NL8403053A

NL8403053A - Magnetic head for recording reproducing and/or erasing - has transfer gap merging into contact face in concave region in direction of movement

Info

Publication number: NL8403053A
Application number: NL8403053A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1984-10-08
Filing date: 1984-10-08
Publication date: 1986-05-01

Abstract

The head has a contact face (2) for a flexible magnetic information carrier which can be moved in a direction (V) along the face. A transfer gap (3) merges into the contact face. This gap lies in a region (6) of the latter (2) which is curved into a concave shape in the direction of movement. On either side of this region (6) are regions (7,8) curved into a convex shape in the direction of movement (V). The contact face is curved into a convex shape transverse to the direction of movement. Due to this shape, an information carrier exerts only a low pressure on and near the transfer gap.

Description

YY.

ΕΗΝ 11.175 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven..1 11,175 1 N.V. Philips' Incandescent lamp factories in Eindhoven.

"Magneetkop""Magnetic head"

Magneetkop voor het op tekenen, weergeven en/of wissen van magnetische informatie in een spoor van een flexibele magnetische-informatiedrager, omvattende een magneetkem, voorzien van een kontakt-vlak waarlangs een flexibele magnetische-informatiedrager in aanraking 5 met de magneetkop in een voorafbepaalde bewegingsrichting voortbeweeg-baar is, en van een niet-magnetische overdrachtsspleet die het kontakt-vlak doorsnijdt, welk kontaktvlak in de bewegingsrichting ter weerszijden van de overdrachtsspleet gekromd is, welke magneetkem plaatselijk bestaat uit een materiaal van een hogere slijtvastheid dan het magneti-10 seerbare materiaal van de magneetkem elders. Een dergelijke magneetkop is bekend uit het Duitse octrooischrift 1.212.997 (E. Mams, W.M. Hubbard, 2-2-1967).Magnetic head for recording, displaying and / or erasing magnetic information in a track of a flexible magnetic information carrier, comprising a magnetic core, provided with a contact surface along which a flexible magnetic information carrier contacts the magnetic head in a predetermined direction of movement is movable, and of a non-magnetic transfer slit which intersects the contact plane, which contact plane is curved in the direction of movement on either side of the transfer slit, the magnetic core locally consisting of a material of higher abrasion resistance than the magnetizable material of the magnetic core elsewhere. Such a magnetic head is known from German patent 1,212,997 (E. Mams, W.M. Hubbard, 2-2-1967).

Doordat bij gebruik van de magneetkop een informatiedrager over het kontaktvlak wordt voortbewogen, slijt de magneetkop. Daardoor 15 neemt de hoogte van de overdrachtsspleet af. (Daarbij wordt onder "hoogte" van de overdrachtsspleet diens afmeting verstaan, dwars op het oppervlak van het kontaktvlak ter plaatse van de overdrachtsspleet).Because an information carrier is advanced over the contact surface when the magnetic head is used, the magnetic head wears out. As a result, the height of the transfer gap decreases. ("Height" of the transfer gap is understood to be its size, transverse to the surface of the contact surface at the location of the transfer gap).

Voor de kwaliteit van dè informatie-overdracht tussen de informatiedrager en de magneetkop, is de hoogte van de overdrachtsspleet echter 2® van grote betekenis. Slijtage van de magneetkop vermindert de hoogte van de overdrachtsspleet op den duur zover dat de levensduur van de magneetkop beëindigd wordt.However, for the quality of the information transfer between the information carrier and the magnetic head, the height of the transfer gap 2® is of great importance. Magnetic head wear eventually reduces the height of the transfer gap to the extent that the life of the magnetic head is terminated.

Bij de bekende magneetkop bestaan die delen van de magneetkem waarvan een oppervlak het kontaktvlak vormt, uit slijtvast 25 materiaal. Door dat slijtvaste materiaal is de levensduur van die magneetkop weliswaar verlengd, maar de kwaliteit van de informatie- j overdracht is verminderd, omdat niet het materiaal met de beste zacht-magnetische eigenschappen kon worden gekozen. Het materiaal van het kontaktvlak van de bekende magneetkop moet namelijk slijtvastheid aan 30 magnetiseerbaarheid paren. Een ander bezwaar van de bekende magneetkop is, dat de delen van de magneetkop welks oppervlak het kontaktvlak vormen, evenmin uit het meest-slijtvaste materiaal kunnen bestaan, omdat die delen ook magnetiseerbaar moeten zijn.In the known magnetic head, those parts of the magnetic core whose surface forms the contact surface consist of wear-resistant material. Although the wear-resistant material has extended the life of that magnetic head, the quality of the information transfer is reduced, because it was not possible to select the material with the best soft-magnetic properties. Namely, the material of the contact surface of the known magnetic head must match wear resistance with magnetisability. Another drawback of the known magnetic head is that the parts of the magnetic head whose surface form the contact surface cannot consist of the most wear-resistant material either, because those parts must also be magnetizable.

ê*53053 PHN 11.175 2 ê' *ê * 53053 PHN 11.175 2 ê '*

De uitvinding beoogt nu een magneetkop van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, die een lange levensduur heeft en desondanks een goede informatie-overdracht mogelijk maakt.The object of the invention is now to provide a magnetic head of the type mentioned in the preamble, which has a long service life and nevertheless enables good information transfer.

Dit doel is met een magneetkop van de in de openings-5 paragraaf anschreven soort volgens de uitvinding daardoor gerealiseerd, dat de delen van het kontaktvlak ter weerszijden op afstand van de overdrachtsspleet bestaan uit slijtvasten materiaal dan het magnetiseer-bare materiaal in de onmiddellijke omgeving van de overdrachtsspleet.This object has been achieved with a magnetic head of the type according to the invention described in the opening paragraph 5, in that the parts of the contact surface on both sides at a distance from the transfer gap consist of wear-resistant material than the magnetizable material in the immediate vicinity of the transfer gap.

