch den Spulenkern 12 und das magnetische Distanzstück 36 bewirkt. Wenn die magnetische flußdichte des Spulenkerns 12 einen vorbestimmten Betrag über-

die

schreitet, ist/für die Sättigung des magnetischen Distanzstückes 36 erforderliche flußdiehte ebenfalls überschritten, demzufolge besteht ein Zustand der Sättigung und ein Teil des !Flusses im Spulenkern 12 tritt im Bereich des Spalts 30 als Streufluß auf.

Polglich strömen im Bereich des gesättigten magnetischen Distanzstückes die magnetischen Kraftlinien vom Spulenkern aus in die luft, und es entsteht so ein ausgelenkter magnetischer fluß in unmittelbarer Iahe des Magnetbandes. Der ausströmende fluß folgt dann einer Bahn durch die magnetisierbare Oberfläche des Magnetbandes zwischen den Polflächen 26 und 28. Die aufgebrachten elektrischen Signale sind von ausreichender Größe, um das magnetische Distanzstück 36 in Sättigung zu bringen und so für ein ausgelenktes Magnetfeld ausreichender flußdichte zu sorgen, um die benachbarte magnetisierbare Oberfläche zu sättigen für das Aufzeichnen und Löschen von Signalen

auf dem Magnetband 34. Das Muster des remanenten Magnetismus, das innerhalb der magnetisierbaren Oberfläche des Magnetbandes nachfolgend auf die Sättigung zurückbleibt, stellt die aufgezeichnete oder gelöschte Information dar» 'Wenn die elektrischen Signale, die aufgezeichnet werden sollen,

kommen oder das Löschsignal, die über die Inschlußklemmen 18 und 20/ab"-geschaltet sind, ist das magnetische Distanzstück 36 wieder ungesättigt und folglich hat der remanente magnetische Fluß, der innerhalb des Kerns 12 verbleibt, durch das magnetische Distanz— stück 36 einen wirksamen Nebenschluß. Der remanente magnetische Fluß folgt daher einer Bahn innerhalb der Schleife aus Kern und magnetischem Distanzstück. Dadurch wird verhindert, daß der remanente Fluß in die luft ausgelenkt wird und darauf folgend auf das Magnetband übergreift, um vorher aufgezeichnete Informationen zu löschen oder zu verändern»

Bei der ins Auge gefaßten Anwendung des Kopfes 10 haben die Polflächen 26 und 28 und das magnetische Distanzstück 36 direkten Kontakt mit d er magnetisierbaren Oberfläche, die kennzeichnenderweise im hohen Maße schmirgelartig wirkt. Wewa. der Kern, und das magnetische Distanzstück aus im wesentlichen dem gleichen maghe-."tisehen Material mit im wesentlichen den gleichen mechanischen Eigenschaften hergestellt sind, ist der Abnutzungsgrad des magnetischen Distanzstückes im wesentlichen gleich dem des Kerns, folglich verschleißt der Kopf im wesentlichen gleichmäßig ohne tiefe Aushöhlungen und kann wirsamer wieder aufgearbeitet werden durch ein einfaches Nacharbeiten der Krümmung des Kopfes, um so eine lange Benutzung vor dem Austausch zu ermöglichen. Um den Abstand zwischen den Flächen 26 und 28 konstant zu halten, ist das Spaltdistanzstück vorzugsweise ein einheitliches Stück, das

n ih

aus einem homogenen magnetischen Material hergestellt ist.

Eine mehr ins einzelne gehende Diskussion des Aufbaus des elektromagnet!sehen Wandlerkopfes 10, durch den ein magnetisch sättigbares Spaltdistanzstück für das Aufzeichnen und löschen wirksam ist, wird in Verbindung mit den Pig* 2-5 verständlich» Wie in Pig. 2 klarer gezeigt, ist, um dieses Ergebnis zu erreichen ein magnetisches Distanzstück 36 aus einem sättigbaren magnetischen Material im Spalt 30 angeordnet, das eine im wesentlichen größere magnetische Permeabilität hat als der übrige Raum zwischen den !lachen 26 und 28, um eine magnetische Bahn mit relativ geringerer Reluktanz zu bieten· Dieses einheitliche üeil füllt im wesentlichen den Spaltraum zwischen den flächen 26 und 28.

