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Verfahren zur Herstellung eines Mehrfach-Magnettonkopfes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mehrfachen Magnettonkopfes und den nach diesem Verfahren hergestellten Magnettonkopf mit aufeinander geschichteten, durch nichtmagnetische
Zwischenlagen getrennten, aus zwei oder mehreren Teilen zusammengesetzten Ringkemen, wobei die
Ringkerne aus magnetischem plattenförmigem Material bestehen.
Aus der franz. Patentschrift Nr. 1. 132. 484 ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Platten aus magne- tischem Material unter Zwischenfügung einer Schicht aus nichtmagnetischem, den Nutzspalt bildendem
Material aneinander geheftet werden, worauf aus dem Gebilde Stücke gesagt werden, so dass mehrere ge- genseitig getrennte, mit einem Nutzspalt versehene Streifen aus magnetischem Material verbleiben, die mittels eines Stahlstreifens an der Stelle der Spalte zusammengehalten werden. Den Streifen aus magne- tischem Material wird dadurch die endgültige Gestalt der Vorderkreise gegeben, dass diese Streifen und der Stahlstreifen gebogen werden, was an die Heftungsschicht (d. h. die Lötstellen) zwischen dem Ma- gnetstreifen und dem Stahlstreifen und zwischen dem Magnetstreifen und dem Spaltfüllmaterial besonders hohe Anforderungen stellt.
Dieses Verfahren kommt daher für besonders kleine Spaltlänge nicht in Frage.
Ausserdem eignet sich dieses Verfahren nicht zu Platten aus gesintertem ferromagnetischem Oxydmaterial, da solches Material zum Biegen viel zu spröde ist.
Das Verfahren nach der Erfindung beseitigt diese Nachteile dadurch, dass die der Fertigung der Ring- kerne dienenden Platten und die nichtmagnetischen Zwischenschichten zu einem einzigen Block zusam- mengesetzt (z. B. mit einem Haftmittel od. dgl.) und aus diesem Block die Teilstücke der Ringkerne aus- gesägt werden, wobei in dem Falle, dass die Vorderkreise der Ringkerne hergestellt werden sollen, die aus dem Block zu sägenden Stücke entweder freie Enden haben, die nach erfolgter Polierung die Spaltflächen der einzelnen Ringkeme bilden, oder die aus dem Block gesägten Teilstücke erst nach dem Aussagen zur Ausbildung der Spaltflächen bearbeitet (schleifen und polieren) werden, und das Spaltfüllmaterialange- bracht wird.
Die Stapelung der verschiedenen Platten und Schichten aufeinander ergibt eine besonders kräftige Verbindung zwischen den einzelnen Magnetkrisen des Magnettonkopfes.
Anderseits werden beim Verfahren nach der Erfindung zur Herstellung der Verschlussstücke die Platten aus magnetischem Material und streifenförmige Distanzschichten aus nichtmagnetischem Material abwechselnd aufeinander gestapelt, wobei die Oberfläche der Schichten aus nichtmagnetischem Material im Hinblick auf das spätere Anbringen der Windungen kleiner als die der Platten aus magnetischem Material gewählt ist, und zwischen einer Platte und einer Schicht ein Klebemittel angebracht wird, worauf das Ganze zusammengedrückt wird. Da die Verschlussstücke die Windungen tragen, müssen Verschlussstücke im allgemeinen vorher profiliert werden. Da sie aber nicht den (nützlichen) Spalt enthalten, führt deren vorherige Profilierung nicht zu den oberwähnten Schwierigkeiten.
Den Verschlussstücken kann jede gewünschte Gestalt gegeben werden ; sie können C-förmig, rechteckförmig, U-förmig, V-förmig od. dgl. sein, wobei die Schnitte Flächen mit parallelen Erzeugenden bestimmen, die senkrecht zur Hauptebene der Platten bzw. Schichten stehen.