Bij de magneetkop volgens de uitvinding kan het materiaal 10 van het kontaktvlak op afstand van de overdrachtsspleet gekozen zijn qp grond van zijn grote slijtvastheid, zonder dat daarbij de magneti-seerbaarheid van dat materiaal enigerlei rol heeft gespeeld. Ook slijtvast, niet magnetiseer baar materiaal kan zijn toegepast.In the magnetic head according to the invention, the material 10 of the contact surface remote from the transfer gap can be chosen due to its high wear resistance, without the magnetisability of that material having played any role. Wear-resistant, non-magnetizable material can also be used.

Het magnetiseerbare materiaal van de magneetkem kan zijn gekozen 15 op grond van zijn zacht-magnetische eigenschappen, terwijl zijn slijtvastheid, hoewel niet zonder belang, een geringere betekenis heeft.The magnetizable material of the magnetic core may be selected for its soft-magnetic properties, while its abrasion resistance, while not without importance, has a lesser significance.

Een magneetkop van een goed 'magnetiseerbaar, redelijk slijtvast materiaal, zoals mangaan/zinkferriet, of van een weinig slijtvast materiaal met zeer goede magnetische eigenschappen, zoals 20 legeringen op basis van nikkel en ijzer, heeft, volgens de uitvinding voorzien zijnde van een kontaktvlak dat op afstand van de overdrachtsspleet gevormd is uit een slijtvasten materiaal, een langere levens-„ bijv.According to the invention, a magnetic head of a good magnetizable, reasonably wear-resistant material, such as manganese / zinc ferrite, or of a low-wear-resistant material with very good magnetic properties, has, in accordance with the invention, a contact surface which at a distance from the transfer slit is formed of a wear-resistant material, a longer life span eg.

duur dan een-magneetkop met een geheel/uit mangaan/zinkferriet bestaande magneetkem, en eenzelfde overdrachtskwaliteit.expensive than a magnetic head with a magnetic core consisting entirely of manganese / zinc ferrite, and the same transfer quality.

25 Voor het met minimaal signaalverlies optekenen en weer geven van magnetische informatie is het van belang dat nabij de overdrachtsspleet de afstand tussen de magneetkop en de informatiedrager minimaal is. Tijdens bedrijf van de magneetkop volgens de uitvinding, is die afstand qp het kontaktvlak kleiner dan ongeveer drie maal de 30 getotaliseerde ruwheid van het kontaktvlak en van de informatiedrager.For recording and displaying magnetic information with minimal signal loss, it is important that the distance between the magnetic head and the information carrier is minimal near the transfer gap. During operation of the magnetic head according to the invention, that distance qp the contact surface is less than about three times the totalized roughness of the contact surface and of the information carrier.

De magneetkop is dan ook een magneetkop van het kontakttype.The magnetic head is therefore a magnetic head of the contact type.

Uitvoeringsvormen van de magneetkop volgens de uitvinding worden in de tekeningen getoond. Daarin isEmbodiments of the magnetic head according to the invention are shown in the drawings. In it is

Fig. 1a een zijaanzicht van een magneetkop,· 35 Fig.' 1b het profiel van het kontaktvlak van de magneet kop van figuur 1a;Fig. 1a is a side view of a magnetic head, FIG. 1b the profile of the contact surface of the magnetic head of figure 1a;

Fig. 2 het profiel van het kontaktvlak van een tweede uitvoeringsvorm van de magneetkop; 8403053 * HJN 11.175 3Fig. 2 the profile of the contact surface of a second embodiment of the magnetic head; 8403053 * HJN 11,175 3

Fig. 3 het profiel van het kontaktvlak van een derde uitvoeringsvorm van de magneetkop;Fig. 3 the profile of the contact surface of a third embodiment of the magnetic head;

Fig. 4 de reciproque van de kromtestraal van het profiel van figuur 2 en figuur 3 als furiktie van de afstand tot de overdrachts-5 spleet;Fig. 4 the reciprocal of the radius of curvature of the profile of FIG. 2 and FIG. 3 as a correction of the distance to the transfer gap;

Fig. 5 de drukverdeling over het oppervlak van de magneet-koppen volgens figuur 1, figuur 2 en figuur 3;Fig. 5 shows the pressure distribution over the surface of the magnetic heads according to figure 1, figure 2 and figure 3;

Fig. 6 het profiel van het kontaktvlak van een vierde uitvoeringsvorm van de magneetkop.Fig. 6 the profile of the contact surface of a fourth embodiment of the magnetic head.

10 De magneetkop van figuur 1a voor het optekenen, weergeven en/of wissen van magnetische informatie in een spoor van een flexibele magnetische-informatiedrager, heeft een magneetkero 1. Langs een kontaktvlak 2 is een flexibele magnetische-informatiedrager in aanraking met de magneetkop in een voorafbepaalde bewegingsrichting V voortbeweeg-15 baar. Een niet-magnetische overdrachtsspleet 3 doorsnijdt het kontaktvlak 2, dat ter weerszijden van die spleet gekromd is. In de magneetkem 4 1 is een spoelkamer/uitgespaard, waar draadwindingen 5 doorheen lopen.The magnetic head of figure 1a for recording, displaying and / or erasing magnetic information in a track of a flexible magnetic information carrier, has a magnetic kero 1. Along a contact surface 2, a flexible magnetic information carrier is in contact with the magnetic head in a predetermined direction of movement V movable. A non-magnetic transfer slit 3 intersects the contact surface 2, which is curved on either side of that slit. In the magnetic core 41, a coil chamber / is cut out, through which windings 5 of windings pass.

