DE2500321C2

DE2500321C2 - Vorrichtung zur Erzeugung eines sich in einer Ebene drehenden Magnetfelds, insbesondere zum magnetischen Ausrichten optisch wirksamer Teilchen in einem Aufzeichnungsträger

Info

Publication number: DE2500321C2
Application number: DE19752500321
Authority: DE
Inventors: Dale O. Denver Col. Ballinger
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1975-01-07
Filing date: 1975-01-07
Publication date: 1984-06-20
Also published as: DE2500321A1

Description

Gegenstand des Hauptpalents 2Ob5b41 ist eine insbesondere als Löschvorrichtung für Aufzeichnungsträger verwendbare Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Im gezeigten Ausführungsbeispiel des Hauptpatents wird das Gleichfeld von einem Dauermagneten erzeugt, dessen Pole zu beiden Seiten der Bewegungsbahn des Aufzeichnungsträgers in dessen Ebene angeordnet sind. Zur Erzeugung des magnetischen Wechselfeldes dient eine an eine Wechselstromquelle anschließbare Spule, die zwischen den Polen des Dauermagneten angeordnet ist und mit ihrem Innenraum ein flaches Rechteck bildet, durch welches der Aufzeichnungsträger hindurchgeführt wird.
Aus Fig.5B der US-PS 2604 550 ist ein Niederfrequenz-Löschkopf für Magnetbandgeräte bekannt, bei dem sich zu beiden Seiten des Bandes gegenüberstehend je ein U-förmiger Magnetkern mit auf das Band gerichteten Polflächen vorgesehen ist, welcher auf seinem Querjoch jeweils eine Wicklung trägt Beide Wicklungen sind an eine 120 Hz-Wechselstromquelle angeschlossen. Ein sich in der Ebene des Aufzeichnungsträgers drehendes Magnetfeld erzeugt diese Löschvorrichtung nicht.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Vorrichtung nach dem Hauptpatent 20 65 641 derart zu verbessern, daß einerseits durch Verwendung von Magnetkernen für beide Magnetfelderzeuger der Wirkungsgrad der magnetischen Felderzeugung erhöht und andererseits das Einführen des Aufzeichnungsträgers in eine solche Magnetisierungsvorrichtung erleichtert, insbesondere das beim Ausführungsbeispiel des Hauptpatents erforderliche Hindurchführen des Aufzeichnungsträgers durch den Innenraum einer flachgedrückten Spule vermieden wird. Diese Aufgabe wird gelöst durch die im An-

JO spruch 1 gekennzeichnete Erfindung. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen wiedergegebenen Ausführungsbeispiels erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der Magnelisierungsvorrichtung in perspektivischer Seitenansicht, F i g. 2 eine seitliche Draufsicht längs der Hauptausdehnungsrichtung der Polflächen und

Fig.3 eine hierzu orthogonale Ansicht, wobei sich der Aufzeichnungsträger, bezogen auf F i g. 3, in Blickrichtung, also senkrecht zur Zeichnungsebene, bewegt.

Der Aufzeichnungsträger 2 weist, wie dies in der Beschreibungseinrichtung des Hauptpatents im einzelnen ausgeführt ist, eine lichtdurchlässige und mit einer Vielzahl von Hohlräumen versehene Schicht auf, wobei jeder der einzelnen Hohlräume eine Suspension einer Vielzahl von in einem Magnetfeld ausrichtbaren flachen Teilchen in einer durchsichtigen, inerten Flüssigkeit enthält. Vor jeder Aufzeichnung müssen diese Teilchen mit ihrer Hauptausdehnungsrichtung parallel zur Oberfläche des Aufzeichnungsträgers ausgerichtet werden, damit sich eine später durch Magnetisierung aufzuzeichnende Spur deutlich von dem Hintergrund hebt. Das Ausrichten dieser Teilchen mit ihrer Hauptausdehnungsfläche parallel zur Oberfläche des Aufzeichnungsträgers gleichzeitig das Löschen jeglicher zuvor aufgebrachter Aufzeichnungen. Dieses Ausrichten der Teilchen vor der Aufzeichnung geschieht, wie im Hauptpa-