Der elektromagnetische Wandler wird nachfolgend als Kopf bezeichnet, wie es an sich üblich ist. Der Kopf in Hg.2 kann als ein magnetischer Lösch und Aufzeichnungskopf gebraucht werden. Im besonderen wird dieser Kopf in seiner Funktion als Löschkopf beschrieben. Der Kopf schließt allgemein gesagt ferromagnetische Kernteile in form von einem Kern 12 und elektromagnetische Kopplungsrteile in form einer Spule 22 #in* Der Kern kann aus irgendeinem der bekannten ferromagnetischen Materialien hergestellt sein. Es wurde beispielsweise erkannt, daß ein Kern aus einem im Handel unter dem Namen "HyMu 80" bekannten Material zufriedenstellend ist. Der ferromagnetische Kern 12 sorgt für eine flußbahn geringer Reluktanz.

Der Kern 12 hat im wesentlichen die form eines Buchstaben D mit der Ausnahme von Spalten 30 und 32. Der Spalt 30 befindet sich in unmittelbarer Nähe des Magnetbandes 34 und ist in dem offenen Raum zwischen den Polflächen 26 und 28 des ö-förmigen Schenkels 16 beziehungsweise des I-förmigen Schenkels H

ausgebildet. Der Spalt 32 wird durch, die Schenkel 16 und 14 entfernt von dem Magnetband 34 gebildet. Die Schenkel 16 und sind zwei voneinander getrennte Kernteile. Der Spalt 30 dient als ein an sich bekannter Signalspalt des Kernes 12 und ist im wesentlichen mit einem magnetischen Distanzstück 36 ausgefüllt. Das entgegengesetzte Ende des Schenkels 16 befindet sich im Abstand von dem entgegengesetzten Ende des Schenkels 14 wie bei 32 gezeigt, um einen an sich bekannten Rückspalt vorzusehen» Der Rückspalt ist normalerweise mit einem unmagnetischen Material ausgefüllt, um für eine Reluktanz zu sorgen, die dazu beiträgt, den Änderungen der Reluktanz im Kern entgegenzuarbeiten und die Linearität des leides über den Signalspalt hinweg zu verbessern, indem er für eine im wesentlichen symmetrische Anordnung sorgt. Die Reluktanz des Rückspaltss ermöglicht eine Entmagnetisierung des Kernes nach einem Aufzeichnungs- oder Löschvorgang herunter bis zur remanenten ITußdichte des Kerns· Die Vorzüge eines Kerns, der aus zwei !eilen beziehungsweise aus zwei getrennten G-liedern aufgebaut ist, sorgen für einen weniger teueren Zusammenbau und verringern die Bearbeitungsprobleme, die bestehen, wenn man einen großen loroiden oder ein Seil aus einem Stück gebraucht.

Die Spule 22 um den Schenkel 16 kann beispielsweise 350 Windungen haben, um einen Lösch- oder Aufzeichnungskopf vorzusehen.

Das magnetische Distanzstück 36 des in den Fig. 1 und 2 gezeigten Löschkopfes hat die durch LiW und H bezeichnenden Dimensionen, die die Länge, Breite und Höhe darstellen. Die Dimensionen können beispielsweise sein, eine Länge von 0,033 cm (.013 inches), eine Breite von 1,440 cm (.567 inches) und eine

ΐ Höhe von 0,270 cm (,106 inches). Der Bückspalt kann eine Länge von 0,033 cm (.013 inches) mit einer Höhe haben, die annäherungsweise 10 mal so groß ist wie die Höhe des Signalspaltes» Die Signal und Sückspalte habenXrorzugsweise die gleiche Länge. Dadurch wird für einen verbesserten Aufbau gesorgt, bei dem die sich gegenüberliegenden Polflächen des Kernes durch die Distanzstücke ausgerichtet werden, so daß sie sich parallel zueinander befinden, wenn der Zusammenbau stattfindet*

