DE2643693A1 - Magnetkopf - Google Patents

Description

TlEDTKE - BoHL.NG - KlNNF - G=.UPE

Dipl.-Chem. Bühling Dipl.-Ing. Kinne Dipl.-Ing. Grupe

Bavariaring 4, Postfach 20 24 8000 München 2

Tel.: (0 89) 53 96 53-56

Telex: 5 24 845 tipat

cable. Germaniapatent München

28. September 1976 B 7665/ case

CAMON KABUSHIKI KAISEIA Tokyo, Japan

CANON DgNSHI KABUSHIKI KAISHA Chichibu-shi, Japan

Magnetkopf

Die Erfindung betrifft einen Magnetkopf mit einer vorteilhaften Wiedergabe - Frequenzkennlinie bzw. einem vorteilhaften Wiedergabe-Frequenzgang.

Bei allgemeiner Betrachtung sind die sich aufgrund der Wirbelstromverluste ergebenden Magnetkern- oder Eisenverluste sowie die Luftspaltverluste, die in Abhängigkeit von der Breite des Arbeitsluftspaltes des Magnetkernes entstehen, die Hauptfaktoren, die den Wiedergabe-Frequenzgang eines Magnetkopfes beeinflussen bzw. beeinträchtigen. Bei dem üblichen Verfahren zur Herstellung eines Magnetkopfes wird die Anzahl dünner Schichten oder Lamellen zur Bildung des Magnetkernes erhöht, wenn eine bessere Frequenzkennlinie bzw. ein besserer Frequenzgang erwünscht ist, so daß auf diese Weise die Eisenverluste

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auf ein vernachlässigbares Ausmaß verringert werden können. Bisherige Anstrengungen zur Verbesserung des Wiedergabe-Frequenzganges eines Magnetkopfes richteten sich daher allein auf eine Verringerung der Luftspaltverluste.

Bei der Herstellung eines Magnetkopfes besteht ein Erfordernis darin, den Magnetkern mit einer gleichmäßigen Luftspaltbreite auszustatten, der die bestmögliche Wiedergabe-Frequenzkennlinie bzw. den bestmöglichen Wiedergabe-Frequenzgang gewährleistet, wie bereits voraufgehend erwähnt, jedoch-.treten-natürlich in Abhängigkeit von dem Herstellungsverfahren Abweichungen hinsichtlich der Breite des Arbeitsluftspaltes des Magnetkernes auf, und es hat sich als äußerst schwierig erwiesen, derartige Abweichungen auf Werte von etwa 0,5 /Um oder weniger herabzusetzen, und zwar auch bei denjenigen Magnetköpfen, die in Großserienfertigung unter Anwendung des besten, derzeit verfügbaren Herstellungsverfahrens hergestellt werden.

Wenn sich jedoch der Wert der Aufnahme- oder Aufzeichnungswellenlänge eines Magnetbandes der Breite des Arbeitsluftspaltes des Magnetkopfes, an dem das Magnetband vorübergleitet, nähert, wird die Wiedergabe-Frequenzkennlinie oder der Wiedergabe-Frequenzgang des Magnetkopfes durch die Luftspaltverluste Lg stark beeinträchtigt, die näherurigsweise durch folgende Gleichung wiedergegeben werden können:

_Lg.._{201og (1}

wobei g die Breite des Arbeitsluftspaltes und λ die Aufnahme- oder Aufzeichnungswellenlänge sind.

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Vi

Die voraufgehend erwähnte Abweichung der Breite des Arbeitsluftspaltes beeinflußt bzw. beeinträchtigt daher stark die Wiedergabe-Kennlinie oder den Wiedergabe-Frequenzgang, was sich als sehr schwerwiegendes Problem hinsichtlich des Frequenzganges eines Tonbandgerätes erwiesen hat, und zwar insbesondere bei Kassetten-Tonbandgeräten, bei denen die Magnetbandgeschwindigkeit niedrig, jedoch der geforderte obere Grenzwert der Wiedergabefrequenz auf Werte zwischen 10 bis 16 kHz erhöht worden ist, so daß angestrebt wird, den durch die Abweichungen oder Toleranzen der Breite des Arbeitsluft— spaltesauf die Wiedergabe-Frequenzkennlinie oder den Wiedergabe-Frequenzgang ausgeübten Einfluß möglichst minimal zu halten.