Plaatselijk (1a, 1b) bestaat de magneetkem 1 uit materiaal van een hogere slijtvastheid dan elders. De delen 1a, 1b uit slijtvaster materiaal 20 zijn zo geplaatst, dat het kontaktvlak 2 qp afstand van en ter weerszijden van de overdrachtsspleet wordt gevormd door delen 2a, 2b van slijtvaster materiaal (1a,1b) dan het materiaal van de magneetkem 1 in de onmiddellijke omgeving van de overdrachtsspleet 3.Locally (1a, 1b) the magnetic core 1 consists of material of a higher wear resistance than elsewhere. The parts 1a, 1b of wear-resistant material 20 are arranged such that the contact surface 2 qp away from and on either side of the transfer gap is formed by parts 2a, 2b of wear-resistant material (1a, 1b) than the material of the magnetic core 1 in the immediate area around the transfer gap 3.

Het inzicht dat aan de uitvinding ten grondslag ligt, zal 25 aan de hand van figuur 1b worden toegelicht.The insight underlying the invention will be elucidated with reference to Figure 1b.

De curve 2 geeft in figuur 1b het profiel van het kontaktvlak van de magneetkop van figuur 1a weer. De overdrachtsspleet 3 valt samen met de w-as. De hoogte van de spleet 3 is met w aangeduid. Het kontaktvlak 2 is synmetrisch getekend ten opzichte van de w-as. Cp de 30 x-as is de afstand van elk punt van het kontaktvlak tot de spleet 3 uitgezet, cp de w-as de relatieve hoogte van elk punt ten opzichte van de spleet 3. In de onmiddellijke omgeving van de overdrachtsspleet 3, waar [x| -C , bestaat het kontaktvlak bijvoorbeeld uit ferriet (1): j goed magnetiseerbaar, maar relatief weinig slijtvast (relatief grote 35 slijtagefaktor K^). Ter weerszijden van en qp afstand van de spleet 3 bestaat het kontaktvlak 2a,2b, waar [ x | < L, uit slijtvast materiaal 1a respektievelijk 1b, waarbij in dit voorbeeld materiaal 1a identiek is aan meteriaal 1b. De slijtagefaktor van dit materiaal is K. , lel 8403053 ?* ff EHN 11.175 4 waarbij gezien de grotere slijtvastheid van materiaal 1a geldt;The curve 2 in figure 1b shows the profile of the contact surface of the magnetic head of figure 1a. The transfer slit 3 coincides with the w axis. The height of the slit 3 is indicated by w. The contact surface 2 is drawn symmetrically with respect to the w axis. On the x-axis, the distance from each point of the contact surface to the gap 3 is plotted, on the w-axis the relative height of each point relative to the gap 3. In the immediate vicinity of the transfer gap 3, where [ x | -C, the contact surface consists, for example, of ferrite (1): j good magnetisable, but relatively little wear-resistant (relatively large wear factor K ^). The contact surface 2a, 2b exists on either side of a qp distance from the slit 3, where [x | <L, of wear-resistant material 1a and 1b, respectively, in which material 1a is identical to material 1b in this example. The wear factor of this material is K., lel 8403053? * Ff EHN 11.175 4, in view of the greater wear resistance of material 1a;

De slijtage van de magneetkop kant tot uitdrukking in een vermindering van w. De snelheid van de slijtage bedraagt; 5 dw _ v „ T7 at K-p-v' waarbij K = slij tagefaktor p = kontaktdruk tussen magneetkop en informatiedrager V = relatieve snelheid tussen magneetkop en informatiedrager.The wear of the magnetic head side is reflected in a reduction of w. The rate of wear is; 5 dw _ v "T7 at K-p-v" where K = wear factor p = contact pressure between magnetic head and information carrier V = relative speed between magnetic head and information carrier.

10 Het doet voor het kontakt, de slijtage en de informatie-overdracht niet ter zake of de magneetkop, de informatiedrager, danwel beide ten opzichte van de "wereld” bewegen. Bij een kontaktvlak met een cirkel-vormig profiel en een informatiedrager niet breder dan het kontaktvlak van de magneetkop geldt; 15 P-V* -10 It is irrelevant for the contact, wear and information transfer whether the magnetic head, the information carrier, or both move relative to the "world". With a contact surface with a circular profile and an information carrier no wider than the contact surface of the magnetic head applies; 15 PV * -

waarin T = ^ékfc^acht in informatiedrager [breedte van informatiedrager Jwhere T = ^ ékfc ^ eight in information carrier [width of information carrier J

R = Radius van het kontaktvlak.R = Radius of the contact surface.

Aangezien in de figuur R initieel overal even groot is, is p initieel over het hele kontaktvlak even groot. Het kontaktvlak bestaat 20 echter uit materialen (enerzijds 1, anderzijds 1a,1b) met een ongelijke slijtvastheid, zodat er initieel een ongelijke slijtagesnelheid is (K1a<Ki): dw.j = K.j .p.V in het gebied j x j <L^Since in the figure R is initially the same everywhere, p is initially the same over the entire contact surface. However, the contact surface consists of materials (1 on the one hand, 1a, 1b on the other) with uneven wear resistance, so that initially there is an uneven wear rate (K1a <Ki): dw.j = K.j .p.V in the range j x j <L ^

25 **13 i I25 ** 13 i I

^— = K1a.p.V in het gebied < ]x L.^ - = K1a.p.V in the area <] x L.

Initieel slijt het gebied (1) in de onmiddellijke omgeving van de spleet 3 even snel als wanneer het gehele loopvlak 2 uit hetzelfde materiaal (1) zou hebben bestaan. Doch weldra neemt de slijtage-30 snelheid van dat gebied af doordat het gebied platter wordt, de kromtestraal R in dat gebied dus toeneemt, en dus de druk af neemt, immers; dw- ^ = Krp.V = Kr(T/R) .V.Initially, the area (1) in the immediate vicinity of the slit 3 wears just as quickly as if the entire tread 2 would have consisted of the same material (1). However, soon the wear rate of that region decreases because the region becomes flatter, so the radius of curvature R in that region increases, and thus the pressure decreases, after all; dw- ^ = Krp.V = Kr (T / R) .V.