W) tent beschrieben, mit Hilfe eines magnetischen Feldvektors, der sich in der Ebene des Aufzeichnungsträgers erstreckt und in dieser Ebene gedreht bzw. geschwenkt wird. Man gewährleistet hierdurch, daß sich die Teilchen nicht nur mit ihrer Hauptausdehnungsrichtung, sondern

b^r> mit ihrer Hauptoberfläche parallel zur Oberfläche des Aufzeichnungsträgers ausrichten. Zur Erzeugung des in der Ebene des Aufzeichnungsträgers 2 rotierenden magnetischen Feldvektors dient die in F i g. 1 dargestellte

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Vorrichtung, bestehend aus zwei U-förniigen langgestreckten Magnetkernen 4 und 6. welche sich zu beiden Seiten des Aufzeichnungsträgers spiegelbildlich gegenüberstehen. Der Abstand zwischen den durch die Schenkelendflächen der beiden Magnetkerne gebildeten Polflächen des einen und des anderen Magnetkerns ist so groß gewählt daß der Aufzeichnungsträger 2 ohne Schwierigkeiten dazwischen eingelegt und entlang bewegt werden kann. Das Querjoch des ersten Magnetkerns 4 ist von einer ersten Erregerwicklung 8 umgeben, die mit ihrem einen Wicklungsende an eine Wechselstromquelle 12 und mit ihrem anderen Ende an das eine Ende einer zweiten das Querjoch des anderen Magnetkerns 6 umgebenden Erregerwicklung 9 angeschlossen ist Das andere Ende der zweiten Erregerwicklung 9 ist wiederum an die Wechselspannungsquelle 12 angeschlossen. Eine dritte Erregerwicklung 16 umgibt rechtwinklig zur ersten Erregerwicklung 8 den ersten Magnetkern 4 und folgt somit der U-Form dieses Kerns. Das eine Wicklungsende 17 dieser dritten Erregerwicklung 16 ist an den einen Pol einer Gleichstromquelle 18 angeschlossen. Das andere Ende der dritten Erregerwicklung 16 ist mit einem Ende einer ähnlichen, den zweiten Magnetkern 6 umschließenden vierten Erregerwicklung 20 verbunden, deren anderes Ende mit dem anderen Pol der Gleichspannungsquelle 18 in Verbindung steht Auf diese Weise sind an die Wechselstromquelle 12 in Reihe die erste Erregerwicklung 8 auf dem ersten Magnetkern 4 und die zweite Erregerwicklung 9 auf dem zweiten Magnetkern 6 angeschlossen, während die Gleichstromquelle 18 die Reihenschaltung der dritten Erregerwicklung 16 auf dem ersten Magnetkern 4 und der vierten Erregerwicklung 20 auf dem zweiten Magnetkern 6 speist Durch die Erregung der dritten und vierten Wicklungen aus der Gleichstromquelle 18 entsteht ein magnetisches Gleichfeld in den Magnetkernen 4 und 6, dessen Richtung sich aus den in F i g. 3 eingezeichneten Polbezeichnungen N (Nordpol) und S (Südpol) ergibt. Die magnetischen Feldlinien treten dabei aus der einen U-förmigen Stirnfläche des betreffenden Magnetkerns aus und treten in die gegenüberliegende Stirnfläche desselben Magnetkerns wieder ein. Durch entsprechende Wahl des Wicklungssinnes der beiden Wicklungen 16 und 20 bzw. durch entsprechende Wahl der Stromrichtung des Erregerstroms wird erreicht, daß die erzeugten Magnetfelder der beiden Magnetkerne in Richtung auf den Aufzeichnungsträger entgegengesetzt gepolt sind aber innerhalb des Aufzeichnungsträgers parallel zu dessen Ebene gleichgerichtet sind. Der Aufzeichnungsträger 2 wird durch nicht dargestellte Mittel zwischen den Polflächen der beiden Magnetkerne 4 und 6 hindurch bewegt und zwar, bezogen auf F i g. 3, senkrecht zur Zeichnungsebene.

