Pierwszenstwo: Opublikowano: 20.X.1967 54159 KI. 21 a1, 37/20 MKP CZYTELI UKD Urzedu Patentowej Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Zbigniew Ulg, mgr inz. Edmund Ko¬ prowski, Edward Seremak, Jan Zaluska, Cze¬ slaw Szymanski, Henryk Domoslawski Wlasciciel patentu: Instytut Maszyn Matematycznych, Warszawa) Pol¬ ska) Wielosladowa ferrytowa glowica magnetyczna, przeznaczona zwlaszcza do zapisu cyfrowego Przedmiotem wynalazku jest wielosladowa fer¬ rytowa glowica magnetyczna, przeznaczona zwlasz¬ cza do zapisu cyfrowego, której poszczególne rdze¬ nie i zwory wykonane sa z ferrytu gestego, po¬ laczone wzdluz szczeliny roboczej specjalnym lu¬ towiem^ szklanym^ stanowiacym jednoczesnie szczeline robocza glowicy magnetycznej.Ostatnio, bardzo powszechnie stosowany jest ferryt na glowice magnetyczne. Tendencje takie sa wynikiem szeregu zalet, jakie posiada ferryt w porównaniu z takimi materialami, jak per- maloy, na przyklad korzystniejsze charakterysty¬ ki magnesowania, lepsze charakterystyki przeno¬ szenia sygnalów w zakresie wyzszych czestotli¬ wosci, mniejsza stratriiosc na prady wirowe, lep¬ sza odpornosc na scieranie, itp. Obok wielu nie¬ watpliwych zalet, ferryt posiada równiez i pewne wady, które wystepuja podczas obróbki mecha¬ nicznej, a objawiaja sie odkruszaniem ferrytu na krawedziach powierzchni obrabianych.Wady te wyeliminowane zostaly prawie zupel¬ nie przez zastosowanie nowego rodzaju ferrytu zwanego ferrytem gesitym. Inna trudnoscia wy¬ stepujaca w konstrukcji glowic wielosladowych jest utrzymanie dostatecznie duzej dokladnosci wymiarów, a w konsekwencji tego, zachowania: liniowosci szczelin roboczych, powtarzalnosci sze¬ rokosci rdzeni, zwlaszcza w czesci nabiegunni- kowej, stalej odleglosci pomiedzy osiami rdzeni poszczególnych glowic elementarnych w glowicy wielosladowej oraz stalej glebokosci i szerokosci szczelin. Waznym wymogiem jesit równiez waru¬ nek utrzymania wymaganych odleglosci miedzy sladami oraz koniecznosc umieszczenia uzwojen 5 na kolumnach poszczególnych glowic elementar¬ nych, wprowadzenie ekranów miedzysladowych i przekladek antymagnetycznych, przy malych od¬ leglosciach miedzysladowych.Do znanych rozwiazan konstrukcyjnych naleza 10 glowice opisane na przyklad w patentach NRF Nr Nr 1.165.087; 1.166.830; 1.215.764; 1.215.765.Glowica wedlug patentu 1.165.087 posiada kon¬ strukcje, dzieki której mozna osiagnac dobra li¬ niowosc szczeliny roboczej, jak równiez ograni- 15 czyc do minimum odleglosc miedzy poszczególny¬ mi sladami, jednakze konstrukcja ta utrudnia znacznie stosowanie ekranów miedzysladowych, a ponadto glowica taka posiada na kazdym sladzie inna dlugosc obwodu magnetycznego. 20 Konstrukcja glowicy opisana w patencie 1.166.830 umozliwia wprawdzie stosowanie ekra¬ nów miedzysladowych, nie rozwiazuje jednak problemu w przypadku ograniczonej przestrzeni na taki ekran, a ponadto wymaga klopotliwego 25 skladania glowic, co jak wiadomo utrudnia linio¬ we ustawienie szczelin glowic elementarnych w glowicy wielosladowej.W pozostalych, wymienionych poprzednio opi- . sach patentowych NRF podano konstrukcje ksztal-. 