DE2065359A1

DE2065359A1 - Mehrkanal-magnetkopf und verfahren zur herstellung desselben

Info

Publication number: DE2065359A1
Application number: DE19702065359
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1969-03-11
Filing date: 1970-03-10
Publication date: 1973-05-24
Also published as: DE2065359C3; DE2065359B2; DE2012648A1

Description

1 BERLIN 33 8 MÜNCHEN 27

Augu.te-Viktoria-Straß«, 65 Dr.-Ιηα. HANS RUSCHKE "TT**¹

Pat.-An.Or.^ke JJ^ _{HE1NZ AGULAR} P-WtAg.^

Telegramm-Adre.se: PATENTANWÄLTE Telegramm-Adre,.«: Quadratur Berlin Quadratur München

Ausscheidungsanmeldung M 3200

Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd., Kadoma, Osaka, Japan

Mehrkanal-Magnetkopf und Verfahren^zur Herstellung desselben λ

Diese Erfindung betrifft einen Mehrkanal-Magnetkopf, der im wesentlichen aus Seite an Seite angeordneten Ferritköpfen und einer Anzahl Abstandsstücke besteht, die zwischen jedem Paar benachbarter Ferritköpfe angeordnet sind, und ein Verfahren zur Herstellung desselben.

Die deutsche Auslegeschrift 1 206 963 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrkanal-Magnetkopfes, der aus einer Anzahl in dichtem.Abstand voneinander angeordneter Magnetköpfe aus Ferritmaterial besteht. Dabei ist nachteilig, daß eine Anzahl Magnetköpfe aus Ferrit sehr schwer fest miteinander zu verbinden ist. Eine schlechte Verbindung ist verantwortlich für eine schlechte Abnutzungsfestigkeit solcher miteinander verbundener Magnetköpfe. Herkömmliches organisches Bindematerial hat eine hohe ICLebkraft, ist jedoch nicht völlig zufriedenstellend hinsichtlich der Abnutzung und des Abbröckeins von Seiten der Ferritkopfspitze während des Gebrauchs.

Zum Schutz gegen das Abbröckeln eines Ferritkopfes wird in der schweizerischen Patentschrift 409 444 und der österreichischen Patentschrift 237 059 z.B. beschrieben, dai3 die Seiten eines

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Ferritkopfes rait einem Glasmaterial bedeckt werden. Dabei ist nachteilig, daß nur das Bedecken der Oberfläche eines Ferritkopfes beschrieben wird und nichts über die Verwendung von Glas als einziges Abstandsinaterial zwischen zwei benachbarten Ferritköpfen in einem Mehrkanal-Magnetkopf gesagt wird.

Die österreichische Patentschrift 261 251 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrkanal-Magnetkopfes, bei dem ein Raum zwischen zwei magnetischen Ferritköpfen mit einem nichtmagnetischen Material gefüllt wird,, das mit Glas an die beiden magnetischen Ferritköpfe angeklebt wird» Dabei ist nachteilig, daß es sehr schwer ist, Materialien für das nichtmagnetische Material, für das Glas und für den Ferritkopf auszuwählen, die eine geeignete mechanische Festigkeit und Wärmeausdehnung haben, so daß der Kopf keine Verformungen durchmacht und die an das Tonband angreifende Oberfläche nicht uneben wird, weil das. Abstandsstück aus nichtmagnetischem Material und der Binder (Kleber) aus Glas besteht.

Andererseits wird der Betrieb eines Mehrkanal-Magnetkopfes leicht durch Nebensprechen beeinträchtigt. Bis jetzt wurde dieses Nebensprechen durch: Verwendung magnetischer Abschirmungen reduziert, die zwischen zwei benachbarte Magnetkopfe eingeführt wurden. In der Praxis ist ein Mehrkanal-Magnetkopf mit magnetischem Metall als Kopfspitze gewöhnlich mit einer dünnen magnetischen Metaliplatte ausgerüstet, die zwischen jeweils zwei benachbarte Magnetköpfe eingeführt wird. Bei.. einem Mehrkanal-Magnet kopf aus Ferrit ist jedoch Sie~Verwendung dünner magnetischer Metallplatten als magnetische Abschirmungen ziemlich schwierig aufgrund des Unterschiedes in der Härte zwischen den magnetischen Metallplatten. und den Kopfspitzen aus Ferrit.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein Mehrkanal-Magnetkopf mit einem hohen Widersaetand gegen Abnutzung und Verformung

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und deshalb mit einer langen lebensdauer und bei dem das Nebensprechen zwischen zwei benachbarten Köpfen sehr klein ist.