Aufgabe derErfindung ist es daher, einen Magnetkopf zu schaffen, dessen Kerndicke derart eingestellt bzw. ausgestaltet ist, daß eine schwerwiegende Beeinträchtigung des gesamten Wiedergabe-Frequenzganges des Magnetkopfes durch die aufgrund des Herstellungsverfahrens unvermeidlichen Unregelmäßigkeiten und Toleranzen der Luftspaltbreite verhindert wird. Ausserdem soll ein Magnetkopf geschaffen werden, der sich aus einer geringeren Anzahl aufeinandergeschichteter Kernlamellen herstellen läßt, so daß die Produktionsleistung verbessert und es wesentlich erleichtert wird, die Genauigkeit bzw. Präzision der Dicke des die Spurbreite bildenden Magnetkernes einzuhalten, und außerdem die Herstellungskosten verringert werden und die Verwendung eines harten Materials wie Sendust als Kernmaterial für den Magnetkopf ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird gemäß dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß der Magnetkopf aus einem hochpermeablen Werkstoff mit einer spezifischen Gleich-

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Strompermeabilität, die Werte im Bereich von 8 000 bis 50 000 aufweist, besteht, daß der aus dem hochpermeablen Werkstoff bestehende Magnetkern mit einem Arbeitsluftspalt einer Breite von 1 um bis 2,5 um zur Bildung eines ringförmigen geschlossenen magnetischen Kreises ausgestattet ist, daß die Dickenabmessung des Kernes derart ausgebildet ist, daß die sich aufgrund der Eisenverluste ergebende Anfangsfrequenz für den Permeabilitätsabfall bei 10 bis 200 Hz auftritt, und daß eine Spule um den die Kerndickenabmessung aufweisenden Magnetkern gewickelt ist. Die Kerndickenabmessung ist hierbei gleich der Spurbreite.

Eine Ausführungsform der Erfindung 'ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsge-. mäßen Magnetkopfes,

Figur 2 ein Diagramm, das die Frequenzkennlinien bestimmter Permeabilitäten für verschiedene Kerndicken veranschaulicht,

Figur 3 ein Ersatzschaltbild, das die Beziehung zwischen dem magnetischen Fluß bei Wiedergabe und dem konstanten magnetischen Eingangsfluß eines üblichen Magnetkopfes veranschaulicht,

Figur 4 ein Diagramm, das die Eisenverluste bei verschiedenen Kerndicken veranschaulicht,

Figur 5 ein Diagramm, das die Luftspaltverluste bei verschiedenen Luftspaltbreiten veranschaulicht,

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Figur 6 eine grafische Darstellung der Summenbildung der Kurven gemäß den Figuren 4 bzw. 5,

Figur 7 eine grafische Darstellung der Änderung oder Abweichung der.Gesamtverluste bezogen auf die Kurven gemäß Figur 6, und

Figur 8 ein Diagramm, das die Kennlinie oder den Frequenzgang der spezifischen Permeabilität bei der erfindungsgemäßen Kerndicke veranschaulicht, für die die Anfangsfrequenz des Permeabilitäts— abfalles in dem Diagramm gemäß Figur 2 deutlich gezeigt ist.

Gemäß Figur 1, die eine bildhafte perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Magnetkopfes ist, sind Kernhälften 11 und 11' nicht übereinanderliegend, sondern einander gegenüberliegend zur Bildung eines magnetischen Kreises 11-1 mit einem Luftspalt 12 angeordnet, wobei eine Spule 13 um die Kernhälften herumgewickelt ist.

In der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung soll nun eine Analyse des Einflusses der Kern- oder Eisenverluste sowie der Luftspaltverluste auf die Wiedergabe-Frequenzkennlinie bzw. den Wiedergabe-Frequenzgang vorgenommen werden.

Die Frequenzkennlinie oder der Frequenzgang der Permeabilität eines magnetischen Werkstoffes läßt sich allgemein ermitteln, indem aus einem magnetischen Material mit einer vorgegebenen Dicke d ein ringähnlich geformter geschlossener magnetischer Kreis gebildet wird, eine Spule herumgewickelt wird und anschließend die Induktivitäten für verschiedene Frequenzen gemessen werden, wobei sich üblicherweise eine Kennlinie ergibt, wie sie in F.igur 2 dargestellt ist.

