DE2328484A1

DE2328484A1 - Verfahren zur herstellung von magnetischen wandlerkoepfen

Info

Publication number: DE2328484A1
Application number: DE2328484A
Authority: DE
Inventors: Derek Frank Case
Original assignee: Fujitsu Services Ltd
Current assignee: Fujitsu Services Ltd
Priority date: 1972-06-06
Filing date: 1973-06-05
Publication date: 1973-12-20
Also published as: NL7307909A; US3837073A; JPS5540924B2; DE2328485C2; NL160414C; NL160414B; NL160413C; US3846906A; DE2328484C2; JPS4957825A; DE2328485A1; NL7307910A; GB1385945A

Description

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I1TTER1TATI01TAL 'COMPUTERS LIMITED, ICL House, Putney, London ■ England

Verfahren zur Herstellung von magnetischen Wandlerkopf en«,

Die Erfindung "bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Wandlerkopfes, bei dem eine Polstückeinheit angefertigt wird, die ein Paar von Eerritpolstücken aufweist_s x-relche durch einen vorgegebenen nichtmagnetischen Spalt voneinander getrennt sind, bei dem ein Joch mit einer elektromagnetisch damit gekoppelten Spule hergestellt wird, und bei dem die PoI-stückeinheib auf dem Joch befestigt wird, wobei Polstücke und Joch einen Hagnetkern des magnetischen Wandlerkopfes bilden.

Es ist bereits vorgeschlagen worden_s die Arbeitsweise eines magnetischen Wandlerkopfes zu testen, der beispielsweise aus einem oder mehreren Polstücken und einem Joch besteht, nachdem diese Teile zusammengebaut worden sind= Ein Nachteil" beim Testen solcher Köpfe nach ihrem Zusammenbau ist darin zu sehen, daß ein in einem der Teile aufgezeigter fehler erforderlich macht, daß die gesamte Kopfanordnung auseinandergenommen werden nußο Es ist bei vielen Köpfen, bei denen eine exakte Konfiguration

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der Arbeitsfläche erforderlich ist, auch, erforderlich, daß gexrährleistet ist, daß die Ausbildung dieser Oberfläche die Dimension der Polspitzen nicht in der Weise ändert, daß die magnetischen Eigenschaften des Kopfes geändert wei'den.

Gemäß der Erfindimg wird bei einem Verfahren der eingangs angegebenen Art, daß vor dem Befestigen der Polstückeihheit auf dem Joch Polstückeinheit und Joch unabhängig voneinander in Zusammenarbeit nit einem Aufzeichnungsmedium in einer Betriebsumgebung dadurch getestet werden, daß die Polstückeinheit zusammen mit einer einwandfreien Jocheinheit und das Joch zusammen mit einer einwandfreien Polstückeinheit getestet x-zird, und daß dann sine fertige Kopfanordnung aus einer als einwandfrei getesteten Polstückeinheit und einem als einwandfrei getesteten Joch erstellt wird.

Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich in Zusammenhang mit nachstehender Besehreibung und den Unteransprüchen.

* vorgeschlagen

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Nachstehend wird ein magnetischer Wandlerkopf gemäß vorliegender Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

I¹Ig. 1 einen Block mit mehreren Bestandteilen, ELg. 2 einen hohlen Block aus nichtmagnetischem Material, Fig. 3 eine Anordnung aus den Blöcken nach den Figuren 1 und 2, Fig. 4- die aus der Anordnung nach Fig» 3 gewonnenen Scheiben, Fig. 5 eine Polstückeinheit,

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 der Fig.- 5₅ Fig. 7a einen Ferritblock mit rinnenförmigem Querschnitt, Fig. 7t> aus dem Ferrit "block nach Figo 7a gewonnene Scheiben, Fig. 8 die Bestandteile einer Jochanordnung„ Fig. 9 eine Jochanordnung,

Fig. 10 eine Kopfanordnung,

Fig. 11 die Relativstellungen von Polstücken und einem Jochteil innerhalb der Kopfanordnung,

Fig. 12 eine Modifikation des Blockes nach Fig» I,

Fig. 13a und 13b ein anderes Verfahren zur Herstellung von PoIt spitzen.