Dieses Ziel wird in der Weise erreicht, daß der Mehrkanal-Magnetkopf zusätzlich eine Anzahl Glasabstandsstücke aufweist, die den Raum zwischen jedem Paar benachbarter Ferritköpf e füllen und die Anzahl Ferritköpfe zu einem Körper verbinden, und daß das Schenkelpaar und der hintere Kern an jeder Kopfspitze gegenüber den Schenkeln und dem hinteren Kern jeder benachbarten Kopfspitze in einer Querrichtung zu der Richtung versetzt sind, in der die Kopfspitzen im Abstand voneinander angeordnet sind.

Die vorliegende Erfindung liefert auch ein Verfahren zur Herstellung des Mehrkanal-Magnetkopfes, welches ausgeht von einem Verfahren zur Herstellung eines Mehrkanal-Magnetkopfes, bei dem man ein Paar Ferritblöcke mit gegebenem Querschnitt und Paaren im Abstand voneinander liegender polierter Oberflächen mit Glas an den entsprechenden polierten Oberflächen miteinander verbindet, um zwei magnetische Spalte zu bilden, man eine Anzahl Nuten in den verbundenen Blöcken quer zu den verbundenen,Oberflächen herstellt, um eine Anzahl Ebpfspitzen zu bilden, wobei diese Nuten entlang den Blöcken im gleichen Abstand voneinander angeorr^iet und alle von gleicher Größe sind, man die eine Seite der verbundenen Blöcke in einer Ebene parallel zu Her Bodenfj-äche der Nuten abschneidet, man an der Seite der verbundenen Blöcke, die der einen Seite gegenüber liegt, eine konvexe Oberfläche fori!rty~-4ie die Bandangriff soberf lache ist, man die geformten Blöcke in HehrTcanal-Magnetlropfelemente zerteilt, die jeweils eine Anzahl der Kopfspitzen enthalten, und man an jeder der Kopfspitzen einen hinteren Kern befestigt, der mit Wicklungen versehen ist, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß man zusätzlich zwischen der Herstellung der Nuten und dem Zerschneiden die verbundenen Blöcke, in denen die Nuten ausgebildet sind, or-

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wärmt und die Nuten mit geschmolzenem Glas füllt, um eine Anzahl Glasabstandsstücke zu bilden, und daß die beiden Ferritblöcke jedes Paares einen Querschnitt mit zwei Hohlräumen, einem seitlich offenen Hohlraum und einem Hohlraum, der in einer Richtung quer zum seitlich offenen Hohlraum offen ist, aufweisen, wobei die polierten Oberflächen auf gegenüber^liegenden Seiten des seitlich offenen Hohlraumes liegen, wodurch nach dem Zerschneiden jede der Kopfspitzen vier Schenkel aufweist, und daß man die hinteren Kerne befestigt, indem man einen hinteren Kern mit zwei abwechselnden Schenkeln in jeder Kopfspitze befestigt und die hinteren Kerne bei benachbarten Kopfspitzen in Stellungen befestigt, die gegeneinander quer zu den Hohlräumen versetzt sind. Dabei ist vorteilhaft, daß es sehr leicht ist, das Abstandsstück und den Binder zu bilden, weil das zwischen benachbarten Ferritblöcken angeordnete Glas (d.h. das die Nuten füllende Glas) sowohl als Abstandsstück als auch als Binder wirkt und in nur einem Yerfahrensschritt erzeugt werden kann. Der fertige Mehrkanal-Magnetkopf hat einen hohen Widerstand gegen Abnutzung und Verformung und hat deshalb eine hohe Lebensdauer. Der fertige Mehrkanal-Magnetkopf ist außerdem vorteilhalt wegen des geringen Nebensprechens zwischen zwei benachbarten Köpfen.

Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen deutlich werden.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsi arm von zwoi Ferritblöcken mit einem Quer ,schnitt, der isvei ilohlräume enthält.

Fig. 2 int eine perspektivische Ansicht der zwei Blöcke der Fifi· 1 j die miteinander verbunden sind.

Fig. 3 int eine perspektivische Ansicht einer Magnetkopfspitze mit vier Schenkeln, bevor vier mit Wicklungen versehene hintere Kerne mit abwechselnden Schenkeln

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verbunden worden sind.

Fig. 4 ist schließlich eine perspektivische Ansicht eines fertiggestellten 4-Kanal-Magnetkopfes gemäß der vorliegenden Erfindung.

Ein Verfahren zur Herstellung des Mehrkanal-Magnetkopfes ,gemäß der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 4 erklärt.

Gemäß den Fig. 1 und 2 erhält ein Ferritblock 4a eine Form mit einem Querschnitt, der einen weiten, sich zur Seite öffnenden Hohlraum 46 und einen engen Hohlraum 47 enthält, λ der in einer Richtung offen ist, die quer zu der des Hohlraumes 46 liegt. Beide Oberflächen 6a und 7a auf gegenüberliegenden Seiten des weiten Hohlraumes 46 sind poliert. Zwei solcher Ferritblöcke 4a und 5a von komplementärer Form werden miteinander an ihren polierten Oberflächen 6a und 7a verbunden, um zwei magnetische Spalte 2a und 8a unter Verwendung eines bekannten Glasbindeverfahrens zu bilden. Eine Anzahl Nuten 31a, 32a .._O.36a wird in den verbundenen Blöcken ausgebildet, und sie erstrecken sich quer zu den verbundenen Oberflächen 2a und 8a, um eine Anzahl Kopfspitzen 10a, 11a <,.... 16a zu bilden. Die Nuten 31a, 32a ....36a sind praktisch im gleichen Abstand angeordnet und haben alle die gleiche Größe. Auf die verbundenen und mit Nuten versehenen | Ferritblöcke wird ein Glasstab 9 gelegt und festgehalten, und dann wird alles auf eine Temperatur erwärmt, bei der der Glasstab schmilzt und die Nuten 31a, 32a, 33a ... 36a füllt. Dann werden die Ferritblöcke auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Erwärmungstemperatur hängt von dem Schmelzpunkt des Glasstabes ab und liegt vorzugsweise im Bereich von 500 bis 95O⁰C₀ Wenn es notwendig ist, dann kann das Erwärmen in einer nicht oxidierenden Atmosphäre durchgeführt werden, wie in Stickstoff gas.

Es ist wichtig, daß der Glasstab einen ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten und eine ähnliche Härte aufweist wie

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das Ferritmaterial, wie es oben erwähnt wurde. In der Praxis ist es sehr bequem, das gleiche Glasmaterial wie für die Glasbindung der Ferritblöcke 4a und 5a zu verwenden. In einem solchen Fall kann die Wärmebehandlung zum Füllen der Nuten mit Glas unter denselben Bedingungen durchgeführt werden wie die Glasverbindung der Ferritblöcke. Der Glasstab muß auf die Nuten aufgesetzt werden« Wenn dies nicht geschieht, dann kann das Glas die Nuten nicht füllen. Nach dem Abkühlen werden die verbundenen Ferritblöcke auf der einen Seite 44a in einer Ebene parallel zur Bodenfläche der Nuten zerschnitten und die gegenüberliegende Seite 41a wird zu einer konvexen Oberfläche ausgebildet, die das Band berührt. Die so hergestellten Ferritblöcke werden in Mehrkanal-Magnetkopfeiemente zerteilt, die jeweils eine gegebene Anzahl von Kopfspitzen enthalten. Jede der Kopfspitzen hat vier Schenkel, wie Fig. 3 zeigt.