Deze vertraging van de slijtagesnelheid is winst in levensduur.This wear rate slowdown is a gain in life.

35 Aan de verandering van het profiel van het kontaktvlak komt een einde als evenwicht is bereikt tussen de slijtagesnelheid in het gebied (1) in de onmiddellijke omgeving van de spleet 3 en in de gebieden (1a, 1b) op afstand van die spleet. Dan geldt 8403053 r * * * PHN 11.175 5 d*. dw.The change in the profile of the contact surface comes to an end when equilibrium is reached between the wear rate in the area (1) in the immediate vicinity of the gap 3 and in the areas (1a, 1b) at a distance from that gap. Then 8403053 r * * * PHN 11.175 5 d *. dw.

dt” = Krp1 'V = dt = K1a*p1a’V of K1 rP1 = K1a‘pla of 5 !l _ P1a _ K1a “ P1 1dt ”= Krp1 'V = dt = K1a * p1a'V or K1 rP1 = K1a' pla or 5! l _ P1a _ K1a“ P1 1

In die situatie is de druk in de oniniddellijke omgeving van de spleet 3 laag, de druk P-|a PP afstand van de spleet 3 hoog. De slijtage-snelheid van het kontaktvlak is vanaf dan uniform en bovendien gering: in de onmiddellijke ongeving van de spleet 3 tengevolge van de lagedruk Λ p<j en ondanks de lage slijtvastheid; op afstand van de spleet 3 tengevolge van de hoge slijtvastheid, ondanks de hogere druk p^.In that situation the pressure in the immediate vicinity of the slit 3 is low, the pressure P-a PP distance from the slit 3 is high. From then on, the wear rate of the contact surface is uniform and, moreover, low: in the immediate release of the gap 3 due to the low pressure Λ p <j and despite the low wear resistance; at a distance from the gap 3 due to the high wear resistance, despite the higher pressure p ^.

De door de informatiedrager op het kontaktvlak uitgeoefende j5 kracht is p.2L.b = p1.2L| .b + pla.2(L-L|) .b, waarin L en L.j langs het kontaktvlak gemeten zijn b = breedte kontaktvlak, b =J.x; iw 20 p = gemiddelde druk op kontaktvlak.The j5 force exerted on the contact surface by the data carrier is p.2L.b = p1.2L | .b + pla. 2 (L-L |) .b, where L and L.j are measured along the contact face b = contact face width, b = J.x; iw 20 p = average pressure on contact surface.

Bovenstaande relatie kan herschreven worden als: L f* L ” p = Pijr +Pia[r'r| 013X31 - n h + ha ijl)] P P1 L + pf * V" L λ * 25 L1 K1aThe above relationship can be rewritten as: L f * L ”p = Pijr + Pia [r'r | 013X31 - n h + ha ile)] P P1 L + pf * V "L λ * 25 L1 K1a

Indien ¢0 = ^ en /3 = , waarbij 0 4 oc 4.1, en 0 4 :% 4.1, geldt: r* ^ Ί P =P-, <+ - (1-00)1 .If ¢ 0 = ^ and / 3 =, where 0 4 oc 4.1, and 0 4:% 4.1, the following applies: r * ^ Ί P = P-, <+ - (1-00) 1.

mdien K-= % (als in figuur 2) en β 4.4 1 volgt dat i 30 ïlci 2 (3 .If K- =% (as in figure 2) and β 4.4 1 it follows that i 30 llci 2 (3.

PP

In de fase van uniforme slijtagesnelheid van het kontaktvlak is de druk p^ van de informatiedrager ter plaatse van de overdrachtsspleet 3 dus een faktor 2/o kleiner dan In het geval van een algemeen bekende 35 magneetkpp met een kontaktvlak geheel uit materiaal 1 en van een cirkel-vormig profiel. De levensduur van de magneetfcop in die fase van uniforme slijtagesnelheid is dus, bij een gegeven spleethoogte, een faktor 2^ zo lang als van de algemeen bekende magneetkop met een- 3403053 t PHN 11.175 6 6» zelfde spleethoogte.In the phase of uniform wear rate of the contact surface, the pressure p ^ of the information carrier at the location of the transfer gap 3 is thus a factor 2 / o smaller than In the case of a generally known magnetic force with a contact surface entirely of material 1 and of a circle-shaped profile. Thus, at a given slit height, the life of the magnetic head at that stage of uniform wear rate is a factor as long as that of the well-known magnetic head with the same slit height.

Het Hangt van de gestelde kwaliteitseisen af, of de magneet-kop aanvankelijk een in de bewegingsrichting V cirkelvormig profiel heeft (met derhalve initieel een hoge slij tagesnelheid die vermindert 5 tot een lage in de fase van uniforme slijtage), dan wel dat de magneet-kqp aanvankelijk reeds het profiel uit de fase van uniforme slijtage heeft. In dat laatste geval is de vermindering van de spleethoogte tot aan het moment waarop de minimaal bruikbare spleethoogte is bereikt, kleiner.It depends on the quality requirements set whether the magnetic head initially has a circular profile V in the direction of movement (with, therefore, initially a high wear rate which decreases to a low in the uniform wear phase), or whether the magnetic head kqp initially already has the profile from the phase of uniform wear. In the latter case, the reduction in the gap height until the minimum usable gap height is reached is smaller.

