DE2142605A1 - Magnetton Aufnahmekopf - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, 2142605

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

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Magnetton-Aufnahmekopf

Die Erfindung betrifft einen Magnetton-Aufnahmekopf zur
Aufzeichnung von Informationen auf einen magnetisierbaren Aufzeichnungsträger. Dieser Kopf ermöglicht die Aufzeichnung in Spuren vorbestimmter und wahlweise sehr geringer Breite und umfaßt einen Lese-Schreibspalt und einen nacheilenden Löschspalt in einer einheitlichen Struktur.

Die bekannten Aufzeichnungsverfahren sollen die Speicherung von Daten mit relativ hoher Speicherdichte auf magnetisierten Aufzeichnungsträgern ermöglichen. Da eine Überlappung benachbarter Bitbereiche auf dem Aufzeichnungsträger eine Verschlechterung der Aufzeichnungs- und Leseleistung zur Folge hat, soll möglichst jeweils ein scharf und genau
eingegrenzter und sehr schmaler Bereich des Aufzeichnungsträgers ausgenutzt werden, so daß individuelle Datenspeicherplätze definiert werden.

Bei der Aufzeichnung auf magnetisierbare Speicherplatten, deren Schreibspuren sehr nahe beieinander liegen, ist eine genaue Spurhaltung ein absolutes Erfordernis. Bei Konstanthaltung aller anderen Faktoren ist es zur Erhöhung
der Speicherdichte bei Aufzeichnungsanordnungen dieser
Art erforderlich, die Spuren noch näher aneinander zu
rücken. Hierbei wird jedoch das Erfordernis der genauen
Festlegung der Datenspeicherplätze und insbesondere der

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Breite der aufgezeichneten Spur extrem kritisch. Wird eine Aufzeichnungsspur falsch definiert, so ergibt sich eine fehlerhafte Auslesung der Informationen, da die Informationen der Nachbarspuren die jeweils ausgelesene Information stören. Es ist ferner wünschenswert, mit einem Aufnahmekopf zu arbeiten, der die jeweils aufgezeichnete Spur derart genau definiert, daß eine Erhöhung der aufzuzeichnenden Spuren pro Breiteneinheit des Aufzeichnungsträgers möglich wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, einen Aufnahmekopf zu schaffen, der eine sehr scharfe und genaue Lokalisierung der Datenspeicherplätze ermöglicht und insbesondere die Breite der jeweiligen Aufzeichnungsspur genau definiert. Dieser Kopf soll eine Aufzeichnungsspur ausgehend von einer Anfangsbreite auf eine gewünschte Endbreite einengen, so daß wahlweise pro Breiteneinheit des Aufzeichnungsträgers mehr Aufzeichnungsspuren untergebracht werden können.

Ein Magnetton-Aufnahmekopf der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß gekennzeichnet durch einen ersten, den Aufzeichnungsträger mit vorbestimmter erster Breite magnetisierenden Kopfteil und durch eine mit einem zweiten Kopfteil integral verbundene und den Magnetisierungsbereich auf eine vorbestimmte zweite, gegenüber der ersten geringere Breite reduzierende Anordnung, die den unteren Teil einer Fläche eines Magnetkerns umfaßt, der einem Löschspalt im zweiten Kopfteil gegenübersteht und mit einer dem Löschspalt zugewandten Nut versehen ist, deren Tiefe die Löschwirkung des ihr zugeordneten Löschspaltbereiches beseitigt und deren Breite geringer als die erste vorbestimmte Breite ist, so daß bei Einschaltung der den Magnetisierungsbereich reduzierenden Anordnung magnetische Aufzeichnungen zwischen jeweils einer Seite der Nut und der ihr benachbarten Seite des Löschspaltes gelöscht

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werden.

Ein Magnetton-Aufnahmekopf nach der Erfindung kann "beispielsweise aus einem Lese-Schreibteil, einem Löschteil und einem dazwischen angeordneten gemeinsamen Kern bestehen. Der Lese-Schreibteil und der Löschteil sind jeweils in ihrem unteren Bereich durch einen schmalen Spalt von dem gemeinsamen Kern getrennt, in dem bei geeigneter Speisung der Lese-Schreibwicklung oder der Löschwicklung des jeweiligen Kopfteils magnetische Randfelder erzeugt werden. Diese verursachen eine Reproduktion oder eine Löschung von Informationen an individuell definierten Datenspeicherplätzen auf einem ihnen zugeordneten magnetisierbaren Aufzeichnungsträger. Bekanntlich können solche Spalte zwischen dem gemeinsamen Kern und dem Lese-Schreibteil sowie dem Löschteil mit nicht magnetisierbarem Abstandsmaterial ausgefüllt sein, welches die Erzeugung der magnetischen Felder nicht beeinträchtigt. Derartiges Material wird vorzugsweise verwendet, da es die magnetischen Randfelder nach außen leitet, d.h. in eine Richtung zur Oberfläche des zugeordneten Aufzeichnungsträgers.

