DE3017201C2 - Magnetkopf für ein Bandgerät - Google Patents

Description

30 Yl

19 und 20 und zwei Zwischenstücken 16 und 17. Der Zentralpolschuh 18 und die beiden Seitenpolschuhe 19 und 20 sind aus Sendust hergestellt, während die Zwischenstücke 16 und 17 aus nicht magnetischem Material bestehen. Die Seitenpolschuhe 19 und 20 sind jeweils mittels der Zwischenstücke 16 und 17 an den beiden Seiten des Zentralpolschuhes 18 befes^gt Zumindest die Vorderseite von beiden Seitenpolschuhen 19 und 20 ist konvex gekrümmt, so daß die Vorderseite des Kopfabschnittes D dann an einem Magnetband liegen kann. Die Rücksei cnflachen des Zentralpolschuhes 18 und der Seitenpolschuhe 19 und 20 sind eben und miteinander fluchtend ausgestaltet Bei den in den F i g. 1 und 2 dargestellten Seitenpolschuhen 19 und 20 sind die Ecken längs einer Linie abgeschrägt worden, die in einem Winkel θ\ zur Seitenfläche des Zentralpolschuhes 18 liegt In der Zeichnung ist dieser Winkel θ\ nur für den linken Seitenpolschuh 19 gezeigt Aufgrund dieser Ausbildung ist der Querschnitt von beiden Polschuhen 19 und 20 in der Nähe der Spalte äußerst gering, so daß der magnetische Fluß in jedem der Spalte konzentriert ist, während verhindert wird, daß Streuflüsse zwischen den Seiten des Zentralpolschuhes 18 und den Seitenpolschuhen 19 und 20 außerhalb der Spalte auftreten. Dieser der Spaltbreite entsprechende Querschnitt bestimmt die Lebensdauer des Polstückteils C

Der Führungsblock E besteht aus einem Spitzenelement 22 aus magnetischem Material und aus einem nicht magnetischen Distanzstück 21. Die Vorderseite des Spitzenelementes 22 ist entsprechend des Kopfabschnittes D geformt, so daß die Vorderseite des Führungsblockes E mit der Vorderseite des Kopfabschnittes im Zusammenbau D fluchtet Oben in der Mitte des Führungsblockes E ist eine U-förmige Aussparung (ohne Bezugszeichen) zur Aufnahme des Distanzstückes 21 ausgebildet Das zwischen der unteren Fläche der Zentralspitze 18 und dem oberen Mittelbereich des Führungsblockes fangeordnete Distanzstück 21 verhindert eine magnetische Kopplung zwischen diesen Teilen. Die rückwärtige Fläche des Führungsblockes fluchtet mit der rückwärtigen Fläche des Kopfabschnittes D, und alle rückwärtigen Flächen der im Polstückteil C enthaltenen Elemente sind glatt ausgebildet, so daß sie dicht an den entsprechenden Abschnitten des rückwärtigen Kernabschnittes F angebracht sein können. Der rückwärtige Kernabschnitt F besteht aus enem T-förmigen Zentralkern 29, einem L-förmigen zweiten Kern 27, die beide aus magnetischem Material, wie z. B. Ferrit, hergestellt sind, und Verstärkungseinrichtungen 25 und 26, die aus nicht magnetischem Material hergestellt sind, so Der Zentralkern wird von einer Wicklung 28 umschlossen, die sich in einem Abstand vom L-förmigen zweiten Kern 27 befindet. Ein rückwärtiger Abschnitt 296 des Zentralkerns ist mit einem rückwärtigen Abschnitt 27b des L-förmigen Kerns 27 verbunden.

Der vordere Abschnitt 29a des Zentralkerns 29 ist in einer Aussparung 27a des L-förmigen Kerns 27 aufgenommen und zwischen den beiden Seitenarmen 23 und 24 des L-förmigen Kerns 27 angeordnet. Der vordere Abschnitt 29a des Zentralkerns 29 ist in einem Abstand g von der Innenfläche der beiden Seitenarme 23 und 24 angeordnet. Die Vorderfläche des Zentralkerns 29 und die Vorderfläche des L-förmigen zweiten Kerns 27 sind eben und miteinander fluchtend ausgestaltet, so daß sie mit dem rückwärtigen Abschnitt des Polstückteils C verbunden werden können. Das Polstückteil C und der rückwärtige Kernabschnitt F sind miteinander mittels eines geeigneten Klebers fest verbunden.

Die Seitenarme 23 und 24 sind nach ihrem freien Ende hin in der Stärke verjüngt ausgebildet Die Verstärkungseinrichtungen für die Seitenarme 23, 24, 25, 26 sind schräg prismenförmig ausgebildet, so daß sie jeweils an den rückwärtigen Teilen der Arme 23, 24 und dem Mittelteil des zweiten Kerns 27 befestigt werden können.