Ein hinterer Kern 3a, der eine Wicklung trägt, ist mit abwechselnden Schenkeln jeder der Magnetkopfspit.zen verbunden, wobei die hinteren Kerne benachbarter Kopfspitzen seitlich zur länge der Blöcke versetzt sind, wie es in Fig. 4 gezeigt wird. Es ist wichtig, daß die mit Wicklungen versehenen hinteren Kerne nicht direkt benachbart sind dem eine Wicklung tragenden hinteren Kern an der benachbarten Magnetkopf spit ze. Die in Fig. 4 gezeigte Konstruktion verringert stark das Nebensprechen.

Die anderen abwechselnden zwei Schenkel, die nicht mit dem die Wicklung tragenden hinteren Kern verbunden sind _t werden vorzugsweise abgeschnitten. Unabhängig davon, ob die anderen abwechselnden zwei Schenkel abgeschnitten sind, ergibt die Einführung der magnetischen Abschirmungen 61a, 62a , .... aus Ferrit eine weitere Verringerung des Nebensprechens.

Bei dem obigen Verfahren kann das Formen eines gegebenen Querschnittes, das Polieren, das Herstellen der Nuten und das Schneiden nach irgendeinem Verfahren und mit irgendeiner Vor-

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richtung durchgeführt werden»

Die folgenden Beispiele sollen bevorzugte Ausführungsfonnen darstellen und keines falls den Bereich der Erfindung einschränken.

Beispiel 1

Ein Gemisch aus 24·% MhO, 24 % ZnO, 52 % Fe₃O₅, jeweils Mol-%, wurde auf 1200⁰C für 2 Std. erhitzt und bei 135O°C 2 Std. lang heiß gepreßt. Der so hergestellte gesinterte Ferritkörper hatte eine Porösität von 0,1 %, eine Anfangspermeabilität von 20 000 (bei 1 kHz) und eine Koerzitivkraft von 0,005 Oe. Der Jj Ferritkörper wurde zu einem 4-Kanal-Magnetkopf ähnlich dem der Fig. 4 in oben beschriebener Weise verarbeitet. Das Glasabstandsstück 2a hatte eine Zusammensetzung von 70,9 % ^iO₂ , 16,4 % Na₂O, 1,0 % K₂O, 0,5 #'AIgO-, 0,3 % Sb₂O₃ , 5,0 % CaO, 2,0 % BaO und 3,9 % MgO, jeweils Gew.~?o. Die Glasverbindung wurde durch Erwärmen der Ferritblöcke auf 900⁰C für 20 min in N₂-Gas-Atmosphäre hergestellt. Die Breite der Kopfspitzen betrug 600 Mikron, und der Abstand zwischen den Köpfen für den 1. und den 2. Kanal und zwischen denen für den 3. und den 4o Kanal betrug 300 Mikron. Ein Stereosignal wurde aufgenommen und wiedergegeben unter Verwendung eines Kopfpaares für den 1. und den 2. Kanal und eines Kopfpaares für den 3. und den 4. Kanal. Der instand zwischen den Köpfen für den 2. und den 3. Kanal betrug 650 Mikron. Die Breite jeder magnetischen Abschirmung betrug 200 Mikron, Die Breiten der magnetischen Spalte der vier Kanalköpfe waren pi^aktisch gleich und betrugen 1,0 1-1 i 1 ron.

iiei ditrTwi 4-L'pur-4-kanalkopf betrugen die Werte für dar, iiebensprechen ::vi."chen dem 1. und dem ?, Kanal tmd zwir.cln-u d<:ia 3· und dem U, I.anal el wo -ho dii, und zwischen dem ?, nivl »iem 3. Kanal -'■!.■> dB. Ändere elelitri.sche Kennzeichen diofuifi Kopfes lauten wie iolgt:

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Wiedergabe-Ausgangsspannung » -60 dB bei 1 kHz (O dB = 1 Volt) obere Grenzfrequenz = 20 kHz