Um die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe zu lösen, hat der Lese-Schreibteil eine vorbestimmte Breite, die gleich oder geringer als die Breite des gemeinsamen Kerns ist. Während der Aufzeichnung ergibt sich dabei eine übereinstimmende Breite aller Datenspeicherplätze bzw. der magnetisierten Spur, die der vorbestimmten Breite entspricht.

Der gemeinsame Kern ist ferner im unteren Teil, der dem Löschspalt gegenübersteht, mit einer Nut versehen. Vorzugsweise ist diese innerhalb der dem Löschspalt gegenüberstehenden Fläche des gemeinsamen Kerns symmetrisch angeordnet. Sie hat eine vorbestimmte Breite, die geringer

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als die vorbestimmte Breite des Lese-Schreibteils ist. Ferner ist sie so tief, daß die Löschfunktion des ihr gegenüberliegenden Teils des Löschspaltes minimal ist (d.h. entsprechend der Breite der Nut). Für den vorbestimmten Breitenbereich der Nut tritt also keine Löschung von mit dem Lese-Schreibspalt zuvor aufgezeichneten Informationen auf. Auf jeder Seite der Nut zwischen ihrer Kante und der Außenkante des gemeinsamen Kerns wird mit dem Lese-Schreibspalt aufgezeichnete Information gelöscht. Durch die im gemeinsamen Kern nahe dem Löschspalt angeordnete Nut wird also die Breite der aufgezeichneten Information auf die vorbestimmte Breite der Nut eingestellt. Auf diese Weise ist es möglich, Aufzeichnungsspuren auf extrem schmale Breite genau einzustellen, so daß mehr Spuren pro Breiteneinheit eines magnetisierbaren Aufzeichnungsträgers aufgezeichnet werden können.

Der vorstehend beschriebene Magnetkopf ist im wesentlichen eine stetig steuerbare Aufzeichnungsanordnung (on-line-Anordnung), die Informationen aufzeichnet und deren Außenkanten dann teilweise löscht. Da der Kopf eine on-line-Anordnung ist, kann er mit extrem geringer Breite hergestellt werden, so daß das ihm zugeordnete Schreibsystem die vorstehend beschriebene Erhöhung der Anzahl Aufzeichnungsspuren erreichen kann. Dies steht im Gegensatz zur Anordnung von Löschköpfen auf jeder Seite eines Schreibkopfes, wobei die zusätzlich zum Schreibkopf aufgewendete Breite die Anzahl der Spuren verringert, die pro Breiteneinheit eines Aufzeichnungsträgers aufgezeichnet werden können. Werden besondere Löschköpfe auf beiden Seiten eines Schreibkopfes angeordnet, so ist es praktisch unmöglich, die Schreibköpfe auf eine vorgegebene Einstellung zueinander und/oder zum Lese-Schreibkopf zu bringen. Dieses Problem wird durch die Erfindung vermieden, da die dem Löschspalt zugeordnete Nut während der Herstellung des Kopfes auch zur richtigen Einstellung der Lage des

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Lese-Schreibteils gegenüber der Nut herangezogen werden kann, so daß damit die vorgegebene Definition der endgültigen Breite des jeweiligen Speicherplatzes sichergestellt ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines gemäß der Erfindung aufgebauten Aufnahmekopfes,

Fig. 2 eine Unteransicht des in Fig. 1 gezeigten Kopfes, Fig. 3 den Schnitt 3-3 aus Fig. 1,

Fig. 4 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform eines gemäß der Erfindung aufgebauten Kopfes und