10 Uit de Britse octrooiaanvrage 82000667 (ΙΏΝ 9936) zijn reeds magneetkoppen bekend met een kontaktvlak met in de bewegingsrichting een afgeplat, van de cirkelvorm afwijkend profiel. Het kontaktvlak bestaat daarbij uit êên materiaal. Door die vorm is de druk van de informatiedrager op het kontaktvlak ter plaatse van en in de onmiddel-15 lijke omgeving van de overdrachtsspleet kleiner dan op afstand van die spleet. De drukverdeling over het kontaktvlak isöderhalve van de soort die in de fase van uniforme slij tagesnelheid bij de magneetkop volgens de uitvinding optreedt. De magneetkop volgens de uitvinding kan derhalve een vorm volgens die Britse octrooiaanvrage hebben.From British patent application 82000667 (ΙΏΝ 9936) magnetic heads are already known with a contact surface with a flattened profile deviating from the circular shape in the direction of movement. The contact surface consists of one material. Due to this shape, the pressure of the information carrier on the contact surface at and in the immediate vicinity of the transfer slit is smaller than at a distance from that slit. The pressure distribution over the contact surface is therefore of the type which occurs in the magnetic wear rate phase of the magnetic head according to the invention. The magnetic head according to the invention can therefore have a shape according to that British patent application.

20 Bij die uit de genoemde Britse octrooiaanvrage bekende magneet? kop heeft het kontaktvlak in de bewegingsrichting een profiel dat gekramd is volgens een grootste kromtestraal ter plaatse van de spleet en volgens kromtestralen die kleiner zijn op meer van die spleet verwijderde plaatsen. De reciproque van de kromtestraal is dus ter 25 plaatse van de spleet het kleinst bij een over het kontaktvlak in grootte verlopende kromtestraal. Voorbeelden van dergelijke profielen worden beschreven met de formule: 2 4 w(x) = w2x + w^x , waarin w2 en w4 een gelijk teken hebben en bijvoorbeeld de waarde “1 7 -3 52,5 m respektievelijk 2,44 x 10 m: hebben.With the magnet known from the said British patent application? In the direction of movement, the contact surface has a profile which is curved according to a largest radius of curvature at the location of the slit and according to radii of curvature that are smaller in more places removed from that slit. The reciprocal of the radius of curvature is therefore smallest at the location of the slit at a radius of curvature extending in size over the contact surface. Examples of such profiles are described by the formula: 2 4 w (x) = w2x + w ^ x, where w2 and w4 have the same sign and for example the value “1 7 -3 52.5 m and 2.44 x 10 respectively m: have.

De magneetkop volgens de uitvinding leent Zich voor audio-gebruik. In dat geval is de magnetische-informatiedrager veelal niet breder dan het kontaktvlak. Het kontaktvlak is dan veelal dwars qp de 35 bewegingsrichting vlak.The magnetic head according to the invention lends itself to audio use. In that case, the magnetic information carrier is usually no wider than the contact surface. The contact surface is then usually transverse to the direction of movement.

De magneetkop volgens de uitvinding leent zich anderszins voor videogebruik, in welk geval de informatiedrager veelal breder is dan het kontaktvlak van de magneetkop en zich onder invloed van de trék- 8403053 EEN 11.175 7 kracht tengevolge van zijn geringe buigstijfheid zijdelings cm de magneetkop heenbuigt. In dat geval heeft de magneetkop in de regel ook een kramiing van het kontaktvlak dwars op de bewegingsrichting om een convex oppervlak te vormen, zoals dat op zich bekend is uit het Britse 5 octrooischrift 1.009.591 (PHZ 18.786). Die kromming kan bijvoorbeeld parabolisch zijn, of cirkelvonnig, bijvoorbeeld met een kromtestraal van één tot verscheidene mm, zoals 1 a 3 itm, en voorkomt dat de informatiedrager aanvankelijk slechts op diens randen met het kontaktvlak van de magneetkop in kcntakt is.The magnetic head according to the invention is otherwise suitable for video use, in which case the information carrier is often wider than the contact surface of the magnetic head and bends sideways through the magnetic head under the influence of the tensile strength due to its low bending stiffness. In that case, the magnetic head, as a rule, also has a curvature of the contact surface transverse to the direction of movement to form a convex surface, as known per se from British patent specification 1,009,591 (PHZ 18,786). This curvature can for instance be parabolic, or circular, for instance with a radius of curvature of one to several mm, such as 1 to 3 µm, and prevents the information carrier from being in contact with the contact surface of the magnetic head only on its edges.

10 Bij gebruik van een magneetkop met een dergelijke flexibele, brede informatiedrager voor video-doeleinden, blijkt de informatiedrager een extra druk op het kontaktvlak uit te oefenen tengevolge'van een spanning in de drager die de drager zich zijdelings om de magneet-kqp doet heenbuigen. Daardoor treedt een snellere afname van de spleet-15 hoogte op. De niet-voorgepubliceerde Nederlandse octrooiaanvrage 8402798 (PHN 11.144} beschrijft magneetkoppen van een vorm die de druk ter plaatse van en in de onmiddellijke omgeving van de overdrachts-spleet verder reduceert en de druk op verder afgelegen plaatsen verhoogt.When using a magnetic head with such a flexible, wide information carrier for video purposes, the information carrier appears to exert an additional pressure on the contact surface as a result of a tension in the carrier which causes the carrier to bend sideways around the magnet head. . As a result, a faster decrease in the slit height occurs. The non-prepublished Dutch patent application 8402798 (PHN 11.144} describes magnetic heads of a shape that further reduces the pressure at and in the immediate vicinity of the transfer gap and increases the pressure at more distant locations.

Een dergelijk profiel is zeer geschikt te worden toegepast bij de mag-20 neetkcp volgens de uitvinding.Such a profile is very suitable for use in the magnetic magnet according to the invention.

