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Magnetkopf Die Erfindung betrifft einen Magnetkopf zum Aufzeichnen
und/oder Wiedergeben von benachbarten magnetischen Spuren, vorzugsweise zum Aufzeichnen
und/oder Wiedergeben von engbenachbarten Spuren.
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Um einzelne magnetische Aufzeichnungsspuren möglichst eng nebeneinander
anordnen zu können, ist eine wesentliche Vorbedingung, daß das übersprechen benachbarter
Spuren ausreichend klein gemacht wird. Zu diesem Zweck wurde bereits vorgeschlagen,
zum Aufzeichnen oder zum Wiedergeben oder für beides eine Anordnung aus mehreren
Köpfen zu benutzen und durch geeignete Schaltung der Spulen oder anderer Mittel
den durch das Übersprechen bedingten Störanteil im Wiedergabekopf zu kompensieren.
Eine solche Einrichtung ist recht kompliziert. Sie besteht mindestens aus drei einzelnen
Magnetsystemen; das Einstellen der Kompensation ist schwierig. Das ganze Verfahren
eignet sich daher nicht für die Serienherstellung.
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Nach einem anderen bekanntgewordenen Aufzeichnungsverfahren werden
die Spaltebenen benachbarter Spuren gegeneinander verdreht. Auch dieser Vorschlag
führt jedoch zu wenig befriedigenden, außerordentlich komplizierten Einrichtungen.
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Ein weiteres Verfahren ist für Mehrkanalverfahren, insbesondere bei
Tonfilmaufzeichnungen, vorgeschlagen worden. Auch hierbei werden mehrere Köpfe benutzt.
Diese werden im Normalbetrieb alle mit dem Vormagnetisierungsstrom beschickt. Wird
nur eine Spur besprochen, so bewirkt die Vozmagnetisierung der Nebenspuren, daß
diese gelöscht werden; dieses Verfahren eignet sich daher nur zum gleichzeitigen
Besprechen benachbarter Spuren. Da das Übersprechen beim Wiedergeben nicht beeinflußt
wird, bedarf es eines üblichen großen Abstandes zwischen den einzelnen Spuren, um
eine ausreichende Übersprechdämpfung beim Wiedergabevorgang zu erzielen.
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Keines der bisher bekanntgewordenen Verfahren ist jedoch in der Lage,
die von den Nebenspuren ausgehenden Felder an der Ausbreitung zu behindern oder
unschädlich zu machen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, in einfacher
Weise das Übersprechen von Nachbarspuren beim Wiedergeben einzuschränken bzw. überhaupt
zu vermeiden. Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, auch bei der Aufzeichnung
das Übergreifen der magnetisierenden. Felder in das Gebiet benachbarter Spuren weitgehend
zu verringern bzw. zu vermeiden. Bei einem Magnetkopf der beschriebenen. Art wird
dies erreicht durch an der Außenfläche von Polstücken mit solcher Ausbildung und
Breite in Trägerlaufrichtung angeordnete und im Betrieb am Magnetogrammträger anliegende
Kurzschlußstücke eines ferromagnetischen Formstückes, daß unter Bildung geringsten
magnetischen Nebenschlusses für den magnetischen Kreis mit den Schenkeln das Nutzfeld
beim Aufsprechen durch Abschirmung auf die aufzusprechende Spur ausschließlich oder
weitgehend beschränkt, beim Abtasten aber das Feld der neben der abzutastenden Spur
liegenden Spuren kurzgeschlossen ist. Wie fest gestellt wurde, tritt dadurch, daß
die der aufzuzeichnenden oder abzutastenden. Spur benachbarter, Spuren oder Magnetogrammträgergebiete
mit ferromagnetischen Kurzschlußstücken in Berührung gebracht werden, keinerlei
schädliche Beeinflussung der Magnetogramme in kurzgeschlossenen Spuren ein. Hingegen
wird das Feld dieser Magnetagramme, da es kurzgeschlossen ist, von einer Ausbreitung
irr die Erregungssphäre des Abtastsystems abgehalten. Sowohl dafür, daß keine schädliche
Beeinflussung eintritt, als auch, um einen möglichts wirkungsvollen Feldkurzschluß
zu erreichen. ist es erfindungsgemäß erforderlich, daß die ferromagnetischen Kurzschlußstücke
zumindest in der dem Spalt seitlich benachbarten Gegend dem Magnetogrammträger in
gleicher Weise wie das Abtastsystem selbst eng anliegen. Vorzugsweise wird die dem
Magnetogrammträger anliegende Fläche der Kurzschlußstücke zu einem Vielfachen der
Fläche gemacht, mit der die Polstücke auf dem Magnetogrammträger aufliegen. Beispielsweise
betragen die aufliegenden Flächen der Kurzschlußstücke,
was ihre
Länge in Laufrichtung des Magnetogrammträgers angeht, 4 mm, wenn die Polstücke eine
solche von 2 mm aufweisen und der Spalt 7 #t beträgt.