Die Speisung der ersten und der zweiten Erregerwicklung 8 und 9 aus der Wechselstromquelle 12 läßt zwischen den Polflächen jedes der beiden Magnetkerne ein magnetisches Wechselfeld entstehen. Dabei ist wiederum der Wicklungssinn der Erregerwicklungen 8 und 9 derart gewählt, daß zu jeder Zeit die sich gegenüberstehenden Polstücke beider Magnetkerne 4 und 6 jeweils die gleiche magnetische Polarität haben und somit die von den Polflächen des einen und des anderen Magnetkerns ausgehenden, auf den Aufzeichnungsträger gerichteten Felder entgegengesetzte Polarität haben. Innerhalb des Aufzeichnungsträgers, d. h. parallel zu dessen Hauptoberfläche addieren sich die beiden von den beiden Magnetkernen erzeugten Wechselfelder. Fi e. 2 zeiet den Zustand während einer Halbwelle des Erregerwechselstroms aus der Stromquelle 12. Die beiden linken Polflächen der beiden Magnetkerne 4 und 6 bilden hierbei jeweils einen Nordpol N und die beiden rechten Poiflächen jeweils einen Südpol Sl Somit heben sich die auf den Aufzeichnungsträger gerichteten Wechselfeldkomponenten gegeneinander auf, während innerhalb des Aufzeichnungsträgers eine Summierung der Feldkomponenten parallel zum Aufzeichnungsträger erfolgt. In der zweiten Halbweüe des Erregerwechsel-Stroms sind bei beiden Magnetkernen 4 und 6 die Nord- und Südpole vertauscht Ebenso wie das in F i g. 3 dargestellte, durch Addition der von den beiden Magnetkernen erzeugten Gleichfelder erzeugte Gleichfeid innerhalb des Aufzeichnungsträgers liegt auch das in Fig.2 wiedergegebene resultierende Wechselfeld innerhalb der Ebene des Aufzeichnungsträgers. Dabei erstrecken sich die Feldlinien des Wechselfeldes gemäß Fig.2 in Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers, während sich die Feldlinien des Gleichfeldes gemaß Fig.3 rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers erstrecken. Das magnetische Gleichfeld und das magnetische Wechselfeld überlagern einander in der Ebene des Aufzeichnungsträgers und lassen hier einen magnetischen Feldvektoi entstehen, welcher in der Ebene des Aufzeichnungsträgers 2 rotiert und auf diese Weise die magneliserbaren Teilchen im Aufzeichnungsträger parallel zu dessen Oberfläche ausrichtet. Auf diese Weise wird jegliche etwa zuvor vorhandene Aufzeichnung gelöscht und gleichzeitig ein gleichförmiger Hintergrund für eine neue Aufzeichnung geschaffen. Bei einer erprobten Ausführungsform einer solchen Löschvorrichtung wiesen die erste und die zweite Erregerwicklung 8 und 9 jeweils 230 Windungen und die dritte und vierte Erregerwicklung 16 bzw. 20 jeweils 1220 Windungen auf. Die ersten beiden Erregerwicklungen wurden mit einem Wechselstrom von 0.7 A gespeist, während der dritten und vierten Wicklung ein Erregergleichstrom von 0,5 A zugeführt wurde. Die beiden Magnetkerne 4 und 6 bestehen vorzugsweise aus Weicheisen, wobei der im Kerninneren gebildete U-förmige Kanal eine Gesamtlänge von 15 cm und eine Höhe von 2,5 cm aufweist. Der Abstand zwischen den sich gegenüberliegenden Polflächen betrug 0,38 mm, so daß im Aufzeichnungsträger 2 eine Feldstärke von etwa 200 Gauß entstand.