Der magnetische Fluß im beschriebenen Magnetkopf verläuft wie folgt: Ein bei Erregung der Wicklung 28 im Zentralkern 29 induzierter magnetischer Fluß Φι tritt in den Zentralpolschuh 18 ein und wird in die beiden Flüsse Φ2 und Φ2 aufgespalten. Diese beiden Flüsse Φι bzw. Φ2 breiten sich durch die Zwischenstücke 16 und 17 so zu den Seitenpolschuhen 19 und 20 aus, daß bei den Spalten Magnetfelder mit einem Magnetband in Verbindung treten. Da die beiden magnetischen Flüsse Φι und Φι auf demselben Weg zum Zentralkern 29 zurückfließen, wird im folgenden nur auf die Ausbreitung von einem Fluß, Φ-ΐ, eingegangen. Der in den Seitenpolschuhen 20 eingetretene Fluß Φ₂ teilt sich in zwei Flüsse Φ3 und Φα auf. Der Fluß Φ3 tritt dann in den Seitenarm 24 des zweiten Kerns 27, der Fluß Φα tritt in den Führungsblock 4 ein. Die Flüsse Φ3 und Φα erreichen durch den zweiten Kern 27 und über seinen rückwärtigen Abschnitt 276 und den rückwärtigen Abschnitt 29/> des Zentralkerns 29 den Zentralkern und bilden so eine geschlossene magnetische Schleife.

Die Verteilung der magnetischen Flüsse Φ3 und Φα auf die entsprechenden Pfade ist dem Widerstand des entsprechenden magnetischen Pfades umgekehrt proportional.

Bei Entwurf eines Magnetkopfes wird bestimmt, mit welchem Fluß Φι oder Φα in Abhängigkeit von den Charakteristiken des verwendeten magnetischen Materials und der Kopfform hauptsächlich gearbeitet wird. Wenn beispielsweise ein Magnetkopf mit einer extrem geringen Breite hergestellt werden soll, muß die Breite y eines jeden der Seitenarme 24,25 des zweiten Kerns 27 herabgesetzt werden. In diesem Fall wird die Kontaktfläche zwischen den Seitenpolschuhen 19 und 20 und den Seitenarmen 24,23 entsprechend reduziert, so daß der Widerstand zunimmt Dies hat zur Folge, daß hauptsächlich vom Fluß Φα und weniger vom Fluß Φ3 Gebrauch gemacht wird. Im Extremfall sind die Seitenarme 24 und 23 beispielsweise entfernt

Wenn zum anderen beispielsweise ein magnetisches Material mit relativ großem Wirbelstromverlust bei hohen Frequenzen als Polstückteil Cverwendet wird, ist es nicht zweckmäßig, daß ein großer Anteil des magnetischen Flusses durch den magnetischen Pfad fließt, über den der Fluß Φα fließt, und zwar aufgrund des Problems der Wärmeerzeugung. In diesem Fall ist es vorteilhaft, den magnetischen Pfad zu verwenden, über den der Fluß Φ3 fließt, indem ein Führungsblock E aus einem nicht magnetischen Material mit einer großen Beständigkeit gegen Abnutzung verwendet wird, um den magnetischen Pfad des Flusses Φα zu blockieren. Zusätzlich kann die Kontaktfläche zwischen den Seitenarmen 24, 23 und den Seitenpolschuhen 19 und 20 zur Herabsetzung des Widerstandes vergrößert werden.

Wenn die Kontaktfläche, wie oben erwähnt, vergrößert werden soll, muß auch der magnetische Pfad über die Seitenarme 23, 24 und damit entweder die Breite y oder d^;e Tiefe χ der Seitenrrme 24, 23 vergrößert werden, um dort magnetische Sättigung zu vermeiden. Die Breite y eines jeden der Seitenarme 24,23 kann nicht so stark vergrößert werden, da eine solche Vergrößerung dann zu einer Verkleinerung des Abstandes ^zwischen

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dem Seitenarm 24 oder 23 und dem Zentralkern 29 führt, wenn die maximale Breite W₂ des Kopfes festge- ' legt ist. Deshalb sollte die Tiefe χ eines jeden der Seitenarme 24, 23 vergrößert werden. Wenn sich die Tiefe χ der Seitenarme 24, 23 nicht verjüngen würde, wäre die Fläche gegenüber dem Zentralkern 29 nicht vernachlässigbar, da Streuflüsse zwischen den Seitenarmen 24, 23 und dem Zentralkern 29 zunehmen und so die Wirksamkeit des Löschkopfes verschlechtern.

