DEP0043047DA - Magnetogrammträger - Google Patents

Description

In den Anfängen der magnetischen Tonaufzeichnung verwendete man Stahlbänder und Drähte. In der Weiterentwicklung verließ man für hochwertige Schallaufzeichnungen das Stahlband und Stahldrahtprinzip und erzeugte die magnetische Schicht von z.B. 20 (My) Dicke auf einem Kunststoffband von z.B. 30 (My) Dicke unter Verwendung von magnetischen Metalloxyden, die man in einem Kunststoffilm einbettete. Damit wurden mehrere technische Vorteile erreicht: U.a. die tonrichtige Wiedergabe bis in den Bereich der höchsten Tonfrequenzen, die richtige Wiedergabe auch der feinsten Einzelheiten der Schallschwingungskurve und ein geringer Kopiereffekt. Es sind ferner Bänder vorgeschlagen worden, die durch Aufspritzen von Metall auf ein Trägerband hergestellt werden sollten. Da es nicht gelingt, durch ein Spritzverfahren eine ausreichende homogene Schicht von weniger als z.B. 10 (My) herzustellen, ist es auf diesem Wege nicht möglich, hochwertige Magnetogrammträger zu schaffen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Lautschriftträger, bestehend aus einem unmagnetischen Trägermaterial z.B. Kunststoffbänder oder Fäden aus Polyvinylchlorid, Diacetat, Polystyrol, Papier usw. auf die ein homogenes magnetisches Material ohne Verwendung von Kunststoff als Einbettmasse durch Aufdampfen von Weicheisen oder Magnetstahllegierungen im Hochvakuum oder durch Kathodenzerstäubung in sehr dünner Schicht von z.. 0,1-2 (My) Dicke (0,0001 - 0,002 mm) aufgebracht wird.

Magnetogrammträger gemäß Erfindung gegen eine Anzahl technischer und wirtschaftlicher Vorteile, die nachstehend aufgeführt werden sollen.

Bei der Lorenz'schen Stahltonbandmaschine verwendet man beispielsweise ein 3 mm breites 0,08 mm (80 (My)) starkes Stahlband, von dem eine Rolle für 20 Min. Spieldauer etwa 8 kg wiegt. Eine Rolle gleicher Abspieldauer auf Filmband und Pigment wiegt etwa 600-700 g. Dem gegenüber wiegt ein Band nach Erfindung nur 150-200 g.

Die Banddicke eines Stahltonbandes beträgt z.B. 80 (My), das Pigment-Filmband 50-60 (My), während ein Band nach Erfindung bei gleicher Festigkeit wie das Filmband nur 26 (My) dick zu sein braucht. Eine Rolle gleichen Durchmessers erlaubt damit eine Abspieldauer von z.B. 30-40 Min., verglichen mit 20 Min. des jetzt üblichen Standardtyps, da man bei gleichem Volumen und Abspielbedingungen statt 1000 m Band etwa 1600-2000 m nach Erfindung unterbringen kann.

Die Festigkeit von magnetischen Bändern mit Pigmentschichten von z.B. 50 (My) Dicke zeigt die gleiche Festigkeit wie z.B. das Trägerband von 25-30 (My) nach dem neuen Verfahren.

Die Empfindlichkeit eines Tonträgers ist in sehr starkem Maße abhängig von der Homogenität der Oberfläche der Tonträgerschicht. Je höher der Füllfaktor der Oberfläche des Bandes bei den Pigmentfilmen, bei denen praktisch höchstens 50 Vol.-% erreichbar sind, umso größer ist die Empfindlichkeit der Schicht. Gemäß Erfindung kann praktisch ein Füllfaktor bis zu 100 verwirklicht werden. Die Empfindlichkeit der Bänder ist damit sehr hoch einstellbar, bzw. man kann mit sehr geringen Schichtdicken der magnetischen Auflage auskommen. Es konnte z.B. mit einem Band mit einer Metallschicht von nur 0,1 (My) Schichtdicke eine einwandfreie Tonwiedergabe erzielt werden. Praktisch kann man mit dem neuen Band bei Schichtdicken von 1 (My) und darüber weit höhere Empfindlichkeiten erzielen als dies mit den Pigmentfilmbändern erreichbar war.

Der Frequenzgang der Magnetogrammträger ist, wie bekannt, sehr stark von der Schichtdicke, der Permeabilität der Schicht, der Glätte der Oberfläche und der Schmiegsamkeit des Bandes abhängig. Mit den dicken Stahlbändern ließ sich daher nur ein beschränkter Frequenzbereich wiedergeben. Bänder gemäß Erfindung können in den Kennzahlen alle Vorteile der hochwertigen Pigment-Filmbänder zeigen, da sie weich und schmiegsam sind, eine glatte hohle Oberfläche zeigen und man mit Strichdicken von z.B. weniger als 1 (My) arbeitet.