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In Figur 2 stellt die Kurve A (ausgezogene Linie) die Frequenzkennlinie oder den Frequenzgang der spezifischen Permeabilität eines zu 78 % aus Permalloy mit einer Dicke von 0,15 mm bestehenden Kernmaterials dar, während die Kurve B (gestrichelte.Linie) die Frequenzkennlinie oder den Frequenzgang der spezifischen Permeabilität eines aus Sendust mit einer Dicke von 0,6 mm bestehenden Kernwerkstoffes bezeichnet. In dem Diagramm gemäß Figur 2 bezeichnen f . und 'f diejenigen Frequenzen, bei denen der Ab-

CA Cu

fall der Permeabilität hauptsächlich aufgrund der Wirbelstromverluste und des sich daraus ergebenden Skineffektes des magnetischen Flusses für die durch die Kurven A und B repräsentierten Kernwerkstoffe und Kerndicken einzusetzen beginnt, wobei diese Frequenzen mit steigenden Kerndicken absinken. (Auch wenn der aus Sendust bestehende Teil'mit einer Kerndicke von 0,6 mm gegen einen zu 78 % aus Permalloy bestehenden Teil mit einer Kerndicke von 0,6 mm ausgetauscht wird, tritt keine Änderung des Verlaufes der Kennlinien auf, woraus sich ergibt, daß die Unterschiede hinsichtlich des Verlaufes der den beiden Werkstoffen zugeordneten Kennlinien hauptsächlich von der Kerndicke abhängt. In dem Diagramm gemäß Figur resultiert daher die Differenz zwischen f . und f _R? d. h., die Differenz zwischen den Kurven A und B, aus der Differenz der Kerndicken, und bezeichnet nicht eine Differenz der Materialgüte.) Die Frequenz f soll allgemein diejenige Frequenz bezeichnen, bei der dieser Abfall des Permeabilitätswertes einzusetzen beginnt. Gewöhnlich ist bei Frequenzen unterhalb des Wertes von f die spezifische Permeabilität /U nahezu konstant und im wesentlichen gleich der spezifischen Gleichstrompermeabilität λι , während bei Frequenzen oberhalb des Wertes von f die spezifische Permeabilität ax proportional zu dem Wert f" ((X ^ 0,6 bis 0,7) abfällt. Dies läßt sich folgendermaßen ausdrücken:

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f < f. : /u_s ~ /u

c /s /so '

Ai : spezifische Gleichstrompermeabilität

f > f : /u_o λ* /u_o (f/fj (2)·

C / S / SO C

wobei Crt = 0,6 bis 0,7 ist.

Es soll nun der sich aus den Eisenverlusten ergebende Wiedergabe-Wirkungsgrad betrachtet werden.

Die Beziehung zwischen dem magnetischen Wiedergabe-Fluß φ* eines üblichen ringförmigen Magnetkopfes und dem konstanten magnetischen Fluß (£· im Arbeitsluftspaltteil des Magnetkopfes läßt sich durch Verwendung eines Ersatzschaltbildes veranschaulichen, wie es in Figur 3 dargestellt ist.

In dem Ersatzschaltbild gemäß Figur 3 sind mit R der um die Eisenverluste verringerte magnetische Widerstand des Kernes, mit R der magnetische Widerstand des Arbeitsluftspaltes und mit ψ~ der verbleibende magnetische Aufzeichnungs-Fluß auf dem Magnetband bezeichnet, wobei zur Vereinfachung der Darstellung verschiedene Streuflüsse nicht berücksichtigt und dargestellt sind.

Gemäß Figur 3 besteht zwischen <ß* und <b_Q folgende Beziehung:

= ^Φ°

^{1 +} V^Rg

Aus der obigen Gleichung läßt sich sodann der Wiedergabe-Wirkungsgrad t[ = T₁./I„ des Magnetkopfes ableiten:

V^Rg

Andererseits läßt sich die spezifische Permeabilität /u

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des Kernes, wie bereits erwähnt, durch die Beziehung ge mäß Gleichung (2)' in Abhängigkeit von f ausdrücken, wenn f > f ist, wobei der magnetische Widerstand R und die spezifische Permeabilität yu zueinander umgekehrt proportional sind, und üblicherweise R folgendermaßen ausgedrückt wird:

Proportionalitätskonstante) (4)

Wird der magnetische Widerstand des Kernes für f < f (wenn /u = /j ist) 'mit R bezeichnet, so ergibt sich

/S / SO CO

folgende Beziehung:

/ so

Der Wiedergabe-Wirkungsgrad η des Magnetkopfes ergibt sich daher aus den Gleichungen (2)¹, (4), (4)¹ und (3)· wie folgt:

¹I = -

+■ (R₀₀/R_g)-(V^freC

(5)

1 ₊m_o(f_c/f) -<* wobei m_o = R_co/R_g ist.