30 tek ferrytowych oraz temperaturowe warunki ich 54159ó spajania za pomoca lutowia szklanego. Sklejone ksztaltki ciete sa nasitepnie na pojedyncze glowi¬ ce elementarne i skladane w zespoly wieloslado¬ we po uzwojeniu i zamknieciu rdzenia zwora dla kazdej glowicy elementarnej. Stwierdzenie takie wynika z publikacji katalogowej firmy Philips, gdzie ujawniony jest, w sposób pogladowy, zespól konstrukcyjny glowicy wielosladowej. Tego ro¬ dzaju konstrukcja w zasadzie praktycznie unie¬ mozliwia wykonanie glowicy o dziewieciu sladach zgodnie ze standartem ISO (dziewiec sciezek dla tasm o szerokosci 1/2 cala), poniewaz konstrukcja jposzczególnych glowic elementarnych oraz ekra¬ nów jest taka, ze nie pozostawia wolnych prze- .strzenl na uzwojenia.Znana jest równiez konstrukcja opisana w pa¬ tencie NRF Nr 1.190.509, który podaje sposób wy¬ konania plytek nabiegunnikawych, polegajacy na wstepnym spojeniu dwu symetrycznych ksztaltek ferrytowych posiadajacych odpowiednie, celowo wprowadzone naddatki, zdejmowane nastepnie podczas szlifowania zarysu czola glowicy. Podana konstrukcja, jakkolwiek bardzo podobna do kon¬ strukcji stanowiacej przedmiot niniejszego wy¬ nalazku, charakteryzuje sie tym, ze ksztaltki kle¬ jone obejmuja jedynie czesc nabiegunnikowa rdzenia i dlatego caly proces montazu czesci elek¬ trycznej i ekranujacej poszczególne glowice musi odbywac sie z koniecznosci po rozcieciu ferrytu na poszczególne ksztaltki glowic elementarnych, co w konsekwencji i tak prowadzi do koniecz¬ nosci skladania glowic elementarnych w zespól wielosladowy. Naddatek zatem nie spelnia tutaj roli zwiazania zespolu wielosladowego, a jedynie upraszcza proces obróbki zarysu czola glowicy.Celem wynalazku jest zatem usuniecie omó¬ wionych wad i niedogodnosci poprzez opracowa¬ nie takiej konstrukcji glowicy, która umozliwi wykonanie glowicy wielosladowej, nawet o dzie¬ wieciu sladach, zgodnie ze standartem ISO dla tasmy o szerokosci 1/2 cala.Zagadnienie to zostalo rozwiazane dzieki stwo¬ rzeniu konstrukcji wielosladowej glowicy ferry¬ towej wedlug wynalazku, skladajacej sie z pakie¬ tu ksztaltek ferrytowych wykonanych z ferrytu gestego, o porowatosci rzedu 0,2% polaczonych lutowiem szklanym tworzacym szczeline robocza oraz specjalnego wspornika, do którego przykle¬ jone sa zwory magnetyczne poszczególnych rdze¬ ni glowic elementarnych, a który to wspornik posiadajac odpowiednio rozstawione scianki bocz¬ ne, stanowi baze dla usytuowania zwór wzgledem rdzeni. Caly zespól ksztaltek umieszczony jest w obudowie i posiada specjalnie pozostawiony nad¬ datek ferrytu zdejmowany po zakonczeniu mon¬ tazu i umieszczeniu w obudowie oraz czesciowym zalaniu zywica epoksydowa. Ponadto glowica wie¬ losladowa posiada uzwojenie wykonane w posta¬ ci cewek bezkarkasowyeh nalozonych na prze¬ wezona czesc kolumny rdzenia.Do niewatpliwych zalet wielosladowej glowicy ferrytowej, stanowiacej przedmiot niniejszego wy¬ nalazku, zaliczyc nalezy wystepowanie stosunko¬ wo niewielkiej ilosci czesci montazowych oraz wyeliminowanie szeregu operacji technologicz- 4 nych, wystepujacych przy produkcji glowic me¬ talowych lub ferrytowych z nakladkami metalo¬ wymi. Mozliwosc uzycia ferrytu bez potrzeby sto¬ sowania nakladek metalowych osiagnieto dzieki 5 zastosowaniu ferrytu gestego, który nie wykrusza sie na krawedziach podczas szlifowania lub po¬ lerowania.Zastosowanie naddatków technologicznych w czesci nabiegunnikowo-kolumnowej, usuwanych 10 w ostatniej operacji procesu powstawania glowi¬ cy wielosladowej stwarza dogodne warunki dla zapewnienia mozliwie maksymalnie dokladnej li¬ niowosci szczelin na poszczególnych sladach i identycznej odleglosci osi poszczególnych sladów. 