Ein solches Stück lässt sich in einfacher Weise mit einem entsprechenden die Spalte enthaltenden Teil zu einem Mehrfach-Magnettonkopf zusammensetzen. Da beim Verfahren nach der Erfindung die Blöcke nicht eingegossen zu werden brauchen, besteht auch keine Gefahr des Verziehens durch Schwund des
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Giessharzes. Der die Spalte enthaltende Teil kann mit dem die Verschlussstücke enthaltenden Teil ausser durch ein selbsthärtende Polyester auch mechanisch zu einem Ganzen vereinigt werden. Wenn etwa durch festes Aufpressen des Tonbandes der die Spalte enthaltende Teil abgenutzt ist, so kann er insbesondere bei mechanischer Vereinigung durch Lösen der betreffenden Verbindung leicht erneuert werden. Ebenso kann der die Verschlussstücke enthaltende Teil schnell ersetzt werden, wenn eine oder mehrere Wicklungen verbrannt sein sollten.
Die Erfindung wird an Hand einiger in der beiliegenden Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Fig. l ist die Seitenansicht eines Mehrfach-Magnettonkopfes bekannter Bauart, Fig. 2 ist die Seiten- ansicht des Mehrfach-Magnettonkopfes nach der Erfindung, Fig. 3 ist eine Vorderansicht des die Verschluss- stücke enthaltenden Teiles des Magnettonkopfes, Fig. 4 ist eine schaubildliche Darsteilung der Art und
Weise, wie die verschiedenen Schichten zu einem einzigen Block vereinigt werden, aus dem die Stücke gesägt werden können, die den die Arbeitsspalte der einzelnen Magnettonköpfe enthaltenden Teil bilden.
Fig. 5. zeigt die Art und Weise, wie zwei entsprechende Stücke mit ihren Spaltflächen gegeneinander ge- setzt und mit Hilfe von Spaltfüllmaterial zusammengeheftet werden, worauf nach dem Durchsägen zwei mit planparallelen Spalten versehene Teile entstehen, die je mit einem Teil nach Fig. 3 kombiniert einen
Mehrfach-Magnettonkopf nach der Erfindung ergeben, und Fig. 6 zeigt ein anderes Herstellungsverfahren, nach dem die Blöcke aus Platten ungleicher Breite zusammengesetzt sind, so dass Nuten entstehen, in denen Stifte angebracht werden, auf welche die Verschlussstücke aufgesetzt werden.
Fig. l ist eine Seitenansicht eines Mehrfach-Magnettonkopfes bekannter Bauart. Jede der beiden sym- metrisch zu den Spaltflächen 1-1 und 2-2 liegenden Hälften 3 und 4 werden je für sich zunächst in der
Weise hergestellt, dass die erforderliche Anzahl vorher in die gewünschte Form gebrachter Kopfhälften, je-mit einer Wicklung 5 bzw. 6 versehen, in einer Schablone auf den gewünschten gegenseitigen Abstand gehaltert und darauf in z. B. selbsthärtendem Polyesterharz eingegossen wird.
Für die Formgebung muss man entweder auf ein Stanzverfahren, was zur Verschlechterung der magnetischen Eigenschaften und zu
Unterschieden in den Abmessungen der Kopfhälften führt, oder bei Anwendung gesinterter Ferrite für die
Magnetkreise auf ein Pressverfahren zurückgreifen, was neben dem Abbröckeln des Materials in der Nähe der zukünftigen Spaltflächen ausserdem noch das Auftreten von Ungleichförmigkeiten in der Struktur des magnetischen Materials und somit von Änderungen in den magnetischen Eigenschaften, sowie Verschie- denheiten in den Spaltlänge und Induktivitäten der einzelnen Köpfe zur Folge hat. Das Fixieren in einer
Schablone Ist wegen der hohen erforderlichen Genauigkeit zeitraubend und die Verwendung von Guss- schablonen ist an sich bereits kostspielig.
Der Schwund des Giessharzes kann die Ursache dafür sein, dass das Abstand-Stichmass, mit dem die Kopfhälften in der Schablone angeordnet waren, gestört wird, so dass nach dem Zusammensetzen die Hälften 3 und 4 Unterschiede in der wirksamen Spalt- und Spurbreite auf- weisen. Ausserdem können sich die Hälften über ihre ganze Länge infolge des Giessschwundes verziehen, wodurch die Spaltflächen nicht mehr genau in derselben Ebene liegen. Beides bewirkt eine Abnahme und Änderung der Empfindlichkeit, mit der z. B. eine magnetische Spur abgetastet werden kann.