Der erfindungsgemäße, verjüngte Aufbau der Seitenarme 24 und 23 wird als Gegenmaßnahme gegen dieses ungewünschte Phänomen verwendet. Da sich die Arme 24 und 23 jeweils mit einem Winkel θ₂ verjüngen, kann man die Fläche der Seitenarme 23, 24 gegenüber dem Zentralkern auf die Hälfte im Vergleich zu dem Fall 15 |

herabsetzen, daß die Seitenarme 24 und 23 nicht ver- |i

jungt sind Durch Verwendung der Gleichungen (1) und (2) kann der Wert von θ₂ erhalten werden, bei dem keine magnetische Sättigung in irgendeinem Teil der Seitenarme 24 und 23 auftritt

F i g. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines zwei- i

ten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Magnetkopfes. Die der F i g. 2 entsprechenden Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Der Magnetkopf von F i g. 3 ist zum Einbau in ein Dreikopf-Kassettenbandgerät entworfen. Die Magnetkopfanordnung weist eine halbkreisförmige oder gebogene Vertiefung 30b zur Aufnahme der Andrückrolle auf, um so den begrenzten Raum wirksam zu nutzen. Der Magnetkopf des zweiten Ausführungsbeispiels besitzt erste und

zweite Bandführungen 30a und 30a' die mit einem ί

Kernhalter 30 integriert sind. Die Bandführungen 30a '

und 30a'weisen jeweils die gleiche an einer ihrer Seiten ausgebildete gekrümmte Vertiefung auf. Da jede der Bandführungen 30a und 30a'den Körper des Magnetkopfes //überdeckt, ist der Löschkopf selbst so ausgebildet, daß er eine gleich geformte, gekrümmte Vertiefung besitzt. Der L-förmige zweite Kern 27 und der Zentralkern 29 (nicht in F i g. 5 gezeigt) sind jeweils so parallel zu den Bandführungen 30a und 30a'gekrümmt, daß keiner ihrer Teile in die durch die Bandführungen 30a und 30a'festgelegte Vertiefung hineinragt

Ein praktischer Versuch mit einem erfindungsgemäßen Magnetkopf einer Breite von 2,6 mm, der dazu verwendet wurde, auf einem Metallband mit einer Koerzitivfeidstärke von 96 000 a/m (1200Oe) zuvor aufgezeichnete Signale zu löschen, ergab die folgenden Daten:

Löschungsverhältnis: Über -7OdB (wenn der Wicklung ein Löschungsstrom mit 400 kHz zugeführt wird)

Wirksamkeit

der Löschung: 75mAT 55 |

VerzeiTungsfaktor: Im Bereich von 2% jf

Temperaturanstieg: Im Bereich von 10⁰C |

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

1 2 ten der Aussparung ist ein Magnetspalt gebildet. Patentansprüche: Dieser bekannte Magnetkopf weist infolge der neben dem ersten Magnetkern angeordneten Abschnitte des

1. Magnetkopf für ein Bandgerät mit einem von Schließkerns eine verhältnismäßig große Breite auf, so einer Wicklung umgebenen, länglichen Zentralkern 5 daß er für den Einbau in ein Kassettenbandgerät nicht und einem zweiten Kern, der einen parallel zum geeignet ist Auch ein weiterer bekannter Magnetkopf Zentralkern sich erstreckenden ersten Bereich und (US-PS 25 23 515) ist aufgrund der Verwendung eines einen bandseitig angeordneten zweiten Bereich auf- kreisförmigen Spulenkörpers und eines topfförmigen weist, der mit einem mit dem Band in Berührung Schließkernteils für den Einbau in ein Kassettenbandgekommenden Polstückteil verbunden ist, wobei der io rät zu breit ausgebildet

erste Bereich des zweiten Kerns und der Zentral- Es ist ein Magnetkopf für ein Bandgerät (DE-PS kern bezüglich der Laufrichtung des Bandes über- 29 12 108) mit einem ersten, von einer Wicklung umgeeinander angeordnet und die hinteren Enden des benen länglichen Kernteil und mit einem zweiten Kern-Zentralkerns und des ersten Bereichs des zweiten teil vorgeschlagen worden, der einen parallel zum erKerns miteinander verbunden sind, wobei der zwei- 15 sten Kernteil sich erstreckenden ersten Schenkel und te Bereich des zweiten Kerns eine zum Rand des einen mit dem Band in Berührung kommenden, zum Magnetbandes offene, zwei Seitenarme umfassende ersten Schenkel im wesentlichen im rechten Winkel ste-Aussparung für die Aufnahme des vorderen Endes henden zweiten Schenkel aufweist, wobei die hinteren des Zentralkerns aufweist, dadurch gekenn- Enden des ersten Kernteils und des ersten Schenkels des zeichnet, daß jeder Seitenarm (23,24) des zwei- 20 zweiten Kernteils miteinander verbunden sind und der ten Kerns (27) zumindest im Bereich der dem Zen- zweite Schenkel des zweiten Kernteils eine zum Rand tralkern (29) gegenüberliegenden Fläche zu seinen des Magnetbandes gerichtete offene Aussparung für die freien Enden hin verjüngt ausgebildet ist Aufnahme des vorderen Endes des ersten Kernteils und

2. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zur Bildung des Magnetspaltes zwischen den beiden zeichnet, daß an den rückwärtigen Flächen der sich 25 Kernteilen aufweist.

verjüngenden Seitenarme (23,24) mechanische Ver- Um bei ausreichend großer magnetischer Wirkung

Stärkungen (25,26) angebracht sind. eine extrem geringe Breite etwa in der Größenordnung

3. Magnetkopf nach Anspruch 2, dadurch gekenn- von 2,5 mn/ zu erzielen, ist bei diesem Magnetkopf vorzeichnet, daß die Verstärkungen (25, 26) aus einem gesehen, daß der erste Schenkel des zweiten Kernteils nicht magnetischen Material bestehen. 30 und der erste Kernteil bezüglich der Laufrichtung des

4. Magnetkopf nach Anspruch 2 oder 3, dadurch Bandes übereinander angeordnet sind,
gekennzeichnet, daß die Verstärkungen (25, 26) die Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zuForm eines schiefen Prismas haben und auf einer gründe, einen Magnetkopf der eingangs genannten Art Seite mit jedem der Seitenarme (23,24) und mit dem bezüglich seiner magnetischen Wirkung weiter zu ver-Mittelbereich des zweiten Kerns (27) verbunden 35 bessern, ohne die Kopfbreite von größenordnungsmäsind. · ßig 2,5 mm zu überschreiten.

5. Magnetkopf nach einem der vorhergehenden Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pol- kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gestückteil (C) in dem der Vorderfläche des zweiten löst

Kerns (27) gegenüberliegenden Bereich {£) aus nicht 40 Aufgrund dieser Ausbildung werden die dem Zentralmagnetischem Material besteht kern gegenüberliegenden Flächen der Seitenarme verkleinert, ohne daß der zum Polstückteil verlaufende Ma-

gnetfluß beeinträchtigt wird. Es wird so eine höhere

magnetische Ausbeute erzielt, so daß bei gleichbleiben-45 der magnetischer Wirkung die Breite des Kopfes herab-Die Erfindung betrifft einen Magnetkopf für ein gesetzt werden kann.

Bandgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung

1. sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Es ist ein Magnetband, z. B. ein Metallband, bekannt Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise an-

das eine hohe Koerzitivfeldstärke, z.B. 96 000 A/m 50 hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt
(1200De) aufweist Zur ausreichenden Löschung von Fig. 1 eine perspektivisch auseinandergezogene AnSignalen, die auf derartigen Metallbändern aufgezeich- sieht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfinnet sind, muß das Löschungsverhältnis über - 60 dB be- dungsgemäßen Magnetkopfes,

tragen. Herkömmliche Magnetköpfe mit diesem hohen F i g. 2 eine perspektivische Ansicht des zusammen-

Löschungsverhältnis bedingen eine Mindestbreite der 55 gefügten Magnetkopfes der F i g. 1 und
Magnetkopf-Spitze, die einen Einsatz dieser Köpfe in F i g. 3 eine perspektivische Ansicht eines zweiten

kompakten Mehrkopf-Bandgeräten einschränkt. Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Ma-

Aus der US-PS 29 50 355 ist ein Magnetkopf bekannt, gnetkopfes.

der einen ersten von einer Wicklung umgebenen Kern Die F i g. 1 und 2 zeigen ein erstes Ausführungsbei-

aufweist, dessen hinteres Ende mit einem Schließkern 60 spiel des erfindungsgemäßen Magnetkopfes H. Grundverbunden ist, dessen Seiter.abschnitts rechts und links sätzüch besteht der Magnetkopf aus einem bar.dseitigen P in Laufrichtung des Magnetbandes neben dem ersten Polstückteil Cund einem rückwärtigen Kernabschnitt F.

Ü Kern angeordnet sind. Die beiden Spitzenabschnitte des Der Magnetkopf von F i g. 2 ist durch ein nicht darge-

||i Schließkerns sind durch eine Frontplatte miteinander stelltes Gehäuse abgedeckt, wenn er in einer Aufzeich-

|| verbunden, in der eine rechteckige Aussparung zur Auf- 65 nungs- und/oder Wiedergabevorrichtung eingebaut ist.

Il nähme des vorderen Endes des ersten Kerns vorgese- Das Polstückteil Cbesitzt einen Kopfabschnitt D und

|| hen ist. Zwischen dem in der Aussparung aufgenomme- einen Führungsblock E Der Kopfabschnitt D besteht

|| nen vorderen Ende des ersten Kerns und den Seitenkan- aus einem Zentralpolschuh 18, zwei Seitenpolschuhen