Das magnetische Distanzstück 36 kann gewünschtenfalls auch kleinere Dimensionen haben, um nur einen Teil des kaltes 30 zu belegen, um im ungesättigten Zustand eine Bahn geringer Reluktanz über den Spalt 30 hinweg von spezifischer Größe und Lage im Spalt vorzusehen. Das magnetische Distanzstück 36 kann auch größer sein als der Spalt, um sich über die Polflächen, die den Spalt bestimmen, hinweg zu erstrecken. Die Keluktatiz des magnetischen DistanzStückes 36 kann auf irgendeinen gewünschten Wert eingestellt werden durch Verändern der Höhen-und Breitenmaße, wodurch für die erforderliche Querschnittsfläche des magnetischen Materials im Bereich des Spaltes 30 gesorgt wird.

Die Dimensionen der Kernschenkel 14 und 16 sorgen dafür, daß das magnetische Distanzstück 36 während eines Aufzeichnungsoder Löschvorgangs in Sättigung kommt, während die weiter entfernt von dem Signalspalt gelegenen Teile des magnetischen Kreises ungesättigt bleiben, sie entweder eine größere Querschnittsfläche haben oder aus einem magnetischen Material hergestellt sind, das für die Sättigung eine größere magnetische Flußdichte benötigt als das Material des Distanzstückes. IHir Beispiele für Sättigungscharakteristika^von Magnetmaterial wird zitiert;E*1.Staff Μ·I.T."Magnetic Circuits and Transformers» (John Wiley & Sons, Inc., 1943), Kapitel 1, Seiten 3 - 40, Wie aus der in den I¹Ig. 1,2,4, und 5 gezeigten

w 14 — ^:"

Kopfanordnung zu ersehen, ist der Kernschenkel 16 so verjüngt, daß die Polfläche 26 einen kleineren querschnitt hat als die des sättigbaren Spaltdistanzstückes 36, wodurch die magnetische Flußdichte innerhalb des an die Polfläche 26 angrenzenden Kernteiles konzentriert wird.

Das magnetische Distanzstück 36 kann aus irgendeinem der bekannten ferromagnetischen Materialien hergestellt sein. Es wurde beispielsweise festgestellt, daß ein magnetisches Distaizstück aus im wesentlichen dem gleichen Material wie das Kernmaterial zufriedenstellend war. Wie in 3?ig.1 gezeigt kann das Distanzstück aus einem homogenen magnetischen Material hergestellt sein oder es kann, wie mehr ins einzelne gehend in den !ig. 2-5 gezeigt, einen lamellierten Aufbau haben. Das Distanzstück kann auch aus einem magnetischen Material hergestellt sein, das eine geringere Flußdichte für die Sättigung benötigt als das Kernmaterial. Die Dimensionen und die Auswahl des Magnetmaterials für den Kern und für das magnetische Distanzstück müssen so getroffen sein, daß das magnetische Distanzstück während eines Aufzeichnungs- oder Löschvorganges in Sättigung ist und nachfolgend auf einen Aufzeichnungs- oder Löschvorgang ungesättigt bleibt durch den remanenten magnetischen IPluß.

IMIr die Löschung wird ein Löschsignal über die Klemmen 18 und 20 aufgebracht und über die Magnetspule 22 auf den Kern 12 des Löschkopfes 10 gekoppelt. Das Löschsignal ist, wie an sich bekannt, dazu ausgewählt, vorher aufgezeichnete magnetische Daten zu löschen. Beispielsweise kann das Löschsignal ein Gleichstromsignal (DC-Signal) sein, das ausreichend ist, um eine magnetomotorische Kraft hervorzurufen, die eine Magnetflußdichte bewirkt, welche erforderlich ist, um alle magnetischen Teile im

Bereich, des Spaltes, das magnetische Distanzstück und die magnetisierbare Oberfläche des Magnetbandes, in Sättigung zu bringen.