Fig. 5 eine Unteransicht des in Fig. 4 gezeigten Kopfes.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Magnetton-Aufnahmekopf 10 dargestellt, der einen Lese-Schreibteil 12 und einen Löschteil 14 aufweist, die durch einen zwischen ihnen angeordneten gemeinsamen Kern 16 voneinander getrennt sind. Die oberen Teile des Lese-Schreibteils 12 und des Löschteils 14 stehen in tatsächlicher oder virtueller Berührung mit dem jeweils benachbarten oberen Teil des gemeinsamen Kerns 16. Eine Lese-Schreibwicklung 18, die in bekannter Weise zur Aufzeichnung bzw. Ausspeicherung angesteuert werden kann, ist auf einem Teil des Lese-Schreibteils 12 vorgesehen. In ähnlicher Weise ist eine Löschwicklung 20 auf einem Teil des Löschteils 14 vorgesehen. Die Löschwicklung 20 kann beispielsweise mit einer Gleichspannungsquelle verbunden sein und wird von dieser zur Löschung aufgezeichneter Informationen in bekannter Wgise gesteuert. Der Lese-Schreibteil 12 ist am unteren Ende von dem gemeinsamen Kern 16 durch einen schmalen Spalt 22 getrennt, dessen Breite beispielsweise in der Größenordnung von ca. 0,0025 mm liegt. In bekannter Weise

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kann der Spalt 22 mit einem nicht magnetisierbaren Abstandsmaterial 24 ausgefüllt sein. Der Löschteil 14 hat gleichfalls einen Abstand gegenüber dem gemeinsamen Kern 16, der betreffende Luftspalt 26 hat eine Breite in der Größenordnung von ca. 0,013 mm. Auch hier kann ein nicht magnetisierbares Abstandselement 28 im Spalt 26 vorgesehen sein.

Im unteren Teil des gemeinsamen Kerns 16 ist gegenüber dem Löschspalt 26 eine Nut 30 vorgesehen, die in noch zu beschreibender Weise gegebenenfalls die Breite der aufgezeichneten Spur oder der individuellen Speicherplätze bestimmt. Durch ihre geringe Größe hat sie eine leicht abgerundete Innenfläche, dies ist jedoch unkritisch. Die Funktion der Nut besteht darin, das Löschvermögen desjenigen Teils des Löschspaltes zu beseitigen, der ihr gegenüberliegt. Die Nut soll eine minimale Tiefe von beispielsweise dem Zehn- bis Zwanzigfachen der Breite des Löschspaltes (des Abstandes zwischen der Fläche 36 des Kerns und der Fläche 38 des Löschteils 14) haben.

Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, haben der Lese-Schreibteil 12, der Lese-Schreibspalt 22 und wahlweise das Abstandselement 24 eine vorbestimmte Breite, die hinsichtlich der magnetischen Aufzeichnung extrem gering sein kann und beispielsweise 0,08 mm beträgt. Diese vorbestimmte Breite kann gleich oder geringer als die Breite des gemeinsamen Kerns 16 sein. Die Nut 30, die vorzugsweise symmetrisch innerhalb der dem Löschspalt 26 zugewandten Fläche des Kerns 16 angeordnet ist, hat eine vorbestimmte Breite, die etwas geringer ist als die Breite des Lese-Schreibteils 12.

Beim Betrieb des Kopfes hat die magnetisch aufgezeichnete Spur eine Anfangsbreite, die gleich der Breite des Lese- Schreibspaltes 22 ist. Wenn sich der Aufnahmekopf relativ

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zum Aufzeichnungsträger in der in Fig. 1 dargestellten Pfeilrichtung bewegt und die Löschwicklung 20 in geeigneter Weise gespeist wird, werden die Bereiche zwischen den Kanten 32 der Nut 30 und den Außenkanten 34 des gemeinsamen Kerns 36 gelöscht, wenn auf ihnen Informationen aufgezeichnet sind. Die Nut 30 reduziert durch ihre Tiefe das Löschfeld über ihre vorbestimmte Breite zu einem Grade, daß zuvor innerhalb dieser Breite aufgezeichnete Informationen nicht gelöscht werden. Auf diese Weise ergibt sich eine Aufzeichnungsspur, die schmaler ist als die zuvor aufgezeichnete Spur.

Ein Ausführungsbeispiel eines Aufnahmekopfes hat einen Lese-Schreibteil 12 von 0,1 mm Breite, ein Füllmaterial 24 von 0,1 mm Breite, einen gemeinsamen Kern 16 von 0,13 mm Breite, eine Nut 30 von 0,08 mm Breite, ein Füllmaterial 28 von 0,13 mm Breite und einen Löschteil 14 von 0,13 mm Breite. Der Lese-Schreibteil 12 von 0,1 mm Breite und die Nut 30 von 0,08 mm Breite sind gegenüber der Längsachse des Kopfes symmetrisch angeordnet. Beim Betrieb des Kopfes werden also magnetisch aufgezeichnete Spuren von 0,1 mm Breite auf Spuren von 0,08 mm Breite reduziert, da die äußere Aufzeichnung -von 0,01 mm Breite auf jeder Seite der Längsachse des Kopfes gelöscht wird. Mit einem solchen Kopf können ca. 79 Spuren pro cm Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden. Diese Spuren haben einen Mittenabstand von 0,13 mm, einen Aufzeichnungsbereich von 0,08 mm und einen aufzeichnungsfreien Bereich zwischen benachbarten Aufzeichnungsbereichen von 0,05 nun.