15 Ponadto daje to gwarancje duzej powtarzalnosci parametrów poszczególnych sladów, bowiem glo¬ wice w obrebie wszystkich sladów w jednej glo¬ wicy wielosladowej sa wykonywane z ferrytu wy¬ tworzonego w identycznych warunkach technolo- 20 gicznych.Na podkreslenie zasluguje równiez fakt, ze za¬ stosowanie ferrytu gestego pozwala wyelimino¬ wac czesci metalowe z powierzchni ciernej glowi¬ cy wspólpracujacej z tasma, przez co osiaga sie 25 zwiekszenie trwalosci takiej powierzchni przy równoczesnym zmniejszeniu oporów tarcia i po¬ prawieniu warunków odprowadzania ladunku elektrostatycznego gromadzacego sie na tasmie.Podstawowa cecha konstrukcji, wedlug wynalaz- 30 ku jest zastosowanie .przewezen w czesci kolum¬ nowej rdzenia pozwalajacych na umieszczenie uzwojen bez potrzeby zbednego i szkodliwego ich rozsuwania.Wynalazek zostanie blizej objasniony na przy- 35 kladach wykonania, przedstawionych na rysun¬ kach, na których fig. 1 przedstawia rdzen wraz ze szczelina i zwora, stanowiacy elementarna glo¬ wice ferrytowa, fig. la przedstawia glowice ele¬ mentarna w przekroju 'poprzecznym wzdluz osi 40 symetrii glowicy, fig. 2 przedstawia glowice wie¬ losladowa wraz z uzwójentiem i ekranami w prze¬ kroju poprzecznym w plaszczyznie szczeliny ro¬ boczej, fig. 3 przedstawia wspornik wraz ze zwo- rami poszczególnych glowic oraz plytke z laczów- kami, fig. 4 przedstawia ogólny widok glowicy wielosladowej z czesciowym wykrojem pozwala¬ jacym na pokazanie sposobu rozmieszczenia po¬ szczególnych jej elementów w obudowie oraz znaczenie technologiczne naddatku ferrytu. 50 Rdzen ferrytowej glowicy wielosladowej, fig. 1 i fig. la, wykonany jest z ferrytu gesitego o po¬ rowatosci rzedu 0,2% i niewielkiej opornosci skrosnej i sklada sie z trzech ksztaltek ferryto¬ wych, z których dwie identyczne stanowia wlasci- 55 wy rdzen 1 wraz z nabiegunniikami, a trzecia ksztaltke stanowi zwora 2. Ksztaltki 1 wykonane sa identycznie pod wzgledem zarysu i wymiarów, co nie wyklucza, ze moga one miec inny ksztalt obrysu niz przedstawiony na rysunkach, w zalez- 60 nosci od konkretnego przeznaczenia i konfigura¬ cji glowicy. Ksztaltki 1, o wymiarach odpowiada¬ jacych szerokosci glowicy wielosladowej dla okre¬ slonej ilosci sladów, laczone sa mechanicznie spe¬ cjalnym lutowiem niemagnetycznym 3 tworzacym 65 szczeline robocza 4. •54159 Jako lutowie najkorzystniej jest uzyc szklo o duzej zawartosci olowiu, które w postaci drobne¬ go proszku zasypywane jest w przestrzen nad szczelina, a po podgrzaniu do odpowiedniej tem¬ peratury wypelnia szczeline robocza 4 na zasa¬ dzie sil kapilarnych. Ksztaltki 1 posiadaja w cze¬ sci kolumnowej przewezenie 5 pozwalajace ma umieszczenie' uzwojen bezkarkasowych, mieszcza¬ cych sie w gabarycie grubosci czesci nabiegunni- kowej rdzenia 1, co w konsekwencji pozwala na poszerzenie sladów i zmniejszenie odleglosci mie¬ dzy sladami w glowicy wielosladowej. Ksztaltki 2 stanowia zwory magnetyczne rdzeni 1 przylega¬ jace dokladnie powierzchniami szlifowanymi 6.Na fig. 2 pokazany jest zespól glowicy wielosla¬ dowej po zmontowaniu, lacznie z pozostawionym naddatkiem technologicznym. Dzieki pozostawie¬ niu naddatku technologicznego 7, który utrzymu¬ je mechanicznie wszystkie glowice elementarne, mozliwa jest