Bei Verwendung von Stahlbändern gestaltet sich das Schneiden und Wiederzusammenfügen überaus schwierig. Die Bänder gemäß Erfindung lassen sich genau so, wie die Pigmentfilmbänder durch ein einfaches Klebverfahren nach dem Schneiden wieder vereinigen.

Die Verfahren zur Herstellung von homogenen Metallschichten auf Kunststoffbänder oder Papier, Kunststoffäden und unmagnetischem Metall durch Metallbedampfung und Kathoden-Zerstäubungsverfahren sind in der Technik eingeführt. Zur Erzielung sehr dünner homogener Schichten erwies sich das Metalldampf-Verfahren als am günstigsten. Man erreicht hier z.B. Metallisierungsgeschwindigkeiten von 5 m/sek. wenn auf Papier ein- oder beidseitig eine etwa 0,5 (My) dicke Metallschicht (z.B. Zink) aufgetragen werden soll.

Bei der Metallisierung der Kunststoffbänder usw. zwecks Herstellung von Lautschriftträgern, werden diese dem vom geschmolzenen Metall ausströmenden Metalldämpfen, z.B. Weicheisen, Magnetstahllegierungen und von Metallkombinationen, die magnetische Schichten geben, und zwar zwecks Tiefhaltung des Siedepunktes des Metalls und Erzielung eines aus möglichst kleinen Teilen, d.h. aus Atomen oder Molekülen bestehenden Dampfes in bekannter Weise in einem unter Vakuum stehenden Gefäß ausgesetzt. Je nach der technischen Forderung kann man so bei sehr hohem Vakuum dünnere Metallüberzüge in Form von Atomen aufbringen oder soweit es sich um dickere Metallschichten handelt - bei - geringerem Vakuum oder bei erhöhter Verdampfungstemperatur arbeitet.

Während mit den bekannten Verfahren bei der Metallisierung meist Kupfer, Silber, Gold, Aluminium, Zink, Kadmium, d.h. unmagnetische Schichten erzeugt werden, wird nach Erfindung eine magnetisierbare Schicht aus Eisen, Eisenlegierungen usw. auf dem Träger gebildet.

Bei der Bildung magnetischer Schichten besonders hoher Remanenz kann man nach Erfindung so vorgehen, daß man die Abscheidung der Schicht zwecks Orientierung magnetischer Bezirke in einem magnetischen oder elektrischen Feld erfolgen läßt oder diese "Vergütung" des Bandes in einem gesonderten Prozess anschließt.

Die auf dem unmagnetischen Träger aufzubringende magnetische Schicht muß bestimmte magnetische Eigenschaften in Bezug auf die Permeabilität und die Koerzitivkraft mitbringen. Durch Variation der Legierungsbestandteile der aufzudampfenden Schicht kann man die gewünschten Eigenschaften erhalten.

Als geeignete Metallegierungen kommen z.B. Legierungen des Eisens mit Kupfer, Aluminium, Nickel, Kobalt, Kohlenstoff usw. infrage. Eine Komponente ist dabei meist unmagnetisch.

Magnetstahllegierungen dieser Art sind in der Technik ans sich bekannt. Weicheisen zeigt gemäß Erfindung ebenfalls gute Schichteigenschaften.

Den gewünschten magnetischen Anforderungen bei der Tonträgerherstellung gemäß Erfindung kann weiterhin durch technische Maßnahme bei der Metallspiegelbildung Rechnung getragen werden.

Für die Ausbildungsform der Schicht ist der Dampfdruck und die Temperatur von Einfluß. Man wendet gemäß Erfindung z.B. ein Vakuum von 10(exp)-3 bis 10(exp)-4 mm Hg an und arbeitet bei einer Temperatur von z.B. 800-950°C. Die Entfernung der zu überziehenden Kunststoffbahn von der Metalloberfläche steht im Zusammenhang mit der Bahngeschwindigkeit, der Temperatur der Bahn (evtl. Kühlung vorsehen), der Art der Fremdgase, dem Gasdruck und der Erhitzungstemperatur. Ist die Entfernung der zu überziehenden Kunststoffbahn kleiner als die mittlere freie Weglänge der Eisenatome (z.B. 1 cm), dann wird der Verteilungsgrad der anprallenden Eisenatome vorwiegend atomar sein. Ist diese Entfernung größer, so vereinigt sich, abhängig vom Weg ein Teil der Atome vor der Abscheidung zu Teilchen kolloider Dimensionen.