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Erfindungsgemäß bewirken die in der beschriebenen Weise angeordneten
und ausgebildeten ferromagnetischen Kurzschlußstücke bei der Aufzeichnung eine außerordentliche
Abschirmung der Nebenspuren gegenüber dem vom Aufzeichnungsträger herrührenden Feld,
so daß die Nebenspuren praktisch frei von unerwünschten Aufzeichnungen bleiben.
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Um den durch die Kurzschlußstücke bedingten Nebenschluß gering zu
halten und zugleich den Abstand zwischen der den Polstücken zugewendeten Kante der
Kurzschlußstücke und diesen zu definieren, hat es sich nach einer weiteren Ausgestaltung
des Grundgedankens als vorteilhaft erwiesen, zwischen den Polstücken und den Kurzschlußstücken
eine Schicht anzuordnen, die vorzugsweise aus einem diamagnetischen Stoff, also
einem Material mit hoher negativer Suszeptibilität, besteht, beispielsweise aus
Ag, Bi oder Graphit. Solche Stoffe wirken auch selbst auf das Feld im erwünschten
Sinne verformend, wenn sie entsprechend der Erfindung angeordnet sind.
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Nach einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann ein einziges
ferromagnetisches Formstück derart ausgebildet werden, daß es die Kurzschlußstücke
bildet. Um die Spuren möglichst eng benachbart anordnen zu können, ist es vorteilhaft,
die Kurzschlußstücke in der gleichen Entfernung, vorzugsweise einer kleineren Entfernung
als dem Spurkantenabstand anzuordnen, so daß sie bereits im Zwischenraum zwischen
benachbarten Spuren beginnen. Es ist daher erforderlich, die Formgebung und Anordnung
entsprechend der vorliegenden Erfindung zu wählen, um den durch das Formstück bedingten
Nebenschluß zum Aufzeichen bzw. Wiedergabekreis möglichst gering zu halten.
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In den Abbildungen wird die Erfindung näher erklärt.
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In Abb.1 sind 1 und 1' die Magnetschenkel, welche die
Polstücke 2 und 2' bilden. Diese Polstücke bilden an der Stelle 3 den üblichen Arbeitsspalt
des Kopfsystems. 4 ist eine ferromagnetische Brücke zwischen den Schenkeln 1 und
1', die gegebenenfalls unter Zwischenlage eines geeigneten, nicht ferromagnetischen
Stoffes bei 5 und 5' den magnetischen Kreis schließt. Die auf den Schenkeln in bekannter
Weise angeordnete Wicklung ist mit 6 und 6' bezeichnet.
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Das ferromagnetische Formstück 7 bildet dem Magnetogrammträger in
der Nähe der momentanen Aufzeichnung oder Wiedergabe eng anliegende Kurzschlußstücke
8 und 8'; zwischen diesem Formstück und den Polstücken befinden sich beispielsweise
diamagnetische Zwischenschichten 9, 10 und 9', 10'.