Für den end- gültigen Zusammenbau der beiden Kopfhälften werden die Spaltflächen 1-1 und 2-2 jeder Hälfte zunächst poliert und hierauf die Hälften unter Zwischenfügen eines Spaltfüllplättchens 7 der erforderlichen Stärke an der Stelle, wo die Spaltflächen 1-1 den Nutzspalt bilden, gegeneinander gesetzt. Die Tatsache, dass für eine richtige Festlegung des Nutzspaltes 1-1 unbedingt auch die diametral gegenüberliegenden Spaltflächen 2-2, die nicht als Arbeitsspalte wirksam sind, poliert werden müssen, bringt einen unnötigen Aufwand an Arbeitszeit mit sich.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht eines Mehrfach-Magnettonkopfes nach der Erfindung, der aus einem die Verschlussstücke der einzelnen Magnettonköpfe enthaltenden Hinterkreis 8 und einem die Arbeitsspalte 10 der verschiedenen einzelnen (einfachen) Magnettonköpfe enthaltenden Vorderkreis 9 besteht ; diese Teile werden getrennt hergestellt.
Beim Zusammensetzen der Teile 8,9 entstehen neben dem Arbeitsspalt 10 zwei Spalte 11 und 12 an den Verbindungsflächen der beiden Teile, welche nicht benutzt werden und somit auch nicht poliert zu werden brauchen, da bereits eine einfache Schleifbearbeitung hinreichend ist, um den Einfluss dieser Luftspalte auf die Induktivität des Kopfes innerhalb bestimmter Grenzen zu halten, auch schon wegen des grossen Querschnittes des Magnetkreises an dieser Stelle, der einen geringen magnetischen Widerstand ergibt.
Die Fig. 3 zeigt den Hinterkreis 8 des Mehrfach-Magnettonkopfes nach Fig. 2. Eine Anzahl mit Wicklungen 14 versehener Platten 13 von U-förmiger Gestalt aus magnetischem Material, z. B. Ferrit, sind mit Distanzstreifen 15 aus nichtmagnetischem Material, z. B. Aluminiumoxyd, mit Hilfe von Heftschichten 16 zu einem Stück vereinigt, worauf das Ganze zusammengedrückt wird. Den Verschlussstücken wird
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vorher die gewünschte Form gegeben und sie können eine C-förmige, rechteckförmige, U-förmige, V-för- mige od. ähnl. Gestalt haben. Die erfindungsgemässe Herstellung eines solchen Stückes soll noch Im Zu- sammenhang mit der Erläuterung der Fig. 6d besprochen werden.
Aus Fig. 4 ist ersichtlich, auf welche Weise die Herstellung des die Arbeitsspalte 10 enthaltenden Vor- derkreises 9 nach Fig. 2 erfolgt. Eine Anzahl Platten 17 aus magnetischem Material, z. B. Ferrit, und
Distanzplatten 18 aus nichtmagnetischem Material, z. B. Aluminiumoxyd, werden abwechselnd unter
Zwischenfügen einer Heftschicht 19 aufeinandergestapelt, worauf das Ganze zusammengedrückt wird. Die
Platten aus magnetischem und nichtmagnetischem Material lassen sich sehr billig bearbeiten ; sie brau- chen nur auf die erforderliche Stärke geschliffen zu werden. Auch macht die Anwendung von Distanzplatten eine genaue, zeitraubende gegenseitige Einstellung der entsprechenden Teile der verschiedenen Ma- gnetkreise überflüssig. Da man hier kein Giessharz braucht, ist ein Verziehen der Blöcke völlig ausge- schlossen.
Aus den so entstandenen Blöcken werden z. B. C-förmige, rechteckförmige, U-förmige oder
V-förmige Stücke gesägt. Der hiebei entstehende Materialverlust ist am kleinsten, wenn, wie in Fig. 4 dargestellt, V-förmige Stücke 20-25 ausgesägt werden, wobei die Stücke 26,27 und 28 den Material- verlust darstellen. Rechteckförmige Stücke ergäben zwar zunächst an sich überhaupt keinen Materialver- lust, doch müssen solche Stücke zur Erzielung eines möglichst grossen Wickelraumes für die Magnetspule derart gestaltet werden, dass sie Ausnehmungen aufweisen, durch welche neben dem Wickelraum gleich- zeitig Spaltflächen gebildet werden können, so dass dann doch wieder etwas Material verloren geht.