Der vorstehend beschriebene Aufnahmekopf definiert durch seinen einheitlichen Aufbau die seitlichen Grenzen zwischen benachbarten Aufzeichnungsspuren, und infolge der extrem geringen Aufzeichnungsbreite ergibt sich der für eine hohe Aufzeichnungsdichte erforderliche geringe Mittenabstand der

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Spuren. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die vordere und die rückwärtige Grenze eines jeden Speicherplatzes längs der jeweiligen Spur durch die Art der impulsmäßigen Ansteuerung der Lese-Schreibwicklung bei der Aufzeichnung von Informationen auf dem Aufzeichnungsträger bestimmt sind, wobei der Aufzeichnungsträger relativ zum Aufnahmekopf bewegt wird.

Der in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Aufnahmekopf kann in gezeigter Weise aus drei individuellen Hauptteilen (abgesehen von den Füllelementen) aufgebaut sein. Falls erwünscht, kann er auch aus einem einzigen Stück gefertigt sein, jedoch entstehen dabei Herstellungsprobleme insbesondere für Köpfe extrem geringer Größe. Ferner erlaubt ein Kopfaufbau aus einem Stück keine Einstellung des Lese-Schreibteils gegenüber der Nut in eine zur Längsachse des Kopfes symmetrische Lage. Kann dies jedoch während der Herstellung verwirklicht werden, so ergibt sich ein aus einem Stück gefertigter Kopf, der in gleicher Weise das Prinzip der Erfindung verkörpert.

In den Fig. 4 und 5 ist eine andere Ausführungsform eines nach der Erfindung aufgebauten Aufnahmekopfes dargestellt. Für gleiche Elemente sind dieselben Bezugszeichen wie in den Fig. 1 bis 3 verwendet. Diese Ausführungsform ermöglicht eine Vorlöschung, die den Aufzeichnungsträger vor der Aufzeichnung von Informationen in einen gleichmäßigen Ausgangszustand bringt. Dies erfolgt durch einen dritten Kopfteil 40, der mit einer Vorlöschungswicklung 42 versehen und vor dem Lese-Schreibteil 12 angeordnet ist. Zur Anpassung an diesen dritten Teil 40 ist die Lese-Schreibwicklung 18 auf dem oberen Teil des Lese-Schreibteils 12 vorgesehen, diese Anordnung weicht von der in Fig. 1 gezeigten ab. Der Vorlöschteil 40 ist am unteren Ende gegenüber der Fläche 44 des Lese-Schreibteils 12

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durch einen schmalen Luftspalt 46 getrennt, dessen Breite in der Größenordnung von ca. 0,013 mm liegen kann. Wie die anderen Spalte kann ein nicht magnetisierbares Füllmaterial 48 im Spalt 46 vorgesehen sein.

Während sich der Aufzeichnungsträger relativ zum Aufnahmekopf der in Fig. 4 und 5 gezeigten Art bewegt und die Vorlöschwicklung 42 in geeigneter Weise angesteuert wird, kann in bekannter Weise eine Spur auf den Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden, der sich dabei in einem praktisch gleichmäßigen Ausgangszustand befindet. Die Breite dieser Spur ist gleich oder praktisch gleich der Breite des Spaltes 46, die in der hier gezeigten Ausführungsform gleich der Breite des Lese-Schreibspaltes 22 ist. Danach läuft der Betrieb des Aufnahmekopfes entsprechend dem des in Fig. 1 bis 3 gezeigten Kopfes ab.

Weitere für Magnetaufzeichnungsköpfe bekannte Eigenschaften können auch bei dem erfindungsgemäßen Kopf vorgesehen sein, beispielsweise können die Kanten des Lese-Schreibteils und des Löschteils an den Vorder- und Hinterkanten des Kopfes abgeschrägt sein, um Fehlaufnahmen aus anderen Aufzeichnungsbereichen minimal zu halten.