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Pig. 1 zeigt eine zusammengesetzte Anordnung 1 bestehend aus einem Paar von Eerritbauteilen 2 und 3₅ die miteinander im Abstand voneinander, beispielsweise durch Glas, zur Ausbildung eines nichtmagnetischen Spaltes 4 dazwischen.verklebt sind. Die verklebten Teile 2 und 3 können dadurch gebildet werden, daß zwei Ferritplatten in einem Abstand gleich dem gewünschten Spalt mit Hilfe von Abstandsstreifen, die auf einer der Platten aufgebracht sind, versetzt angeordnet werden. Die Platten werden miteinander dadurch verklebt, daß geschmolzenes Glas in den Spalt eingeführt w^ird, das dann abgekühlt wird. Die miteinander verklebten Platten werden dann in Scheiben unterteilt, so daß eine Vielzahl von verklebten Ferritbauteilen 2 und 3 mit einem nichtmagnetischen Spalt 4 entstehen. Schließlich wird ein Glaskeramikbauteil 5 mit den einen Abstand voneinander aufweisenden Ferritbauteilen 2, 3 verklebt, indem ein Klebemittel, z.B. Glas, verwendet wird, und die freiliegende Stirnseite der Ferritbauteile wird geläppt, um die Dicke soweit zu verringern, daß sie einer gewünschten Spurbreite auf einem Aufzeichnungsmedium entspricht, der der Kopf später zugeordnet werden soll.

Fig. 2 zeigt einen hohlen Glaskeramikblock 7 nii"k einer durchgehenden Öffnung 8, wobei die Öffnung 8 eine solche Form besitzt, daß die Anordnung 1 innerhalb des Blockes 7 aufgenommen werden kann. Der Block 7 kann beispielsweise durch einen herkömmlichen Heißpreßvorgang hergestellt werden.

Die zusammengesetzte Anordnung wird nun in dem Block 7 verklebt, wie in Fig. 3 gezeigt, indem ein bekanntes Injektionsglasspritzverfahren angewendet oder der Block 7 in einer Umgebung mit niedrigem Atmosjaärendruck aufgeheizt wird, wobei die Anordnung 1 im Block 7 angeordnet ist, und indem Glaspulver in die Nähe der Grenzfläche zwischen der Anordnung 1 und dem Block 7 eingebracht wird, so daß das Glaspulver schmilzt und bei Erhöhung des Atmoshhärendruckes das geschmolzene Glas in den Block 7 fließt und die Anordnung 1-mit dem Block verbindet. Vorzugsweise

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wird der Atmosphärendruck mehrere Haie erhöht und verringert, damit der Einfluß von Gas im geschmolzenen Glas reduziert wird. Die zusammengesetzte Anordnung 9» die auf diese Weise entstanden ist, wird in Scheiten 10 geschnitten, wie die Fig. 4- zeigt; jede Scheibe 10 "bildet eine Komponente, die ein Paar von einen Spalt aufweisenden Ferritbauteilen enthält, von der einePolstückeinheit hergestellt wird.

Im !Falle von Wandlerköpfen, insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit Plattenspeichern ist es häufig erforderlich, daß die Köpfe so geformt sind, daß sie formstabil sehr nahe dem Aufzeichnungsmedium, dem sie zugeordnet sind, abgestützt sind. Insbesondere muß im Falle von Plattenspeichern die Kopfwirkfläche in der Nähe der Scheibe eine vorbestimmte und häufig kritische Konfiguration aufweisen, damit der fertige Kopfblock in dem gewünschten Abstand und in der gewünschten Höhe in bezug auf das Aufzeichnungsmedium,fliegt. Bei der Herstellung der gewünschten Konfiguration ist es erforderlich, daß die Ferritbauteile, die die Polstücke des fertigen Kopfes bilden, in der Tiefe nicht über ein.:., vorbestimmtes Minimum hinaus reduziert werden. Die Scheibe 10 wird somit zu Anfang dicker ausgeführtals dieser minimalen Tiefe entspricht.