Es ist somit ersichtlich, daß R der Breite des Arbeitsluftspaltes im wesentlichen proportional ist, so daß eine Erhöhung der Breite des Arbeitsluftspaltes eine Steigerung des Wiedergabe-Wirkungsgrades η und somit eine Verringerung der Eisenverluste ergibt.

Im folgenden soll ein spezifisches Beispiel erläutert

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werden. Bei einem handelsüblichen Stereo-Magnetkopf eines Kassetten-Tonbandgerätes(78 % Permalloy, Luftspaltbreite g = 1,3 /um, Dicke: 0,15 mm, 4 übereinanderliegende Schichten oder Lamellen) weisen m Werte im Bereich von 0,02 bis 0,04 und f Werte im Bereich von 500 bis 2 000 Hertz auf, und ihre typische Eisenverlustkennlinie verläuft gemäß der Kurve A-I nach Figur 4, während im Falle der Verwendung von Sendust mit einer Dicke von 0,6 mm, einer einzigen Schicht und einer Luftspaltbreite von 1,3 /um, m =0,04 ist und f Werte im Bereich

/ ο ^c

von 20 bis 40 Hertz aufweist, und die Eisenverlustkennlinie derart verlauftj wie es durch die Kurve B-I in Figur 4 dargestellt ist. In Figur 4 sind die Kurven für g = 1,3 /um (Kurven A-I und B-I) und g = 1,9 Aim (Kurven A-2 und B-2) vergleichsweise dargestellt (A bezieht sich auf den Fall der Verwendung von aus 4 Schichten oder Lamellen bestehendem Permalloy mit einer Dicke von 0,15 mm, während B sich auf den Fall der Verwendung von aus einer einzigen Schicht oder Lamelle bestehendem Sendust mit einer Dicke von 0,6 mm bezieht), und es ist ersichtlich, daß der Verlauf der Eisenverlustkennlinie um so besser ist, je geringer die Kerndicke und je größer die Breite g des Arbeitsluftspaltes sind.

Im folgenden sollen nun die Luftspaltverluste betrachtet werden. Die sich aus der in der Beschreibungseinleitung angegebenen Gleichung (1) ergebenden Luftspaltverluste sind durch die Breite g des Arbeitsluftspaltes und die Aufzeichnungswellenlänge Λ für das Magnetband bestimmt, und zwar unabhängig von dem verwendeten Kernwerkstoff, wie aus Gleichung (1) ersichtlich ist. Wenn angenommen wird, daß g = 1,5 yumund A⁰⁵⁵S^ Aim sind und der Wert von Lg für eine Frequenz f = 14 kHz ermittelt werden soll, so ergibt sich:

Lg = - 2,98 dB ^ - 3,0 dB.

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AA

Wird die Breite des Arbeitsluftspaltes um 0,5 /um erhöht, so ergeben sich:

g = 2,0 /um
Lg¹= - 5,67 dB.

Der Wert von Lg hat sich daher um 2,67 dB erhöht und der Wiedergabe-Frequenzgang ist entsprechend abgesunken.

In Figur 5 sind die Luftspaltverlustkennlinien für verschiedene Frequenzen dargestellt, wobei die Luftspaltbreiten g = 1,3 /um (Kurve C-I) und g = 1,9 Aim (Kurve C-2) betragen. Aus diesem Diagramm ist ersichtlich, daß eine erhöhte Luftspaltbreite g verstärkte Luftspaltverluste bedingt.