obróbka poszczególnych glowic ele¬ mentarnych, co w szczególnosci umozliwia zacho¬ wanie wysokiej liniowosci szczelin, poniewaz nad¬ datek ten jest elementem trwale laczacym po¬ szczególne rdzenie. Miedzy rdzeniami 1 i zwora- mi 2, w plaszczyznie kazdej glowicy elementarnej, umieszczone sa miedzysladowe ekrany magnetycz¬ ne 8, wykonane z parmaloy^i lub ferrytu, oddzie¬ lone od rdzeni 1 przekladkami dystansowymi 9 z materialów niemagnetycznych, jak na przyklad szklo, ferryt o niskiej temperaturze Curie lub fo- sforbraz. Ekrany 8 posiadaja wymiary zewnetrzne nieco wieksze od wymiarów rdzeni 1, przy czym wysokosc ekranów 8 jest tak dobrana, ze wypel¬ niaja one równiez i przestrzen miedzy zworami 2.Zwory 2 odpowiadaja scisle rozstawieniu rdzeni 1, a w czesci przyIgowej 6 posiadaja plaszczyzny polerowane w celu zmniejszenia do minimum Szczeliny miedzy rdzeniami 1 i zworami 2. Przed zamontowaniem zwór 2, ekranów 8 i przekladek dystansowych 9 na przewezone czesci kolumny 5 rdzeni 1 nalozone sa bezkarkasowe uzwojenia 10, wykonane w postaci odpowiednio sklejonych ce¬ wek, których wymiary zewnetrzne mieszcza, sie w gabarycie grubosci czesci nabiegunnikowej rdzeni 1.Zwory 2 przyklejone sa do wspornika 11, przed¬ stawionego na fig. 3, z rostawieniem odpowiada¬ jacym rozstawieniu rdzeni 1 glowic elementar¬ nych. Zwory 2 otrzymuje sie przez naciecie przy¬ klejonej do wspornika 12 polerowanej plytki fer¬ rytowej z podzialka odpowiadajaca rozstawieniu rdzeni 1, co zapewnia dokladne przyleganie po¬ wierzchni przylgiowych 6. Wspornik 11 wykona¬ ny jest z materialu niemagnetycznego i sklada sie z belki poprzecznej 12, o szerokosci mniejszej od dlugosci zwór 2, co ulatwia wprowadzenie przewodów uzwojenia 10 do laczówek umieszczo¬ nych na plytce 13 oraz dwu scianek bocznych 14.Scianki boczne 14 maja wykonane podciecia two¬ rzace progi 15, które z jednej strony sluza do umieszczenia plytki z laczówkami 13, z drugiej zas wyznaczaja szerokosc odpowiadajaca wysoko¬ sci glowicy wielosladowej lacznie ze skrajnymi ekranami 8 i przekladkami dystansowymi 9. Frag¬ ment ten jest dokladnie pokazany na fig. 2. Wy¬ prowadzenia uzwojen 10 przylutowane sa do la¬ czówek znajdujacych sie na plytce 1S, do których lutowane sa równiez wyprowadzenia zewnetrzne glowicy. 5 Na fig. 4 pokazana jest glowica wielosladowa w obudowie. Odpowiednia dla ilosci sladów ilosc rdzeni 1 wraz ze zworami 2 umocowanymi do wspornika 11 i uzwojeniami 10, rozdzielone ekra¬ nami 8, umieszczona jest we wkladce czolowej 18, 10 a nastepnie calosc w obudowie 16. Obudowa 16 wykonana jest z materialu magnetycznie miek¬ kiego. Wewnatrz obudowy 16 znajduje sie plytka 17, na której oparta jest glowica, a wkladka 17 posiada otwory gwintowane sluzace do mocowa- 15 nia glowicy wielosladowej na stanowisku pracy.Po wklejeniu rdzeni glowicy wielosladowej do obudowy 16, usuniety zostaje naddatek technolo¬ giczny 7 wzdluz linii 19, nadajac glowicy odpo¬ wiedni profil czola, a nastepnie poprzez szlifo- 20 wanie i polerowanie osiagana jest odpowiednia gladkosc czola glowicy.Odmiana opisanej glowicy wielosladowej jest glowica dwuszczelinowa, skladajaca sie z dwu równoleglych pakietów rdzeni 1, przy czym po- miedzy poszczgólnymi pakietami umieszczony jest zazwyczaj ekran elektromagnetyczny. Calosc umieszczona jest w obudowie 16 o odpowiednio wiekszych wymiarach. 30 45 PL