Die Figuren 5 und 6 zeigen eine fertige Polstückeüheit 11, die aus einer der Scheiben 10 hergestellt sind. Die Polstückeinheit

11 wird dadurch hergestellt, daß die Wirkfläche oder das Profil

12 auf einer Stirnseite der Scheibe 10 geformt und etwas von dem Ferrit von der entgegengesetzten .oder hinteren Stirnseite der Scheibe 10 in der Nähe des Spaltes entfernt wird, um die Polspitzentiefe 13 zu definieren. Das Profil 12 wird. z.B., durch einen Schleif Vorgang erhalten. Das Entfernen von Ferrit aus der Rückseite der Polstücke 2 und 3 zur Festlegung der Polspitzentiefe kann dadurch vorgenommen werden, daß ein rotierendes Läpg-oder Schleifrad verwendet wird; beispielsweise wird, wie in Fig. 6 gezeigt, die profilierte vordere Stirnfläche 12

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als Bezugsstirnfläche verwendet. Schließlich wird die Oberfläche 14 poliert, um sie optisch flach zu machen, damit eine Kupplungsfläche zur Befestigung einer Jochanordnung erhalten wird,die in folgender Weise hergestellt wird.

In B¹Ig. 7a ist eine Ferrit schiene 15 dargestellt, deren etwa O-förmiger Querschnitt beispielsweise durch einen Schleifvorgang hergestellt worden ist. Die Ferrit schiene 15 wird dann in Scheiben geschnitten, damit eine Vielzahl von C-förmigen Jochgliedern 16 entstehen, wie in Fig» 7^ gezeigt ist.

Fig. 8 zeigt ein Jochglied 16 mit einer darauf gewickelten Spule. Ein Anschlußblock 18 ist zur Vereinfachung einer Verbindung mit der Spule 17 vorgesehen, und es ist ferner ein Kopfträgerbauteil 19 vorhanden₅ das aus einem nachgiebigen Material, z.B. Berylliumkupfer hergestellt ist. Das Jochglied 16, der Anschlußblock 18 und der Trägerbauteil 19 müssen relativ zueinander exakt ausgerichtet und angeordnet sein, beispielsweise durch eine Spannvorrichtung_s bevor der nächste Schritt im Herstellvorgang durchgeführt wird, der.darin besteht, das Jochglied 16, den Anschlußblock 18 und die Teile 20 des Trägerbauteiles zu vergießen, um die vollständige Jochanordnung 21, die mit dem Trägerbauteil 19 in der in Fig. 9 gezeigten Weise verbunden ist, herzustellen. Das Gießmaterial kann ein synthetisches Epoxydharz sein, das mit Glasfaser gefüllt ist. Schließlich wird die Oberfläche 22 der Jochanordnung 21 poliert, damit es optisch flach ist, so daß es exakt der Oberfäche 14 des Polstückblockes 11 angepaßt wird«,

Die Polstückeinheit 11 und die Jochanordnung werden unabhängig voneinander in dieser Verfahrens stufe getestet. Die Polstückeinheit 11 wird dynamisch in einer Prüfeinrichtung getestet, die eine Jochanordnung 23 enthält, die als einwandfrei bekannt ist und mit der die Polstückeinheit 11, die geprüft werden soll, vorübergehend befestigt ist, wobei das Joch 16 und die Polstücke 2, 5 in' der in den Figuren 10 und 11 dargestellten

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Weise ausgerichtet sind. Die Testeinrichtung weist auch eine magnetische Aufzeichnungsplatte 24 und die durch die Jochanordnung 21 ausgebildete Kopfanordnung auf,und die zu testende. Polstückeinheit wird durch von der rotierenden Platte 24 nach außen "beförderte Luft fliegend über der Platte 24 gehalten, wobei die Platte auf die profilierte Stirnseite 12 so einwirkt, daß der Kopf außer Kontakt mit der Platte 24 angehoben wird. Die magnetischen Eigenschaften der getesteten Einheit 11 werden durch Aufzeichnungs- und Ablesesignale auf der Platte mit der Kopfanordnung gemessen, und die dynamische Eigenschaft der profilierten Stirnseite 12 wird in bezug auf ihren Abstand von der Platte 24 unter Betriebsbedingungen festgestellt. In ähnlicher Weise wird die «Jochanordnung 21 dynamisch in der Prüfeinrichtung getestet, die eine einwandfreie Polstückeinheit 11 und eine rotierende Aufzeichnungsplatte 24 aufweist.

