Verfahren zur Herstellung von Magnetkernen mit durch einen diamagnetischen
Stoff ausgefülltem Spalt, insbesondere für magnetische Tonaufzeichnung und -wiedergabe
Für viele Verwendungszwecke werden Magnetsysteme benutzt, deren Kern, z. B. aus
geschichtetem Eisenblech, durch einen Spalt unterbrochen ist. Beispielsweise werden
,derartige S.paltIkerne mit entsprechenden Spulen als Magnetköpfe für die Tonaufzeichnung
und -wiedergabe mittels magnetischer Drähte oder Bänder benutzt. In diesem Falle
wird der Träger, der entweder aus .massivem Eisen oder anderen geeigneten Legierungen
in Band- oder Drahtform oder aus einem Kunststoff mit eingelagerten Magnetpartikeln
besteht, an dem Spalt vorbeibewegt, so daß die bogenförmigen magnetischen Kraftlinien,
,die an den Spaltkanten von einem Magnetpol zum anderen übertreten, -den magnetischen
TrägerAurchsetzen. Die in der Laufrichtung -des Tonträgers wirksame Breite des Spaltes
muß bekanntlich um sso geringer bemessen werden, je niedriger die angewandte Bandgeschwindigkeit
und je höher die maximal aufzuzeichnende Frequenz ist. Bemißt man den Spalt, wie
bei 4erarti:gen Tonbandanlagen bisher üblich, zu etwa o,oi bis 0,03 mm, so
ist es bei einer Bandgeschwindigkeit von etwa 2o biss 4o cm noch möglich, eine einwandfreie
Aufzeichnung .und Wiedergabe von Frequenzen bis zu etwa 4ooo bis 8ooo Hz zu erhalten.
Will man die Wiedergabe der hohen Frequenzen verbessern oder aber bei unverändertem
Frequenzbereich ,die Bandgeschwindigkeit weiter herabsetzen, so isst es erfo-riderlich,
zu kleineren Spaltstärken überzugehen.
Die bisher üblichen Spalte
in :den oben angegebenen Breiten werden normalerweise derart hergestellt, daß :die
beiden am Spalt aneinandergrenzenden Polflächen des Kernes nach erfolgtem Schleifen
bzw. Polieren unter Zwischenlegung einer dünnen Folie aus einem diamagnetischen
Stoff, z. B. einer Kupferfolie von etwa o,oi mm Stärke, gegeneinanderge:drückt werden.
Derartige Folien werden zumeist in an sich bekannter Weise durch Walzen hergestellt.
DieGrenze für ,dieFertigungderartiger Folien liegt etwa bei den angegebenen Werten
von 0,01 mm. Bei diesem Verfahren erweist es sich als Hauptnachteil, daß die Spaltbreite
durch das Anpassen zweier geschliffener Flächen -an eine Folie erfolgt. Selbst bei
sehr sorgfältiger Montage resultiert aus dem nicht vollkommen gleichmäßigen Anliegen
der Schliffläche an (die Folie, daß :die tatsächlichen Spaltdimensionen nicht mit
der durch .die Foilienstärke zu erwartenden übereinstimmen. Dieser Fehler wird naturgemäß
um so größer, je geringer die Fo:lienstärke wird.Process for the production of magnetic cores with a gap filled by a diamagnetic substance, in particular for magnetic sound recording and reproduction. For many purposes, magnetic systems are used whose core, e.g. B. made of layered iron sheet, is interrupted by a gap. For example, such gap cores with corresponding coils are used as magnetic heads for sound recording and reproduction by means of magnetic wires or tapes. In this case, the carrier, which is either made of .massivem iron or other suitable alloys in tape or wire form or of a plastic with embedded magnetic particles, is moved past the gap, so that the arcuate magnetic lines of force, which at the gap edges of a Cross the magnetic pole to the other, enforce the magnetic carrier. The effective width of the gap in the running direction of the sound carrier must, as is known, be dimensioned to be smaller, the lower the tape speed used and the higher the maximum frequency to be recorded. If the gap is measured, as has so far been the case with 4-type tape systems, at around 0.03 mm, then with a tape speed of around 20 to 40 cm it is still possible to record and reproduce frequencies up to about 4,000 to 8,000 Hz. If you want to improve the reproduction of the high frequencies or if you want to reduce the tape speed further with the frequency range unchanged, it is necessary to switch to smaller gap widths. The previously customary gaps in: the widths indicated above are normally produced in such a way that: the two pole faces of the core adjoining one another at the gap after grinding or polishing with the interposition of a thin film of a diamagnetic material, e.g. B. a copper foil of about 0.1 mm thickness, against each other: be pressed. Such films are mostly produced in a manner known per se by rolling. The limit for the production of such films is approximately at the specified values of 0.01 mm. The main disadvantage of this method is that the gap width is achieved by adapting two ground surfaces to a film. Even with very careful assembly, the fact that the grinding surface does not lie perfectly evenly results in the fact that: the actual gap dimensions do not match those to be expected from the thickness of the foil. This error naturally increases the smaller the foil thickness .