In Pig.4 ist der magnetische Fluß im Bereich des magnetischen Histanzstückes 36 sowohl für einen Aufzeichnungs- wie für einen Löschvorgang dargestellt. Beim Betrieb des Kopfes wird die in Pig. 1 gezeigte Spule 22 erregt, wenn der Kopf relativ zum Magnetband 34 bewegt wird. Die Intensität einer solchen Erregung ruft eine magnetomotorische Kraft hervor, die das übersehreitet was erforderlich ist, um eine größere magnetische IPlußdichte zu erzeugen als eine vorbestimmte magnetische Plußdichte, die zur Sättigung des magnetischen Distanzstückes nötig ist. Im gesättigten Zustand hat das magnetische Distalzstück 36 folglich eine magnetische Permeabilität von näherungsweise eins, die Permeabilität des freien Raumes. Dementsprechend verläuft ein Seil des als Kraftlinien 41 dargestellten Magnetflusses zwischen den Polflächen 26 und 28 und den den flächen benachbarten Kerngebieten über die ganze Breite des Kopfes. Der ausgelenkte Magnetfluß, der ein (Deil des Magnetflusses des Kerns 12 ist, der die vorbestimmte Magnetflußdichte überschreitet, die erforderlich ist, um das magnetische Distalzstück 36 in Sättigung zu bringen, und der durch die Kraftlinie 42 dargestellt ist, bewirkt das löschen einer vorher auf dem Magnetband 34 aufgezeichneten Information,

Nachfolgend auf das Abschalten der Lösch- oder Aufzeichnungs— signale von Spule 22 ist die Spule 22 entregt j gleichwohl ist die Intensität einer solchen vorherigen Erregung ausreichend gewesen, um für einen remanenten Magnetfluß im Kern 12 zu sorgen· Der remanente Magnetfluß im Kern hat eine relativ geringe Dichte

und die Magnetflußdichte, die erforderlich ist, um das Magnetdistanzstück in Sättigung zu bringen, ist größer als derart des remanenten flusses durch die Polflächen 26 und 28. Demzufolge ist wie in Jig, 5 gezeigt das magnetische Distanzstück 36 ungesättigt, und die magnetischen Kraftlinien 44 haften einen magnetischen Hebenschluß und reduzieren wesentlich den ausgelenkten Magnetfluß, der entlang diesen Teilen des Kopfes auftritt, Polglich verhindert der Kopf wirksam das Löschen von aufgezeichneten Informationen aufgrund eines ausgelenkten remanenten Magnetflusses»

für einen Aufzeichnungskopf würde der Magnetkern 12 vorzugsweise aus einer Yielzahl von lamellen aus geeignetem magnetischen Plattenmaterial wie beispielsweise "HyMu80" aufgebaut sein. Der lameliierte Kernaufbau würde die Wirbelstromverluste reduzieren und den Hochfrequenzverlauf aufgrund der Auswirkungen von wiederholten Magnetflußwechseln verbessern.

Ein magnetischer Lesekopf, der magnetisch aufgezeichnete Informationen liest, kann erfindungsgemäß aufgebaut sein. Das magnetische Distanzstück eines Lesekopfes, der dazu gedacht ist, vorher mit einem speziellen Aufzeichnungskopf geschriebene Informationen zu lesen, müßte aus einem magnetischen Material hergestellt sein, das verschieden von dem Material des magnetischen Distanzstückes des speziellen Aufzeichnungskopfes ist. Das Material des magnetischen Distanzstückes des Lesekopfes muß eine wesentlich geringere Sättigungsflußdichte haben als das Material des magnetischen Distanzstüokes des Aufzeichnungskopfes·