Volgens de genoemde Nederlandse octrooiaanvrage neemt,in een gebied van het kontaktvlak waarin de overdrachtsspleet gelegen is, de kromtestraal waarmee het kontaktvlak in de bewegingsrichting gekromd is, toe met toenemende afstand tot de overdrachtsspleet, en liggen de 25 krcmmingsmiddelpunten boven het oppervlak van het kontaktvlak, om een concaaf oppervlak te vonten; neemt, in de gebieden van het kontaktvlak grenzend aan dat gebied waarin de overdrachtsspleet gelegen is, die kromtestraal af met toenemende afstand tot de overdrachtsspleet, en liggen de kroramingsmiddel-30 punten beneden het oppervlak van het kontaktvlak, om convexe oppervlakken te vormei; en | . is het kcntaktoppervlak dwars op de bewegingsrichting convex gekromd.According to the said Dutch patent application, in an area of the contact plane in which the transfer gap is situated, the radius of curvature with which the contact plane is curved in the direction of movement increases with increasing distance from the transfer gap, and the centers of curvature lie above the surface of the contact plane, to form a concave surface; in the areas of the contact plane adjacent to that region in which the transfer slit is located, that radius of curvature decreases with increasing distance from the transfer slit, and the crimping means are 30 points below the surface of the contact plane, to form convex surfaces; and | . the contact surface is curved convex transverse to the direction of movement.

Voorbeelden van een dergelijke kramiing van het kontaktvlak in de bewegingsrichting voldoen bij y = konstant, waarbij y =j.x;i w, 35 aan de relatie: w(x) = wQ + w2x2 + w4x4, waarin w2 en een tegengesteld teken hebben. Het kontaktvlak kan 84 C 3 0 5 3 ί ΕΗΝ 11.175 8 dwars op de bewegingsrichting bijvoorbeeld volgens een parabool of een cirkel convex zijn gekromd.Examples of such a contraction of the contact plane in the direction of movement satisfy at y = constant, where y = j.x; i w, 35 correspond to the relationship: w (x) = wQ + w2x2 + w4x4, in which w2 and have the opposite sign. The contact surface can be convexly curved 84 C 3 0 5 3 ί ΕΗΝ 11.175 8 transverse to the direction of movement, for example according to a parabola or a circle.

De magneetkop volgens de uitvinding waarvan het kontaktvlak in de bewegingsrichting gekromd is volgens de genoemde Nederlandse 5 octrooiaanvrage en waarbij de delen van het kontaktvlak uit slijtvaster materiaal binnen de in de bewegingsrichting convex gekromde gebieden liggen, hebben het voordeel van een zeer groot verschil in de door een informatiedrager uitgeoefende druk; binnen die convex gekramde gebieden (hogedruk) en ter plaatse van de spleet (lagedruk). In tegenstelling 10 tot een magneetkqp met een initieel cirkelvormig profiel (waarbij de, aanvankelijk hoge, slijtagesnelheid ter plaatse van de spleet afneemt tot een geringe slijtagesnelheid in de fase van uniforme slijtagesnelT·-heid bij een niet meer veranderend profiel), is de slijtagesnelheid van deze magneetkqp aanvankelijk ter plaatse van de spleet zeer gering, om 15 langzaam toe te nemen tot de geringe slijtagesnelheid (dezelfde die ook bij een aanvankelijk cirkelvormig profiel uiteindelijk optreedt) in de fase van evenwicht, uniforme slijtagesnelheid en niet meer veranderend profiel wordt bereikt. Het genoemde voordeel van een groot drukverschil komt dus tot uitdrukking in een verlengde levensduur, 20 tengevolge van een geringe slijtagesnelheid in de beginperiode van de levensduur.The magnetic head according to the invention, the contact surface of which is curved in the direction of movement according to the above-mentioned Dutch patent application and wherein the parts of the contact surface of wear-resistant material lie within the convexly curved areas in the direction of movement, have the advantage of a very large difference in the pressure exerted on an information carrier; within those convex areas (high pressure) and at the location of the gap (low pressure). In contrast to a magnetic bead with an initial circular profile (where the initially high wear rate at the gap decreases to a low wear rate in the uniform wear rate at a no-change profile), the wear rate of this magnetic bead is initially very small at the location of the gap, in order to slowly increase until the low wear rate (the same which eventually also occurs with an initial circular profile) in the phase of equilibrium, uniform wear rate and no more changing profile. The said advantage of a large differential pressure is thus expressed in an extended service life, due to a low wear rate in the initial period of the service life.

Als voorbeelden van slijtvaste materialen die in het kontaktvlak kunnen zijn toegepast, worden hafniumnitride en wolfraamcarbide genoemd. Deze materialen kunnen bijvoorbeeld door te sputteren 25 respektievelijk door te vlamspuiten worden aangebracht. Een andere mogelijkheid slijtvaste materialen aan te brengen, is lichamen, bijvoorr beeld balken van die materialen met lijm, zoals bijvoorbeeld acrylaatester-hars aan te brengen op samengestelde lichamen, waaruit magneetkemen worden verkregen door er plakjes van te zagen.As examples of abrasion resistant materials which can be used in the contact face, hafnium nitride and tungsten carbide are mentioned. These materials can be applied, for example, by sputtering or by flame spraying. Another possibility for applying wear-resistant materials is to apply bodies, for example beams of those materials, with glue, such as, for example, acrylate ester resin, to composite bodies, from which magnetic cores are obtained by sawing slices.