Die einwandfreie Polstückeinheit 11 wird vorübergehend mit der zu testenden Jochanordnung 23 ausgerichtet befestigt gehalten, wie in den Figuren 10 und 11 gezeigt, und die so gebildete Kopfanordnung wird in&er Prüfeinrichtung mit Hilfedes .Trägerbauteiles 1 9 befestigt. Das Joch 16 und die Wicklung 17 werden durch Aufzeichnungs- und Ablesesignale auf der Platte 24 getestet und die mechanischen Eigenschaften des Trägerbauteiles werden in bezug auf das überfliegen der Kopfanordnung über der Platte 24 geprüft. Nach dem Testen der Jochanordnungen 21 und der Polstückeinheiten 11 werden einwandfreie Anordnungen 21 und Einheiten 11 miteinander verklebt, wie in den Figuren 10 und 11 gezeigt. Es ist erforderlich, daß die Jochanordnung 21 und die Polstückeinheit 11 exakt aufeinander ausgerichtet sind, damit das Jochstück 16 einwandfrei in bezug auf die Polstücke 2 und 3 angeordnet ist, und dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß Bezugskanten auf den beiden Komponenten ■ 11 und 21 vorgesehen werden. Wenn die Polstückeinheit 11 und die Jochanordnung 21 einwandfrei aufeinander ausgerichtet sind, werden sie miteinander durch einen Klebevorgang befestigt; ein

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entsprechender Kleber für diesen Zweck ist beispielsweise ein synthetischer Epoxydharzkleber. Um diesen Arbeitsvorgang zu erleichtern, können Löcher durch die Jochanordnung 21 hindurch vorgesehen sein.

Mit der vorbeschriebenen Technik kann eine Mehrspurkopfanordnung hergestellt werden. In diesem Pail wird die Anordnung nach Fig. 1 mit einer Anzahl von einen Spalt "bildenden Ferritbauteilen aufgebaut, die voneinander durch glaskeramische Bauteile versetzt sind. Die Anzahl von Spalte aufweisenden Ferrit-"bauteilen entspricht natürlich der Anzahl von erforderlichen Spuren, und die glaskeramischen Bauteile bilden Zwischenspur-Abstandshalter.

Die Anordnung 9 nach Ifig. 3 kann beispielsweise auch aus glaskeramischen Blöcken aufgebaut sein, die um die mit Spalten versehenen Ferritbauteile 2 und 3 angeordnet sind, anstatt daß sie in der vorbeschriebenen Veise ausgebildet sind. Andererseits kann die Anordnung 1 auch- in einer Formvorrichtung exakt eingestellt sein und die Endanordnung 9 durch einen Heißpreßoder Sintervorgang erhalten werden.

Falls erforderlich, kann auch mehr als ein nichtmagnetischer Spalt in jeder Kopfanordnung vorgesehen werden In diesem Fall können die Spalte unterschiedliche Breiten haben, wie dies beispielsweise erforderlich ist, wenn ein Löschspalt breiter sein muß als ein zugeordneter Lese/Schreibspalt. Ein Verfahren zur Herstellung einer Anordnung ähnlich der Anordnung 1 nach Fig. 1, jedoch mit zwei Spalten unterschiedlicher Breite ist in Fig. 12 gezeigt. In diesem Fall sind die Ferritteile 2 und

3 in ihrer Dicke verjüngt ausgebildet und enthalten zwei Spalte

4 unterschiedlicher'Breite. Die glaskeramischen Bauteile 5'sind so geformt, daß die Endanordnung, die erforderlichen Querschnittsdimensionen beibehält.

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Ein weiteres Verfahren zur Einstellung, der Polspitzentiefe 12 st in Fig. 13 gezeigt. In diesem Fall sind die mit Spalten versehenen Ferrit scheiben 2, 3 wie in Fig. 13'a gezeigt gebohrt, die Löcher sind so angeordnet, daß dann, wenn der Block 7 längs der Linien x-x, wie in Fig. 13b gezeigt, in Scheiben unterteilt wird, ein Teil eines gebohrten Loches in jeder Scheibe verbleibt, damit eine Polspitzentiefe erzielt wird, die etwas größer ist als die gewünschte fertige Tiefe, so daß der Arbeitsvorgang der Formgebung des Profiles auf der Scheibe auch die Polspitzentiofe bis zu der gewünschten Dimension reduziert.