Nachdem die einzelnen Faktoren der Eisenverluste und der Luftspaltverluste diskutiert sind, kann die gesamte Wiedergabe-Frequenzkennlinie bzw. der gesamte Wiedergabe-Frequenzgang aus der Summe dieser beiden Faktoren erhalten werden. Figur 6 veranschaulicht die Gesamtverlustkennlinien, die'sich bei der Summenbildung der Eisenverlustkennlinien gemäß Figur 4 und der Luftspaltverlustkennlinien gemäß Figur 5 ergeben. In dem Diagramm gemäß Figur 6 bezeichnen die ausgezogene Kurve A-I die Gesamtverlustkennlinie für den Fall der Verwendung von aus 4 Schichten oder Lamellen bestehendem Permalloy mit einer Dicke von 0,15 mm und einer Luftspaltbreite g = 1,3 /um, die strichpunktierte Kurve A-2 die Gesamtverlustkennlinie für den Fall der Verwendung von aus 4 Schichten oder Lamellen bestehendem Permalloy mit einer Dicke von 0,15 mm und einer Luftspaltbreite g = 1,9 /um, die ausgezogene Kurve B-I die Gesamtverlustkennlinie für den Fall der Verwendung von aus einer einzigen Schicht oder Lamelle bestehendem Sendust mit einer Dicke von 0,6 mm und einer Luftspaltbreite g = 1,3 /um,und die gestrichel-

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te Kurve B-2 die Gesamtverlustkennlinie für den Fall der Verwendung von aus einer einzigen· Schicht oder Lamelle bestehendem Sendust mit einer Dicke von 0,6 mm und einer Luftspaltbreite g = 1,9 /um.

Außer diesen beiden V^rlustarten treten noch Abstandsverluste aufgrund des Abstandes zwischen dem Magnetband und dem Magnetkopf auf, die jedoch bei einem ausreichend gut verarbeiteten Magnetkopf nicht anzunehmen bzw. abzuschätzen sind und daher vernachlässigt werden können.

In Figur 7 ist die Abweichung der Gesamtverlustkennlinie für g = 1,9 /um unter Verwendung der Gesamtverlustkennlinie für g = 1,3 /um als Bezugskennlinie dargestellt, In dem Diagramm gemäß Figur 7 sind für eine Luftspaltbreite g =1,3 /um die Gesamtverlustkennlinien von aus einer einzigen Schicht oder Lamelle bestehendem Sendust mit einer Dicke von 0,6 mm und von aus 4 Schichten oder Lamellen bestehendem Permalloy mit einer Dicke von 0,15 mm in Übereinstimmung mit der Null-Linie oder Null-Achse gebracht. Hierbei bezeichnet die Kurve A den Fall der Verwendung eines zu 78 % aus Permalloy bestehenden, 4 Schichten oder Lamellen aufweisenden Werkstoffes mit einer Dicke von 0,15 mm, während die Kurve B den Fall der Verwendung von aus einer einzigen Schicht oder Lamelle bestehendem Sendust mit einer Dicke von 0,6 mm bezeichnet. Wie dem Diagramm zu entnehmen ist, wird bei Verwendung von aus einer einzigen Schicht oder Lamelle bestehendem Sendust mit einer Dicke von 0,6 mm (Kennlinie B) die sich aus der Erhöhung der Luftspaltbreite ergebende Steigerung der Luftspaltverluste in höherem Maße durch die Verringerung der Eisenverluste ausgeglichen, so daß durch Verwendung dieses Werkstoffes der auf den Wiedergabe-Frequenzgang durch die sich bei der Herstellung unvermeidlich ergebenden Änderungen bzw. Abweichungen der

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Luftspaltbreite ausgeübte- Einfluß besser verringert werden kann, als dies bei Verwendung des aus 4 Schichten oder Lamellen bestehenden Permalloykernes mit einer Dicke von 0,15 mm (Kennlinie A) der Fall ist.

Figur 8 veranschaulicht deutlich die Anfangsfrequenzen des Permeabilitätsabfalles gemäß der Erfindung in dem die spezifische Permeabilität betreffenden Frequenzgangdiagramm gemäß Figur 2. Für Permalloy oder Sendust mit einer spezifischen Gleichstrompermeabilität des Wertes 40 000 bezeichnet der gestrichelte Teil zwischen der Kenn linie B-I für die Anfangsfrequenz des Permeabilitätsabfalles 10 Hertz und derKennlinie B-2 für die Anfangsfrequenz des Permeabilitätsabfalles 200 Hertz den Bereich, für den die Kerndicke gemäß der Erfindung vorgesehen ist. Aus Figur 8 ist ersichtlich, daß die Kennlinie B gemäß Figur 7 durch die Kennlinie B dargestellt ist, welche sich innerhalb des erfindungsgemäßen Bereiches befindet. Natürlich verläuft die Kurve A, die den aus aufeinanderliegenden Schichten oder Lamellen geringer Kerndicke bestehenden üblichen Kern bezeichnet, nicht innerhalb des erfindungsgemäßen Bereiches. Ein die erfindungsgemäße Kerndicke aufweisender Magnetkopf kann somit in weit höherem Maße als ein üblicher Magnetkopf den auf den Wiedergabe-Frequenzgang durch Abweichungen oder Änderungen der Luftspaltbreite ausgeübten Einfluß verringern.