Während beim Ausführungsbeispiel gemäß der Hauptanmeldung die Einrichtung zur Erzeugung des Gleichfeldes und diejenige zur Erzeugung des Wechselfeldes durch verschiedene Bauelemente gebildet werden, sind bei der vorliegenden Zusatzerfindung die beiden Magnetkerne 4 und 6 beiden Einrichtungen gemeinsam, wobei die Einrichtung zur Erzeugung des magnetischen Gleichfeldes außer den beiden Weicheisenkernen 4 und 6 noch die Gleichstromquelle 18 und die beiden Gleichstromerrcgerwick'ungcn 16 und 20 umfaßt, während die Einrichtung zur Erzeugung des magnetischen Wechselfeldcs außer den beiden Weicheisenkernen 4 und 6 noch die Wechselstromquelie 12 sowie die beiden Erregerwicklungen 8 und 9 enthält. Das von der beschriebenen Magnetisierungsvorrichtung erzeugende, in einer Ebene rotierende Magnetfeld kann nicht nur zur Löschung oder Vorbereitung von Aufzeichnungsträgern mit in einem Magnetfeld ausrichtbaren Teilchen, sondern auch für beliebige andere Magnetisieb5 rungszwecke eingesetzt werden.

Hierzu 1 [Matt Zeichnungen

Claims

25 OO 321 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Erzeugung eines sich in einer Ebene drehenden Magnetfeldes, insbesondere zum Ausrichten in einer Suspension bewegbarer, optisch wirksamer Teilchen eines Aufzeichnungsträgers unter Verwendung eines sich quer zur Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers erstreckenden magnetischen Gleichfelds und eines sich in Richtung der Aufzeichnungsträgerbewegung erstreckenden magnetischen Wechselfeldes, welches zusammen einen sich im Rhythmus des Wechselfelds drehenden magnetischen Feldvektor erzeugen, der ständig über die gesamte Breite des Aufzeichnungsträgers in der Ebene des Aufzeichnungsträgers liegt, nach Patent 20 65 641, dadurch gekennzeichnet,

daß zu beiden Seiten der Ebene (2) je einer von zwei U förmigen Magnetkernen (4, 6) mit der offenen Seite zur Ebene gewandt angeordnet ist und sich die Polflächen der beiden Magnetkerne im Abstand gegenüberstehen;

daß eine erste Wicklung (8) das Querjoch des ersten Magnetkerns (4) und eine zweite Wicklung (9) das Querjoch des zweiten Magnetkerns (6) umgibt und beide Wicklungen (8, 9) in Reihe an eine erste Stromquelle (12) anschließbar sind;
daß rechtwinklig zur ersten Wicklung (8) eine dritte Wicklung (16) den ersten Magnetkern (4) und rechtwinklig zur zweiten Wicklung (9) eine vierte Wicklung (20) den zweiten Magnetkern (6) umgibt und die dritte und die vierte Wicklung in Reihe an eine zweite Stromquelle (18) anschließbar sind;
und daß die eine Stromquelle (12) eine Wechselstromquelle und die andere Stromquelle (18) eine Gleichstromquelle ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stromquelle (12) die Wechselstromquelle und die zweite Stromquelle (18) die Gleichstromquelle ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Magnetkerne (4, 6) gleiche Form und Größe haben.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine solche Erregung der Wicklungen (8,9,16,20), daß von den aus dem ersten (4) und dem zweiten Magnetkern (6) austretenden magnetischen Gleich- und Wechselfeldern die auf den Aufzeichnungsträger gerichteten Kraftlinien jeweils entgegengesetzte Richtung aufweisen, so daß die im Aufzeichnungsträger parallel zu dessen Oberfläche verlaufenden Kraftlinien gleiche Richtung haben.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Hauptausdehnungsricluung der Polflächen gemessene Breite jedes Magnetkerns (4, 6) größer ist als der Absland zwischen den die Polflächen tragenden Schenkeln und die Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers (2) rechtwinklig zur Hauplausdchnungsrichmngder Polflächen verläuft.