An Hand von fig. 3 soll der Aufbau des lameliierten magnetischen Distanzstückes 36 näher erläutert werden» Das magnetische Distanzstück 36 kann einen wie in fig. 3 gezeigten lamel-

lierten Aufbau haben, der aus Schichten 38 aus magnetischem Material wie ⁰HyMu 80" besteht, das näherungsweise 0,005 cm (.002 inch) dickes ausgeglühtes Material ist, das mit Hilfe von näherungsweise 0,0003 cm (.0001 inch) dicken Schichten eines Bindematerials zusammengekittet ist. Die magnetischen Schichten können irgendein ähnliches Material sein, das eine hohe magnetische Permeabilität, eine geringe magnetische Remanenz und eine geringe magnetische Sättigungsflußäichte hat. Das Bindematerial kann Leim oder ein ähnlicher Klebstoff sein. Ein für diese .Anwendung geeigneter Klebstoff ist der wärmehärtbare Klebstoff mit dem Handelsnamen "Gycleweld". Das magnetische Distanzstück 36 besteht aus sechs Schichten aus magnetischem Material und ist mit den Polflächen 26 und 28 anhaftend verbunden. Klebstoff kann üblicherweise gebraucht werden, um jede Schicht zu verkitten, jedoch wurde festgestellt, daß es auch zufriedenstellend ist, die Schichten des magnetischen Materials mechanisch zusammenzuklammern^ um das lamellierte Spaltdistanzstück zu erhalten.

Schichten, die von dem Klebstoff zwischen den Schichten des Magnetmaterials und zwischen dem Distanzstück und den Kernflächen herrühren, sind zu eng, um einen ausgelenkten ]?luß zu verursachen, der geeignet ist, ein dem Spalt benachbartes Irägermedium zu magnetisieren. Die parallele magnetische Fläche der Schichten aus Magnetmaterial ist auch genügend groß, so daß für eine Bahn geringer Eeluktanz zwischen jeder Schicht gesorgt ist. Die KeIUktanz der Schicht aus Klebstoffmaterial ist folglich nicht ausreichend, um als Spalt in Betracht gezogen zu werden* Der sich ergebende Aufbau des lameliierten magnetischen DistanzStückes besteht so im wesentlichen aus dem gleichen magnetischen Material

wie der Kern 12, deshalb haben das Distanz stück 36 und der Kern 12 im wesentlichen die gleichen mechanischen und physikalischen Eigenschaften. Bin im wesentlichen einheitliches, lamelliertes, magnetisches Distanzstück ist vorgesehen^ jedoch kann das magnetische Distanzstück auch ein ganzes, einheitliches, magnetisches Teil aus einem homogenen Material sein.

Wie in den !ig.4 "und 5 gezeigt, ist das magnetische Distanzstück 36 in den Spalt eingesetzt und bündig mit den dem Magnetband 34 benachbarten Seiten der Kernpolflächen montiert. Da das magnetische Distanzstück und der Kern ais im wesentlichen dem gleichen magnetischen Material hergestellt sind, sorgen die Kernteile im Bereich der Polflächen und das Distanzstück für eine im wesentlichen kontinuierliche glatte Oberfläche aus einem Material mit den gleichen mechanischen und physikalischen Eigenschaften im Bereich des Magnetbandes 34.

Zusammengefaßt ist der elektromagnetische Wandler gemäß der Erfindung nützlich für das Löschen und Aufzeichnen von als magnetisxerbaren Seilen eines magnetischen Speichermediums gespeicherten Informationen, ohne daß !löschung oder Verzerrung von Informationen aufgrund eines remanenten magnetischen Flusses im Magnetkern des Wandlers auftritt. Üir eine geschlossene

en
Schleif/bahn für den remanenten magnetischen lluß im Kern, der einem Aufzeichnungs- oder Löschvorgang folgt, wird durch die Anwendung eines sättigbaren magnetischen Di stanz Stückes in dem Kernspalt, der an das Trägermedium angrenzt, gesorgt. Während einer Aufzeichnung und Löschung befindet sich das magnetische Distanzstück in Sättigung, um einen ausgelenkten magnetischen IPluß für das Aufzeichnen und Löschen von Informationen auf einem Speichermedium in der Nähe des Spaltes zu sorgen, lach-