Obgleich die zusammenpassenden Oberflächen auf der Jochanordnung und der Polstückeinheit als aus optisch flachen Gebilden bestehend beschrieben sind, ist es nicht notwendig, daß diese Oberflächen eben sind, vorausgesetzt, daß sie komplementär sind und in innigen Kontakt miteinander gebracht werden können. Auch kann das Kopfträgerbauteil JL9 erforderlichenfalls weggelassen werden, und zusätzlich zu dem Vergießen-des Anschlußblockes 19 kann jede weitere Komponente oder Vorrichtung, z.B. ein Vorverstärker, in dem zu vergießenden Teil mit eingeschlossen werden.

Obgleich zwei spezielle Kopfanordnungen mit einem und mit zwei nichtmagnetischen Spalten beschrieben und dargestellt worden j sind, können auch Kopfanordnungen mit einer beliebigen Spaltkonfiguration hergestellt werden, indem die beschriebene Technik verwendet wird, solange der Polstückblock und die Jochanordnung jeweils unabhängig voneinander hergestellt und getestet werden, bevor sie schließlich miteinander zur Erzielung einer vollständigen Kopfanordnung verbunden werden.

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Claims

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Patentansprüche: _t

(Iy Verfahren zum Herstellen eines magnetischen Wandlerkopfes, bei dem eine Polstückeinheit angefertigt wird, die ein Paar von Eerritpolstüeken aufweist, welche durch einen vorgegebenen, nichtmagnetischen Spalt voneinander getrennt sind, bei dem ein Joch mit einer elektromagnetisch damit gekoppelten Spule angefertigt wird, und bei dem die Polstückeinheit auf dem Joch befestigt wird,.wobei Polstück und Joch einen Magnetkern des magnetischen Wandlerkopfes bilden, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Befestigen der Polstückeinheit (11) auf dem Joch (16) Polstückeinheit (11) und Joch (16) unabhängig voneinander in Zusammenarbeit mit einem Aufzeichnungsmedium (24) in einer . Betriebsumgebung dadurch getestet werden, daß die Polstückeinheit (11) zusammen mit einer einwandfreien Jocheinheit (21) und das Joch (16) zusammen mit einer einwandfreien Polstückeinheit (11) getestet wird, und daß dann eine fertige Kopfanordnung (23) aus einer als einwandfrei getesteten Polstückeinheit (11) und einem als einwandfrei getesteten Joch (16) erstellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ITenitpolstücke (2, 3) in einem nichtmagnetischen Schieber (10) mit einer Stirnfläche angeordnet werden, die ein solches Profil aufweist, daß der Wandlerkopf berührungsfrei über einem Aufzeichnungsmedium schwebend ausgebildet ist, und daß Schieber (10) und Polstücke (2, 3) in Verbindung mit einem Aufzeichnungsmedium (24) dySmisch getestet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichns t, daß ein nachgiebiges Trägerbauteil (19) für den Wandlerkopf angefertigt wird, daß das Trägerbauteil (19) mit dem Joch (16) befestigt wird, und daß das Trägerbauteil (19) und das Joch (16) als Einheit dynamisch getestet werden.

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4. Verfahren nach Anspruch. 3? dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (16) mittels seines nachgiebigen TrägerbautedLes (19) in einer Te st einrichtung "befestigt wird,¹ daß eine einwandfreie. Polstückeinheit (11) vorubergehend mit dem Joch (16) zur Bildung einer Kopfanordnung (23) "befestigt wird, und daß die Kopfanordnung (23) in Verbindung mit einem Aufzeichnungsmedium (24) getestet wird, um die Leistungsfähigkeit des Joches (16) und des Trägerbauteiles (19) zu "bestimmen.

5· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ■ vorübergehend eine Polstückeinheit (11) mit einem einwandfreien Joch (16) fest "verbunden wird, das nachgiebig in einer Testeinx^ichtung "befestigt ist, damit, eine Kopfanordnung (23) erhalten wird, die so arbeitet, daß sie über einem Aufzeichnungsmedium (24) schwebt, und daß die Kopfanordnung (23) in Verbindung mit dem Aufseichnungsmedium (24) getestet wird, um die Leistungsfähigkeit der Polstückeinheit (11) zu bestimmen«.

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