Voraufgehend sind die Unterschiede der Kennlinien diskutiert worden, die sich aus der Differenz der Kerndicke und der Differenz der Luftspaltbreite ergeben. Was das Kernmaterial anbetrifft, so kann der voraufgehend erwähnte, zu 78 % aus Permalloy bestehende Teil gegen einen aus Sendust bestehenden Teil ausgetauscht werden und umgekehrt, ohne daß sich bestimmte gravierende Unterschiede ergeben, so daß sowohl Sendust als auch ein ζμ 78 %

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aus Permalloy bestehender Werkstoff als Werkstoffe für Magnetkerne geeignet sind. Bisher war jedoch Permalloy der gebräuchlichste Werkstoff für die Kerne von Magnetköpfen. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß Permalloy nicht nur eine .hohe Permeabilität, sondern auch eine gute Formbarkeit und Walzbarkeit aufweist, so daß es leicht zur Bildung eines geschichteten oder lameliierten Kernes zu dünnen Blechen oder Lamellen ausgebildet bzw. ausgewalzt werden kann. Sendust hingegen weist zwar eine hohe Permeabilität auf, die derjenigen von Permalloy vergleichbar ist, besitzt jedoch eine geringe Formbarkeit und Walzbarkeit,., so daß. eine Verwendung von Sendust als Werkstoff für die Herstellung von Magnetkernen mit gewissen Schwierigkeiten verbunden ist. Da jedoch er— findungsgemäß die verwendung einer größeren Kerndicke für einen Magnetkopf als bisher üblich ermöglicht wird, ist damit auch die Verwendung von Sendust als Kernmaterial für den Magnetkopf möglich.

Die spezifische Gleichstrompermeabilität des Kernes des erfindungsgemäßen Magnetkopfes weist Werte im Bereich von 8 000 bis 50 000 auf, da bei einer unter dem Wert 8 000 liegenden spezifischen Permeabilität der Magnetkern nicht die erforderlichen magnetischen Eigenschaften entwickeln kann und bei einer über dem Wert 50 000 liegenden spezifischen Permeabilität sich Schwierigkeiten bei der Herstellung ergeben. Der Luftspalt des erfindungsgemäßen Magnetkopfes weist eine Breite auf, die im Bereich von 1 /um bis 2,5 /um liegt. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß sich bei einer unter dem Wert 1 /um liegenden Luftspaltbreite nicht nur Herstellungsschwierigkeiten ergeben, sondern sich auch der Einfluß von Abweichungen und Unregelmäßigkeiten erhöht, während bei einer über dem Wert 2,5 /um liegenden Luftspaltbreite der Aufzeichnungsfrequenzgang beeinträchtigt wird, was

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für die Praxis unerwünscht ist. Darüber hinaus liegt bei dem erfindungsgemäßen Magnetkopf die Anfangsfrequenz des Permeabilitätsabfalles im Bereich von 10 bis 200 Hertz. Dieser Frequenzbereich liegt unter demjenigen des üblichen Magnetkopfes, so daß unvermeidlich größere Kernverluste als zuvor auftreten, jedoch stellt er einen Frequenzbereich dar, in welchem die beabsichtigte Verringerung des Einflusses von Abweichungen und Unregelmäßigkeiten der Luftspaltbreite auf den Frequenzgang erzielt werden kann.

Erfindungsgemäß werden somit die voraufgehend erläuterte spezifische Gleichstrompermeabilität und der Luftspalt des Magnetkopfes festgelegt und außerdem die Kerndicke derart eingestellt bzw. gewählt, daß die erwähnte Anfangsfrequenz des Permeabilitätabfalles in einem Bereich von 10 bis 200 Hertz (s. den gestrichelten Teil in dem Diagramm gemäß Figur 8) liegt. Der Grund dafür, daß keine Frequenz unterhalb 10 Hertz verwendet wird, ist darin zu sehen, daß eine derartig niedrige Frequenz die effektive Permeabilität verringert. Erfindungsgemäß läßt sich somit die Abweichung der Gesamtverluste reduzieren, wie dies durch die Kennlinie B in Figur 7 veranschaulicht ist, und der auf den Wiedergabe-Frequenzgang durch Unregelmäßigkeiten oder Abweichungen der Breite des Arbeitsluftspaltes des Magnetkernes ausgeübte Einfluß minimal halten.