- ¹S - ψ

folgend auf ein Löschen oder Aufzeichnen ist das magnetische

und
Distanzstüek ungesättigt/als Nebenschluß für den remanenten magnetischen Jluß im Kern über den Spalt hinweg wirksam und reduziert dadurch den ausgelenkten Pluß in der Mhβ des Spaltes, um ein unerwünschtes Löschen oder Verzerren von magnetisch gespeicherten Informationen auf dem Speichermedium sicher zu verhindern. Folglich ist ein verbesserter Magnetkopf, der einen magnetischen Kern mit einem Spalt für das Aufzeichnen und Löschen von magnetisch gespeicherten Informationen benutzt, vorgesehen, der ein magnetisch sättigbares Distanzwtück, das in den Spalt eingesetzt ist, verwendet.

Das magnetische Distanzstück und der Kern sind entweder aus dem im wesentlichen gleichen magnetischen Material oder aus unterschiedlichen magnetischen Materialien, die im wesentlichen die gleichen mechanischen Eigenschaften haben, hergestellt. Dadurch daß der Spalt im wesentlichen mit dem Distanzstück gefüllt ist und daß daw Distanzstück bündig mit einer Seite der sich gegenüberliegenden Polflächen, die den Spalt bilden, montiert ist, ist für eine im wesentlichen glatte kontinuierliche Materialoberfläche über den Kern und den Spalt hinweg gesorgt. Infolgedessen ist bei dem Magnetdistanzstück und dem Kern für eine im wesentlichen sich gleichmäßig abnützende Oberfläche gesorgt, wenn die dem Spalt benachbarten Teile des Kopfes und das Distanzstück mit einer schmirgelartig wirkenden magnetisierbaren Oberfläche in Berührung sindj dadurch werden Änderungen im Abstand zwischen dem Kopf und der Oberfläche aufgrund von Abnutzung verhindert. Durch die Verwendung von Magnetmaterialien mit im wesentlichen den gleichen physikalischen Eigenschaften für den Kern und für das Distanzstück ist auch für einen Aufbau des Kopfes gesorgt, der eine erhöhte Widerstandskraft gegen innere

Spannungen aufgrund von unterschiedlichen thermischen Aus dehnungen und gegen eine Yerschiechterung aufgrund von Um gehungshedingungen gewährleistet.

Schutzansprüehe

Claims

12.10.1967 1II/KÜ Unsere Akte: 1996 Schutζanspräche

1. Magnetischer Wandlerkopf für das Aufzeichnen und Löschen von Informationen auf einem magnetischen Aufzeichnungsmedium, der einen mit einem Spalt versehenen Kern aus magnetischem Material hat und in dessen Spalt ein Distanζstück eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzstück magnetisch ist und bei einer vorbestimmten Flußdichte in Sättigung kommt, die geringer ist als die Plußdichte, bei der der Kern sättigbar ist.

2» Magnetischer Wandlerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichnet, daß das Distanzstück so ausgebildet und so innerhalb des Spaltes angeordnet ist, daß es für den remanenten magnetischen Fluß im Kern einen Nebenschluß bildet.

3. Magnetischer Wandlerkopf nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Distanzstück im wesentlichen den Spalt ausfüllt.

4. Magnetischer Wandlerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Distanzstück und der Kern im wesentlichen aus den gleichen magnetischen Materialien bestehen«

5. Magnetischer Wandlerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Distanzstück einen lamellierten Aufbau hat, der Schichten aus dem gleichen magnetischen Material wie das des Kern hat.

6. Magnetischer Wandlerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß das Distanz stück "bündig mit den Kernteilen angeordnet ist.

7* Magnetischer Wandlerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern mit einem zweiten Spalt versehen ist und daß ein nicht magnetisches Distanzstück in diesen zweiten Spalt eingesetzt ist.