Diese Daten wurden gemessen unter Verwendung eines Kassetten-Tonbandgerätes mit einer relativen Band-Kopf-Geschwindigkeit von 4,75 cm/sec und einem Vorstrom von 300 mA bei 80 kHz,

Ein beschleunigter Kopfabnutzungsversuch wurde mit einem Band durchgeführt, dessen Geschwindigkeit relativ zum Kopf 5 m/sec betrüge Nach 100 Std_e des Versuchs wurde kein Fehler in der das Band berührenden Oberfläche gefunden. Nach einem verlängerten Versuch über 1000. Std_o war die das Band berührende Oberfläche nur um einige Mikron abgenutzt, ansonsten aber vollkommen eben.

Patentansprüche :

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Claims

Patentansprüche

Mehrkanal-Magnetkopf, im wesentlichen bestehend aus einer Anzahl Seite an Seite angeordneter Ferritköpfe mit jeweils einer Kopfspitze und einem Schenkelpaar und aus einem hinteren Kern_? auf den eine Wicklung aufgebracht ist und der an den Schenkeln befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Mehrkanal-Magnetkopf zusätzlich eine Anzahl Glasabstandsstücke aufweist, die den Raum zwischen jedem Paar benachbarter Ferritköpfe füllen und die Anzahl Ferritköpfe zu einem einzigen Körper verbinden, und daß das Schenkelpaar und der hintere Kern an jeder Kopfspitze gegen die Schenkel und den hinteren Kern jeder benachbarten Kopfspitze in einer i Richtung versetzt sind, die quer zu der Richtung verläuft, in der die Kopfspitζen im Abstand voneinander angeordnet sind.
2. Verfahren zur Herstellung eines Mehrkanal-Magnetkopfes, bei dem man ein'Paar Ferritblöcke mit gegebenem Querschnitt und Paaren im Abstand voneinander liegender polierter Oberflächen mit Glas an den entsprechenden polierten Oberflächen miteinander verbindet, um zwei magnetische Spalte zu bilden, man eine Anzahl Nuten in den verbundenen Blöcken quer zu den verbundenen Oberflächen herstellt, um eine Anzahl Kopfspitzen zu bilden, wobei diese Nuten entlang den Blöcken im gleichen Abstand voneinander angeordnet und alle von gleieher Größe sind, man die eine Seite der verbundenen Blöcke in einer Ebene parallel zu der Bodenfläche der Nuten abschneidet, man an der Seite der verbundenen Blöcke, die der einen Seite gegenüber liegt, eine konvexe Oberfläche formt, die die Bandangriffsoberfläche ist, man die geformten Blöcke in Mehrkanal-Magnetkopfelemente zerteilt, die jeweils eine Anzahl der Kopfspitzen enthalten, und man an jeder der Kopfspitzen einen hinteren Kern befestigt, der mit Wicklungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich zwischen der Herstellung der Nuten und dem Zerschneiden die verbundenen Blöcke, in denen die Nuten ausgebildet sind, er-

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wärmt und die Nuten mit geschmolzenem Glas füllt, um eine Anzahl Glasabstandsstücke zu bilden, und daß die beiden Ferritblöcke jedes Paares einen Querschnitt mit zwei Hohlräumen, einem seitlieh offenen Hohlraum und einem Hohlraum, der in einer !Richtung quer zum seitlichen Hohlraum offen ist, aufweisen, wobei die polierten Oberflächen auf gegenüber liegenden Seiten des seitlich offenen Hohlraumes liegen, wodurch nach dem Zerschneiden jede der Kopfspitzen Tier Schenkel aufweist, und daß man die hinteren Kerne befestigt, indem man einen hinteren Kern mit zwei abwechselnden Schenkeln in jeder Kopfspitze befestigt und die hinteren Kerne bei benachbarten Kopfspitzen in Stellungen befestigt, die gegeneinander quer zu den Hohlräumen versetzt sind.

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ORIGINAL IMSFEOTEO