Um die Spaltdicke weiter herabzusetzen, und auch bei serienmäßiger
Herstellung wird nunmehr gemäß der 'Erfindung das diamagnetische Füllmittel nicht
aus einer für :gewöhnlich :gewalzten Folie gebildet, sondern durch 'S.chichtenbildung
mit Hilfe eines molekular arbeitendenAuftragverfahrens hergestellt. In erster Linie
kommen hierfür galvanische Verfahren in Betracht. Geeignet sind ferner Verdampfungsverfahren,
z. B. im Vakuum, oder düch das Verfahren der Kathodenzerstäubung. Ein weiteres Verfahren
besteht darin, die . diamagnetische Schicht .zunächst durch Galvanisieren, Verdampfen
oder Zerstäuben auf einer besonderen Trägerschicht aufzubringen, die, nachdem sie
mit der Metallseite auf die Spaltfläche des Magnetkernes @ aufgelegt worden ist,
z. B. durch Flüssigkeit oder Säure wieder entfernt wird. Beispielsweise kommt als
@derartiger Zwischen-träger-Steinsalz in Betracht. Der Hauptvorteil des neuen Verfahrens
besteht darin, daß die Stärke des diamagnetischen Füllstoffes nicht nur sehr gering
gehalten, sondern vor allem ganz genau bemessen werden kann, z. B. in Abhängigkeit
von der für einen Galvannsiervongang aufgewendeten Zeitdauer oder Strörnstärke.
Auf diese Weise hat man es fertigungstechnisch leicht in der Hand, stets .die optimale
Dicke -der diamagnetischen Schicht zu erhalten, die nach unten im wesentlichen durch
den Anpreßdruck zwischen den beiden aneinander anliegenden Polflächen bzw. durch
unvermeidliche Unebenheiten dieser Polflächen begrenzt ist.In order to further reduce the gap thickness, and also with standard ones
According to the invention, the diamagnetic filler is not produced
Formed from a usually: rolled foil, but rather by forming layers
produced with the help of a molecular application process. Primarily
Galvanic processes can be used for this. Evaporation processes are also suitable,
z. B. in a vacuum, or by the process of cathodic sputtering. Another procedure
is the. diamagnetic layer, initially by electroplating, evaporation
or spray to apply on a special support layer that after it
has been placed with the metal side on the gap area of the magnetic core @,
z. B. is removed again by liquid or acid. For example, comes as
@Such intermediate-carrier rock salt into consideration. The main advantage of the new procedure
is that the strength of the diamagnetic filler is not only very small
held, but above all can be measured very precisely, z. B. depending
on the duration or strength of a galvanizing process.
In this way, it is easy to control in terms of production technology, always the optimal one
Thickness - to get the diamagnetic layer, which is essentially through downwards
the contact pressure between the two abutting pole faces or through
unavoidable unevenness of these pole faces is limited.