Gemäß vorliegender Erfindung kann man auch Metallschichten übereinander kombinieren, entweder indem man zwecks Erhöhung der Haftfestigkeit auf der Folie nach bekannter Methode ein Vorkeimmetall aufdampft oder die Auswahl mehrerer Metallschichten übereinander nach magnetischen und elektrischen Gesichtspunkten trifft.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß man auf eine Kunststoff Folie eine dünne, nichtmagnetische Metallschicht wie z.B. Zink oder Kupfer aufdampft und anschließend auf die aufgedampfte Schicht eine magnetische Metallschicht auf elektrochemischem oder katophoretischem Wege nach einem kontinuierlichen Verfahren abscheidet.

Ein Vorteil des neuen Verfahrens ist es, daß man praktisch jede Kunststoff-Folie, sofern sie mechanisch geeignet ist, einsetzen kann.

Die Herstellung von Tonträgern nach dem neuen Verfahren ist billiger und technisch einfacher durchzuführen, als nach den bisherigen Verfahrensmethoden. Während man jetzt mit großen Bandgießmaschinen mit Laufgeschwindigkeit von z.B. 2 m pro Min. arbeitet, gelingt es nach dem neuen Verfahren bei wesentlich kleinerem apparativen Aufwand Laufgeschwindigkeiten von z.B. 1 m/sek zu erzielen.

Der Chemikalienverbrauch an Kunststoffen (12 g pro m(exp)2), magnetischen Pigmenten (25 g pro m(exp)2) und Lösemitteln (40-150 g pro m(exp)2) zur Herstellung der Pigmentschicht der Pigment-Filmbänder fällt nach dem neuen Verfahren ganz weg. An deren Stelle benötigt man nur pro m(exp)2 z.B. 0,7-7 g eines magnetischen Metalls.

Falls die aufzubringende magnetische Schicht eine schlechte Haftfestigkeit zeigt, trägt man dünne Lackschutz-Schichten hoher Abriebfestigkeit aus technisch bekannten Kunststoffen auf die Oberfläche auf. Schichten von z.B. 1 (My) Dicke können ausreichen, um den gewünschten Effekt zu erzielen. Als Kunststoff verwendbar sind dafür Nitrocelluloselacke, Polyvinylchlorid-, Polyvenylacetat-Mischpolymerisate, Kunststoffe auf der Basis Polyoxyester, Polyisocyanate usw.

Das neue Verfahren zur Herstellung von Tonträgern hat besondere Vorteile bei der Aufbringung von magnetischen Tonspuren auf Leichtbildfilmen. Man kann die magnetische Schicht z.B. 0,3-1,0 (My) Dicke vor oder nach dem Auftrag der photographischen Emulsion auf einer beliebigen Seite des Filmes aufdampfen. Für den praktischen Fall läßt sich Magnettonspur und Lichttonspur auf einem Band kombinieren.

Beispiel 1:

In einem Vakuumgefäß wird unter einem absoluten Druck von 0,002 mm Hg eine Magnetstahllegierung geschmolzen und der entstehende Metalldampf kurzzeitig der zu metallisierenden Folie, z.B. Triacetat von 30 (My) Dicke zugeführt. Die Laufgeschwindigkeit und der Abstand des Bandes von der geschmolzenen Metalloberfläche wird so eingestellt, daß man Metallschichten von z.B. 0,15 (My) Dicke (0,00015 mm) mit einem Eisengehalt von z.B. 0,75 g/m(exp)2 erreicht. Man trägt nun zum Schutz der Metallschicht eine etwa 1 (My) dicke Kunststoffschicht auf.

Das so erhaltene Band gibt eine einwandfreie Tonwiedergabe in Bezug auf Frequenzgang, Kopiereffekt, usw.

Claims (5)

1) Magnetogrammträger, bestehend aus einem unmagnetischen Träger mit einer magnetischen Schicht von einer Dicke kleiner/gleich 2 (My).

2) Magnetogrammträger, bestehend aus einem unmagnetischen Träger mit einer durch Verdampfen in Hochvakuum (oder durch Kathodenzerstäubung) aufgebrachten magnetischen Schicht.

3) Magnetogrammträger nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch unter der Einwirkung eines magnetischen Feldes entstandene gerichtete magnetische Bezirke.

4) Magnetogrammträger nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Schutzschicht über der magnetischen Schicht.

5) Magnetogrammträger nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine unmagnetische Metallschicht zwischen dem unmagnetischen Träger und der magnetischen Schicht.