Bei der in der
Abbildung beispielhaft dargestellten Ausführung beträgt die Dicke dieser Zwischenschicht
9 und 10 je 0,05 mm; als Material ist Silber benutzt. Die Dicke der Formstücke 7
und damit die Breite der dem Magnetogrammträger anliegenden Kurzschlußstücke
8 und 8' beträgt beispielsweise 0,5 mm (vgl. Abb.1 a). Die Breite
der Polstücke 2, 2' und damit die der aufgezeichneten Spur ist in diesem Beispiel
zu 0,35 mm gewählt.
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Wie sich aus dieser beispielhaften Ausführung ergibt, besteht die
Erfindung demnach aus einem Magnetkopf zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben von
benachbarten magnetischen Spuren, vorzugsweise zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben
von engbenachbarten Spuren mit an der Außenfläche der Polstücke 2, 2' mit
solcher Ausbildung und Breite in Trägerlaufrichtung angeordneten und im Betrieb
am Magnetogrammträger anliegenden Kurzschlußstücken 8, 8' eines ferromagnetischen
Formstückes 7, das unter Bildung geringsten magnetischen Nebenschlusses für den
magnetischen Kreis mit den Schenkeln 1, 1' das Nutzfeld beim Aufsprechen
durch Abschirmung auf die aufzusprechende Spur ausschließlich oder weitgehend beschränkt,
beim Abtasten aber das Feld der neben der abzutastenden Spur liegenden Spuren kurzgeschlossen
ist.
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Im folgenden werden weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen beschrieben.
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Sowohl die Spaltfüllung als auch die Zwischenschichten 8 und
10 können nach einem der bekannten Verfahren aufgebracht oder in Form einer
Folie benutzt werden. Jedenfalls muß dafür gesorgt werden, daß die Polstücke 2,
2' die Diamagnetika und das ferromagnetische Formstück 7 einen mechanisch festen,
in sich unveränderlichen Körper bilden, da jede Veränderung der örtlichen Lage der
einzelnen Komponenten zueinander und zum Magnetogrammträger die magnetischen Eigenschaften
des Systems verändern würde. Es hat sich daher als zweckmäßig erwiesen, die in Abb.1
dargestellte Form für das Formstück 7 zu wählen und mit der Zwischenschicht 9, 10
vorzugsweise in einer Lehre vermittels eines würmeaushärtbaren Klebestoffes zu verbinden.
Besteht 9, 10 aus einer Folie, so wird diese zweckmäßig nach dem gleichen
Verfahren definiert und unveränderlich mit den Polstücken 2, 2' bzw. den Schenkeln
1, 1' verbunden.
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Abb. 2 zeigt die Wirkung der erfindungsgemäßen Anordnung. In Abb.
2 a gibt 1 den Verlauf der Magnetisierung einer Spur im idealisierten Fall;
22 gibt den Verlauf des Pegels, den man erhält, wenn man ein Magnetogramm
nach 21 mit einem Kopf abtastet, dessen Polbreite gleich der Spurbreite ist und
den man quer zur Fortbewegungsrichtung verschiebt, wobei es sich um ein Gedankenexperiment
handelt. Abb. 2 gibt die Meßergebnisse an tatsächlichen Magnetogrammen. Der Magnetogrammträger
ist in der gemessenen Spur mit 120 Hz besprochen. 23 gibt den Pegel, den man bei
einer Messung analog der bei 22
in Abb. 2 a zugrunde gelegten erzielt, wenn
man einen üblichen Kopf benutzt. 25 stellt das Ergebnis der gleichartigen Messung
dar, wenn man einen Magnetkopf entsprechend der Erfindung benutzt. Aufzeichnung
und Abtastung sind jeweils mit dem gleichen Kopf ausgeführt.