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Claims (14)

2U2605 Patentansprüche

1. Magnetton-Aufnahmekopf zur Aufzeichnung von Informationen auf einen magnetisierbaren Aufzeichnungsträger, gekennzeichnet durch einen ersten, den Aufzeichnungsträger mit vorbestimmter erster Breite magnetisierenden Kopfteil (12) und durch eine mit einem zweiten Kopfteil (14) integral verbundene und den Magnetisierungsbereich auf eine vorbestimmte zweite, gegenüber der ersten geringere Breite reduzierende Anordnung (16, 26, 30), die den unteren Teil einer Fläche eines Magnetkerns (16) umfaßt, der einem Löschspalt (26) im zweiten Kopfteil (14) gegenübersteht und mit einer dem Löschspalt (26) zugewandten Nut (30) versehen ist, deren Tiefe die Löschwirkung des ihr zugeordneten Löschspaltbereiches beseitigt und deren Breite geringer als die erste vorbestimmte Breite ist, so daß bei Einschaltung der den Magnetisierungsbereich reduzierenden Anordnung (16, 26, 30) magnetische Auf zeichnungen zwischen jeweils einer Seite der Nut (30) und der ihr benachbarten Seite des Löschspaltes (26) gelöscht werden.

2. Aufnahmekopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kopfteil (12) und die Nut (30) des zweiten Kopfteils (14) gegenüber der Längsachse des Aufzeichnungskopfes symmetrisch angeordnet sind.

3. Aufnahmekopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorlöschteil (40) vorgesehen ist, dessen Breite zumindest gleich der Breite des ersten Kopfteils (12) ist und der den an ihm vorbeigeführten Aufzeichnungsträger vor der Aufzeichnung mit dem ersten Kopfteil (12) auf einen gleichmäßigen magnetischen Ausgangszustand bringt.

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4. Aufnahmekopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern (16) mit mehreren die Kopfteile (12, 14) bildenden Schenkeln versehen ist, die jeweils eine Lese-Schreibwicklung (18) bzw. eine Löschwicklung (20) tragen und deren untere Enden mit dem unteren Teil des Magnetkerns (16) jeweils einen Lese-Schreibspalt (22) bzw. einen Löschspalt (26) bilden, daß der Lese-Schreibspalt (22) eine erste Breite hat, die gleich oder geringer als die Breite des Magnetkerns (16) ist, daß in der dem Löschspalt (26) zugewandten Fläche des Magnetkerns (16) eine Nut (30) vorgesehen ist, deren Breite geringer als die Breite des Lese-Schreibspaltes (22) ist, und daß die Tiefe der Nut (30) so bemessen ist, daß die Löschwirkung des ihr gegenüberstehenden Teils des Löschspaltes (26) beseitigt ist.

5. Aufnahmekopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lese-Schreibspalt (22) und die Nut (30) gegenüber der Längsachse des Aufnahmekopfes (10) symmetrisch angeordnet sind.

6. Aufnahmekopf nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lese-Schreibspalt (22) eine Breite von 0,1 mm und die Nut (30) eine Breite von 0,08 mm hat.

7. Aufnahmekopf nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Nut (30) zumindest das Zehnfache der Tiefe des Löschspaltes (26) beträgt, dessen Tiefe durch den Abstand zwischen der mit der Nut (30) versehenen Fläche des Magnetkerns (16) und der ihr gegenüberstehenden Fläche des zweiten Kopfteils (14) bestimmt ist.

8. Aufnahmekopf nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Lese-Schreibspalt (22) und

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im Löschspalt (26) jeweils ein nicht magnetisierbars Füllmaterial (24, 28) vorgesehen ist.

9. Aufnahmekopf nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern (16) und die mit ihm verbundenen Schenkel (12, 14) eine einheitliche magnetische Struktur (10) bilden.

10. Aufnahmekopf nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schenkel (12, 14) als ein besonderes, vom Magnetkern (16) trennbares Stück ausgebildet ist.

11. Aufnahmekopf nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein Vorlösch-Schenkel (40) mit einer Vorlöschwicklung (42) vorgesehen ist, der auf der dem Magnetkern (16") abgewandten Seite des Lese-Schreibschenkels (12) angeordnet ist und dessen unteres Ende mit dem unteren Ende des Lese-Schreibschenkels (12) einen Vorlöschspalt (46) mit einer Breite bildet, die zumindest gleich der Breite des Lese-Schreibspaltes (22) ist.

12. Aufnahmekopf nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Vorlöschspalt (46) ein nicht magnetisierbares Füllmaterial (48) vorgesehen ist.

13. Aufnahmekopf nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorlösch-Schenkel (40) als ein besonderes, vom Magnetkern (16) bzw. vom Lese-Schreibschenkel (12) trennbares Teil ausgeführt ist«=

14. Aufnahmekopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (12, 14, 40) U-förmig ausgebildet sind, wobei die Schenkel der U-Form

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eine Längendifferenz haben, die der Breite des jeweiligen Spaltes (22, 26, 46) entspricht.

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