30 Opgemerkt wordt, dat uit het Duitse octrooischrift 1.524.841 (Robert Bosch GmbH, 4-9-1975) een videomagneetkop bekend is, waarbij het kontaktvlak uit tweeërlei materialen is opgebouwd; in de onmiddellijke omgeving van de overdrachtsspleet magnetiseerbaar materiaal, in de bewegingsrichting ter weerszijde daarvan niet-magnetiseerbaar 35 materiaal. Bij deze bekende magneetkop is de grootte van het kontaktvlak uit magnetiseerbaar materiaal in de bewegingsrichting kleiner dan normaal om wervelstroomverliezen te verminder en. Cm het kontaktvlak voldoende mechanische sterkte te geven is het magnetiseerbare kontaktvlak- 8403053 * ή * • m EHN 11.175 9 deel met niet-magnetiseerbaar materiaal verlengd. Zowel voor het magnetiseerbare als voor het niet-magnetiseerbare deel van het kontakt-vlak woedt materiaal van een "hoge slijtvastheid” gekozen.It should be noted that German video 1,524,841 (Robert Bosch GmbH, 9/4/1975) discloses a video magnetic head in which the contact surface is made up of two materials; magnetizable material in the immediate vicinity of the transfer gap, non-magnetizable material in the direction of movement on either side thereof. In this known magnetic head, the size of the contact surface of magnetizable material in the direction of movement is smaller than normal to reduce eddy current losses. In order to give the contact surface sufficient mechanical strength, the magnetizable contact surface has been extended with non-magnetizable material 8403053 * ή * • m EHN 11.175 9. Both the magnetizable and the non-magnetizable part of the contact surface have material of "high wear resistance".

Het inzicht dat aan de onderhavige uitvinding ten grondslag 5 ligt, kan aan dit Duitse octrooischrift niet ontleend warden.The insight underlying the present invention cannot be derived from this German patent.

In figuur 2 is het kantaktvlakprofiel in de bewegingsrichting V van een tweede uitvoeringsvorm van een magneetkop volgens de uitvinding weergegeven. De verwijzingscijfers in deze figuur zijn 10 hoger dan overeenkomstige in figuren 1a en 1b. Het profiel is gekromd 10 volgens de relatie: 2 4 w(x) = W2X + w^x ,.Figure 2 shows the side contact profile in the direction of movement V of a second embodiment of a magnetic head according to the invention. The reference numbers in this figure are 10 higher than corresponding ones in Figures 1a and 1b. The profile is curved according to the relation: 2 4 w (x) = W2X + w ^ x,.

-1 waarin W2 en w^ eenzelfde téken en de waarden 0,0525 mm respéktievelijk -3 0,0244mm hebben. Het kontaktvlak 12 is overdwars convex gekromd 15 volgens een straal van 3 irm.-1 in which W2 and w ^ have the same sign and the values 0.0525 mm and -3 0.0244 mm, respectively. The contact surface 12 is curved transversely convex in a radius of 3 µm.

In figuur 3 zijn verwijzingscijfers 10 hoger dan die van overeenkomstige delen in Fig. 2. Het profiel is gekromd volgens de relatie: 2 4 w(x) = W2X + W4X , waarin een tegengesteld téken hébben en w2 - 0,00814 mm -3 en w4 = -0,01657 mm . Het kontaktvlak 22 is overdwars convex gekromd volgens een straal van 3 πια. De overdrachtsspleet 23 bevindt zich in een concaaf gekromd gebied 26, waarop ter weerszijden convex gekromde 25 gebieden 27,28 aansluiten.In FIG. 3, reference numerals 10 are higher than those of corresponding parts in FIG. 2. The profile is curved according to the relation: 2 4 w (x) = W2X + W4X, in which an opposite sign has w2 - 0.00814 mm -3 and w4 = -0.01657 mm. The contact surface 22 is curved transversely convex according to a radius of 3 µ. The transfer slit 23 is located in a concave curved area 26, to which convex curved areas 27, 28 connect on either side.

In figuur 4 is de reciproque van de kromtestraal van het profiel van figuur 3 (curve a) en van figuur 2 (curve b) uitgezet. Daaruit blijkt dat die reciproque van een kleinste waarde bij de spleet 23 respéktievelijk 13 'groter wordt bij grotere afstanden tot de 30 spleet. Ook is zichtbaar (curve a) dat dé kronmingsmiddelpunten verspringen van boven het oppervlak van het loopvlak (22 in figuur 3) in gebied 26, naar onder dat oppervlak in de gebieden 27 en 28.In figure 4 the reciprocal of the radius of curvature of the profile of figure 3 (curve a) and of figure 2 (curve b) is plotted. It appears from this that the reciprocal of a smallest value at the gap 23 and 13 'becomes larger at greater distances from the gap. It is also visible (curve a) that the centers of curvature stagger from above the surface of the tread (22 in Figure 3) in area 26, to below that surface in areas 27 and 28.

In figuur 5 is de verdeling van de druk over het kontaktvlak van magneetkeppen bij gébruik met een bredere flexibele informatie-35 drager aangegeven: curve a, curve b en curve c voor respéktievelijk de magneetkop met het kantaktvlakprofiel van figuur 3, figuur 2 en figuur 1.Figure 5 shows the distribution of the pressure over the contact surface of magnetic caps when used with a wider flexible information carrier: curve a, curve b and curve c for the magnetic head with the side contact profile of figure 3, figure 2 and figure 1 respectively. .

Uit curve c blijkt dat op een cirkelvormig profiel 8403053 EHN 11.175 10 * * * bij gebruik van een bredere informatiedrager de druk niet de relatie p = T/R volgt, maar dat er een extra drukkcnponent is tengevolge van het zich zijdelings om de magneetkop heenbuigen van de drager.Curve c shows that on a circular profile 8403053 EHN 11.175 10 * * * when using a wider information carrier, the pressure does not follow the relationship p = T / R, but that there is an additional pressure component due to the bending around the magnetic head of the wearer.

Daardoor treedt aanvankelijk de hoogste slijtagesnelheid 5 ter plaatse van de overdrachtsspleet op.As a result, initially the highest wear rate 5 occurs at the location of the transfer slit.