Der voraufgehenden Beschreibung ist hinzuzufügen, daß natürlich die verschiedenen, bei dem Wiedergabe-Magnetkopf auftretenden Verluste so klein wie möglich sein sollten, und daß auch bei Erzielung der voraufgehend beschriebenen Auswirkungen der durch die Kennlinie B in Figur 7 bezeichnete Kern, d. h., der aus einer einzigen Sendust-Schicht oder Sendust-Lamelle bestehende Kern

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mit einer Dicke von 0,6 mm, dem durch die Kennlinie A bezeichneten Kern, d. h., dem aus 4 übereinanderliegenden Permalloyschichten oder Permalloylamellen mit einer jeweiligen Dicke von 0,15 mm bestehenden Kern, insofern nicht überlegen ist, als der erstere Kern größere Kernverluste aufweist, wie Figur 4 zu entnehmen ist.

Wenn jedoch das Wiedergabe-Ausgangssignal lediglich in einem Bereich liegen soll,der für das Signal-Stör-Verhältnis S/N ausreicht, ist es nicht speziell erforderlich, allein den Betrag der Verluste zu diskutieren, sondern dieses Problem kann durch die Kennlinie bzw. den Frequenzgang des Wiedergabeverstärkers kompensiert werden, so daß in einem solchen Falle die Verringerung des Bereiches oder Einflußbereiches von Abweichungen und Unregelmäßigkeiten, die ein Problem bei der Herstellung von Tonbandgeräten darstellen, für die Qualität und die Herstellungskosten des Produktes von sehr hoher Bedeutung ist.

In diesem Zusammenhang ermöglicht es die Erfindung, den auf den Wiedergabe-Frequenzgang des Magnetkopfes durch jede geringe, technisch bedingte Unregelmäßigkeit, Schwankung oder Abweichung bei der Herstellung des Luftspaltes des Magnetkopfes ausgeübten Einfluß um den Faktor 1/2 zu verringern, was für die Praxis höchst bedeutsam ist.

Erfindungsgemäß wird somit ein vorteilhafter Magnetkopf vorgeschlagen', dessen Kerndicke entsprechend dem Bereich der Anfangsfrequenzen des Permeabilitätsabfalles des Kernwerkstoffes derart ausgebildet und festgelegt ist, daß der auf den Wiedergabe-Frequenzgang des Magnetkopfes durch jede geringe, sich bei der Herstellung des Magnetkopfes ergebende Unregelmäßigkeit oder Abweichung ausgeübte Einfluß verringert wird. Die Kerndicke des Magnet-

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kopfes kann erzielt werden, indem eine geringere Anzahl übereinanderliegender Schichten zur Bildung des Kernes als bei einem üblichen Magnetkopf Verwendung findet, wobei in einigen Fällen eine einzige Kernschicht oder Kernlamelle zur Bildung der·· Spurbrei te verwendet werden kann.

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Claims (4)

B 7665 PATENTANSPRÜCHE

1./Magnetkopf, gekennzeichnet durch einen aus hochpermeablern Material bestehenden Magnetkern (11, II¹), der zur Bildung eines ringförmigen, geschlossenen magnetischen Kreises (11-1) mit, einem .Arbeitsluftspalt (12) einer Breite von 1 /um bis 2,5 /um versehen ist, wobei das hochpermeable Material eine spezifische Gleichstrompermeabilität im Bereich der Werte von 8 000 bis 50 000 aufweist und die Dickenabmessung des Magnetkernes derart ausgebildet ist, daß die Anfangsfrequenz des Magnetkerns für den sich aufgrund der Eisenverluste ergebenden Permeabilitätsabfall 10 bis 200 Hertz beträgt, und durch eine auf den die vorgegebene Dickenabmessung aufweisenden Magnetkern gewickelte Spule (13).

2. Magnetkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dickenabmessung des Magnetkernes gleich der Spurbreite ist.

3. Magnetkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hochpermeable Material Sendust ist.

4. Magnetkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das hochpermeable Material Sendust ist.

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