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Reduziert man die in Abb. 2b dargestellten Meßergebnisse bezüglich
der Breite des Abtastsystems entsprechend der Abhängigkeit von Kurve 21 und
22
aus Abb. 2 a und berücksichtigt man, daß der Aufsprech- und der Wiedergabevorgang
grundsätzlich nicht auf die Spurbreite beschränkt bleiben, so ergibt sich als tatsächliches
Abbild der Magnetisierung des Trägers in der Spur und deren Umgebung für einen üblichen
Kopf die Kurve 24 und für einen solchen nach der vorliegenden Erfindung 26
in Abb. 2b und schließlich die Kurven 27 und 28 in Abb. 2c. Diese Kurven sind zugleich
ein Abbild der Abtastempfindlichkeit der beiden untersuchten Kopfkonstruktionen
in Abhängigkeit von der Entfernung von der Mittel
linie der Polstücke
quer zur Magnetogrammträgerfortbewegungsrichtung.
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Wie Abb. 2 c zeigt, gelingt es vermittels der erfinderischen Anordnung
tatsächlich, das Magnetogramm jenseits der geometrischen Spurbreite steil zum Abklingen
zu bringen und die Abtastempfindlichkeit quer zur Fortbewegungsrichtung des Trägers
schnell jenseits der Polstückbreite abnehmen zu lassen.
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Abb. 3 zeigt eine beispielhafte Ausgestaltung, wobei 11 ein Kunststoff-Formteil
ist, der das magnetische System, das sich an die sichtbaren Polstücke 2, 2' mit
dem Kurzschlußstück 7 anschließt, umgibt und seinerseits von Abschirmhüllen üblicher
Art umgeben ist, die mit 12 und 12' bezeichnet sind. 13 und 13' sind die beiden
Abschlußkontaktstifte, die nach einem weiteren Ausgestaltungsgedanken in an sich
bekannter Weise als Präzisionssteckerstifte ausgeführt sind, die geometrisch genau
bezüglich ihrer Entfernung von der Ebene, in der der Magnetogrammträger mit den
Polstücken 2, 2' Berührung hat, definiert in der Kunststoffmasse 11 verankert sind.
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Der Kunststoff-Formkörper 11 trägt des weiteren drei oder mehr
Nasen 14, 14' und 14", deren Abschlußflächen genau zur Spaltebene
senkrecht stehen und vorzugsweise eine gegenüber beispielsweise einer der Polstückkanten
definierte Höhe aufweisen. Hierdurch wird im Verein mit den Anschluß-Präzisionsstiften
13 und 13' erreicht, daß die Magnetköpfe leicht ausgewechselt werden
können und in der Regel keiner Justierung bedürfen.
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Die genaue Bearbeitung der Abschlußflächen der Nasen 14, 14' und 14"
wird dadurch erzielt, daß der fertige Magnetkopf in einer Lehre aufgenommen wird,
wobei die Kopfspitze, also das Bauteil aus Polstücken und ferromagnetischem Formstück
7, sowie eine Passung 15 (Abb. 3 a) als Aufnahme dienen. In dieser Lehre wird die
Abschlußfläche der Nasen auf Höhe und senkrecht geschliffen.
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Wie bereits ausgeführt, ist es erforderlich, daß die Kurzschlußstücke
8, 8' in Spaltnähe dem Magnetogrammträger vollkommen anliegen. Nach einer weiteren
Ausgestaltung werden Polstücke 2, 2' und Kurzschlußstücke 8 und 8' sowie
die Zwischenschichten 9, 10 gemeinsam geschliffen, daß die am Magnetogrammträger
anliegende Fläche des Magnetkopfes 18 eben und so ausgebildet ist, daß sie sich
genau an den Träger anschmiegt, also mit der gleichen Krümmung versehen ist wie
dieser.
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Um den magnetischen Nebenschluß möglichst gering zu halten, soll nach
einer weiteren Ausgestaltung das Formstück? derart ausgebildet werden, daß seine
Längsflächen 16, 16' gegen den Aufzeichnungsträger zu zugespitzt sind, wobei die
Entfernung seiner den Polstückseitenflächen gegenüberstehenden Innenflachen mit
der Höhe über der Magnetogrammträgerebene stark zunimmt.