De curve b toont dat bij een afgeplat profiel (figuur 2, vergl. figuur 4b) de druk ter plaatse van de spleet 13 lager is dan op verder van die spleet verwijderde plaatsen. Dit profiel is het evenwichtsprofiel met uniforme slijtagesnelheid of wijkt daar nog 10 maar weinig vanaf, afhankelijk van en Kja, en Lj en L (vergl. figuur 1b).The curve b shows that with a flattened profile (figure 2, see figure 4b) the pressure at the gap 13 is lower than at places further away from that gap. This profile is the equilibrium profile with uniform wear rate or deviates little from it, depending on and Kja, and Lj and L (compare figure 1b).

Curve c toont dat bij een profiel met een concaaf (26) en met convexe (27,28) gebieden, de druk zeer laag is ter plaatse van de spleet (23) en zeer veel hoger binnen de convexe gebieden. Het profiel 15 wijkt in gunstige zin af van het profiel met uniforme slijtagesnelheid. Eerst moet de druk in de convexe gebieden door slijtage daar af nemen, voordat de druk ter plaatse van de spleet toeneemt en daar een slijtage van enige, zij het zeer geringe, betekenis gaat optreden. De slijtagesnelheid binnen de convexe gebieden (27,28) nu, is echter gering 20 tengevolge van de grote.slijtvastheid van het materiaal (21a) daar ter plaatse.Curve c shows that with a profile with a concave (26) and with convex (27.28) areas, the pressure is very low at the gap (23) and very much higher within the convex areas. The profile 15 advantageously deviates from the profile with uniform wear rate. First, the pressure in the convex regions must decrease due to wear there, before the pressure at the gap increases and there is a wear of some, albeit very slight, significance. However, the wear rate within the convex regions (27, 28) is slow due to the high wear resistance of the material (21a) there.

De curven van deze figuur 5 hebben betrekking op magneetkoppen die opgenomen zijn in een trommel met een diameter van 65 mm en initieel over een hoogte van 50^um boven diens oppervlak uitsteken.The curves of this Figure 5 relate to magnetic heads contained in a drum with a diameter of 65 mm and initially protruding over a height of 50 µm above its surface.

25 Daarbij wordt in kontakt met het kontaktvlak (2,12,22) een informatier drager in de bewegingsrichting V voortbewogen, die een buigstijfheid -7 van 16,4 x 10 Nm en een breedte van 12,5 mm heeft en die onder een trekkracht van 0,4 N staat.In this case, an information carrier is moved in the direction of movement V in contact with the contact surface (2,12,22), which has a bending stiffness -7 of 16.4 x 10 Nm and a width of 12.5 mm and which is under a tensile force of 0.4 N.

Het kontaktvlakprofiel van figuur 6 is gekromd volgens de 30 relatie: 2 4 w(x) = W2X + w^x , “1 -3 waarin W2 = 0,00687 mm en w^ = -0,16862 nm . De kromming van het kontaktvlak 32 dwars op de bewegingsrichting V heeft een radius van 3 nm.The contact face profile of figure 6 is curved according to the relation: 2 4 w (x) = W2X + w ^ x, “1-3 where W2 = 0.00687 mm and w ^ = -0.16862 nm. The curvature of the contact surface 32 transverse to the direction of movement V has a radius of 3 nm.

Het kontaktvlak heeft een concaaf gebied 36 ter plaatse van de over-35 drachtsspleet 33 en daaraan grenzende convexe gebieden 37 en 38.The contact face has a concave region 36 at the transfer slit 33 and adjacent convex regions 37 and 38.

De magneetkop heeft binnen de convexe gebieden van het kontaktvlak 32 delen van een slijtvaster materiaal 31a, 31b.The magnetic head has parts of a more wear-resistant material 31a, 31b within the convex regions of the contact surface 32.

8403053 . - . * FHN 11.175 118403053. -. * FHN 11,175 11

De magneetkop is zeer geschikt te worden gébruikt in een traimel van 40,0 rrm diameter, initieel over een hoogte van 30^um boven diens oppervlak uitstékend, samen met een informatiedrager van een —7 breedte van 12,5 mm en een buigstijfheid van 12,0 x 10 Mn, die 5 onder een trekkracht van 0,15 N staande, in de bewegingsrichting V in kontakt met het kontaktvlak 32 wordt voortbewogen.The magnetic head is well suited to be used in a trajectory of 40.0 µm diameter, initially protruding over a height of 30 µm above its surface, together with a data carrier of a width of 12.5 mm and a bending stiffness of 12 0 x 10 Mn, which is moved in contact direction with contact surface 32 in the direction of movement V under a tensile force of 0.15 N.

10 15 20 25 | 30 35 84 0 313 o 310 15 20 25 | 30 35 84 0 313 o 3

Claims

Magnetic head for recording, displaying and / or erasing magnetic information in a track of a flexible magnetic information carrier, comprising a magnetic core, provided with a contact surface along which a flexible magnetic information carrier contacts the magnetic head in a predetermined direction of movement is movable, and of a non-magnetic transfer gap which intersects the contact plane, which contact surface is curved in the direction of movement on either side of the transfer gap, which magnetic core locally consists of a material of a higher wear resistance than the magnetizable material of the magnetic core elsewhere, characterized in that the parts of the contact surface on both sides at a distance from the transfer gap consist of a wear-resistant material than the magnetizable material in the immediate vicinity of the transfer gap.

2. Magnetic head according to claim 1, characterized in that the contact surface is curved in the direction of movement according to a magnitude radius of curvature, the reciprocal of which is the smallest at the location of the transfer gap.

3. Magnetic head according to claim 2, characterized in that the contact surface has a concave curved area in the direction of movement, in which the transfer slit is situated, and on that concave curved area adjacent convex curved areas on either side thereof, and that the contact surface is transverse to the direction of movement. is convexly curved, the parts of the contact surface of wear-resistant material being within the convexly curved areas. 25

Magnetic head according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the more wear-resistant material is non-magnetizable. 30 35 8403053