Als :diamagnetischer Stoff eignet sich für den vorliegenden Zweck
in erster Linie Kupfer, jedoch können auch andere Stoffe, wie beispielsweise Wismut,
Blei; Zink, Zinn, Kadmium, Antimon, Gold od. dgl., verwendet werden.As: diamagnetic substance is suitable for the present purpose
primarily copper, but other substances such as bismuth,
Lead; Zinc, tin, cadmium, antimony, gold or the like. Can be used.
Der Bearbeitungsvorgang ist vorzugsweise ;derart, (daß :die des beispielsweise
lamellierten Eisenkernes zunächst sorgfältig eben geschliffen .und sodann poliert
oder gelappt werden, worauf entweder eine dieser beiden Flächen oder auch beide
in der anggeggebenen Weise mit einer molekular dünnen diamagnetischen Schicht, z.-B.
aus Kupfer, überzogen werden. Beim Zusammenfügen der beiden Polenden am Spalt wird
vorzugsweise so vorgegangen, daß die Blechlamellen zunächst miteinander verklebt
und außerdem mittels Niete oder Schrauben von beiden Seiten her zusammengedrückt
werden, und zwar .unter Verwendung von beispielsweise aufs Messing bestehenden Nietwangen.
Diese Nietwangen sind zweckmäßig mit Bohrungen versehen, die senkrecht zur Spaltfläche
liegen und durch die Sehrauben oder Gewindebolzen verlaufen, .mit deren Hilfe die
beiden Kernteile unter dem jeweils gewünschten Druck gegeneinandergepreßt werden.The machining process is preferably such (that: that of, for example
The laminated iron core is first carefully ground and then polished
or lobed, whereupon either one of these two surfaces or both
in the specified manner with a molecularly thin diamagnetic layer, e.g.
made of copper. When joining the two pole ends at the gap
preferably proceeded in such a way that the sheet-metal lamellae are first glued to one another
and also pressed together from both sides by means of rivets or screws
using, for example, rivet cheeks made on brass.
These rivet cheeks are expediently provided with bores that are perpendicular to the gap surface
lie and run through the visual screws or threaded bolts, .with the help of which the
both core parts are pressed against each other under the desired pressure.
Mikroskopische Untersuchungen an derart hergestellten Kernspalten
@bzw. elektrische Messungen der mit derartigen Anordnungen erzielbaren oberen Grenzfrequenzen
@zeigten, daß es nach der Erfindung ohne weiteres möglich,ist, Spalte einer Dicke
von erhe'bdich weniger als o,oi mm zu erhalten, z. B. einer Dicke von o,ooi .bis
o,oo5 mm. Die Dicke :der nach der Erfindung erhaltenen diamagnetischen Schicht läßt
sich gegebenenfalls :dadurch noch weiter herabsetzen, daß diese Füllschicht nach
erfolgter Auftragung einer Erwärmung und zugleich einem gewissen Preßdruc'k seitens
der Polflächen ausgesetzt wird. Dadurch kann nochmals ein Teil der Schicht nach
außen weggepreßt werden, worauf :dieser herausgepreß-te Teil durch Abschleifen od.
dgl. entfernt wird.Microscopic examinations of nuclear fissures produced in this way
@respectively. electrical measurements of the upper limit frequencies that can be achieved with such arrangements
@showed that according to the invention it is readily possible to create gaps of a thickness
from erhe'bdich to get less than o, oi mm, z. B. a thickness of o, ooi .bis
o, oo5 mm. The thickness of the diamagnetic layer obtained according to the invention leaves
possibly: thereby further reduce that this filling layer after
after application of a heating and at the same time a certain Preßdruc'k on the part
exposed to the pole faces. As a result, part of the layer can be retracted again
are pressed away on the outside, whereupon: this pressed-out part by grinding od.
Like. Is removed.