Nach dem Heraussägen der V-förmigen StUcke 20-25 nach Fig. 4 werden diese einzelnen Stücke an den Stellen A geschliffen bzw. poliert, wobei die so ausgebildeten Flächen die Flächen des Arbeitsspaltes
10 der einzelnen Magnettonköpfe bilden.
An sich könnte nun jedes derart mit polierten Flächen versehene V-förmige Stück an dem Scheitel des V durchgesägt werden, worauf man die Spaltflächen über Spaltfüllmaterial der erforderlichen Stärke auf- einander fixieren könnte. Wie in Fig. & dargestellt ist, ist es aber auch möglich, zwei entsprechende, mit polierten Flächen versehene Stücke, z. B. 20 und 21, mit den so entstandenen Spaltflächen über Spaltfüll- material 29-29 der erforderlichen Stärke aufeinander zu fixieren und dann erst senkrecht zu der durch die
Spalte 10-10 gehenden Ebene (in Fig. 5 längs der Linie 30-30) durchzusägen. Die Grundlage für die Mög- lichkeit, zwei entsprechende Stücke aufeinander zu fixieren, ohne dass Unterschiede in der Empfindlich- keit, z.
B. beim Abtasten, auftreten, wird in erster Linie durch den einfachen Aufbau gegeben. Dieser macht das Verfahren nach der Erfindung durch die hohe Reproduzierbarkeit bei der Herstellung der dabei erzielten Stücke zur Massenherstellung geeignet.
Als Spaltfüllmaterial kommen entsprechend den gestellten Anforderungen verschiedene Materialien in Frage. Wird der Magnettonkopf während des Aufnahme- oder Wiedergabe vorganges mit dem Aufzeich- nungsträger in Kontakt gebracht, so muss bei Verwendung von Ferrit als Kopfmaterial ein Material mit gleicher Abriebfestigkeit, z. B. Glas oder Email, als Füllmaterial benutzt werden. Kommt der Magnet- tonkopf nicht mit dem Aufzeichnungsträger in Berührung, so lassen sich weichere Materialien, wie
Kupferberyllium, selbsthärtendes Polyesterharz (Kunstharz), Lack, Leim, Kitt od. dgl. als Spaltfüllmate- rial verwenden.
Da es erwünscht ist, die Temperatur, bei der die Spaltflächen aufeinander fixiert werden, niedriger zu halten als die Temperatur, bei der die Platten oder Streifen aus magnetischem und nichtma-
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dieser Hinsicht auch gewisse Anforderungen an die Wahl des Materials für die Heftschicht. Wird als Spaltfüllmaterial Glas oder Email verwendet, so wählt man als Heftschicht eine Lotfolie, im ändern Fall kann man mit selbsthärtendem Polyesterharz, Lack, Leim oder andern selbsthärtenden Harzen heften.
Eine etwas andere Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird an Hand der Fig. 6a bis d erläutert. In Fig. 6a ist mit 31 ein Block bezeichnet, der gemäss dem an Hand der Fig. 4 geschilderten Verfahren hergestellt ist, jedoch mit dem Unterschied, dass die Breite der Ferritplatten 17 grösser ist als die der Distanzplatten 18. Dadurch entstehen Nuten 32 im Block (s. auch Fig. 6b und 6c). Von diesem Block 31 werden rechtel'iförmige Stücke 33, 34,35 abgesägt, in die zwecks Bildung von Wickelraum für die Magnetspule V-förmige Nuten 36, 37 usw. geschliffen bzw. gesägt werden. Die so entstehenden freien Enden 38,39, 40,41 usw. werden poliert, worauf gemäss dem an Hand der Fig. 5 geschilderten Verfahren zwei entsprechende Stücke, z.
B. 33 und 34, über Spaltfüllmaterial 42 der erforderlichen Stärke aufeinander fixiert werden. Der so entstandene Block wird hierauf gemäss der Linie 43-43 durchgesägt (Fig. 6b).
Wenn die in die rechteckförmigen Stücke zu schleifenden V-förmigen Nuten sehr weit bemessen werden, ergibt sich ein so grosser Wickelraum, dass rechteckförmige Verschlussstücke 44 (Fig. 6c) verwendet werden können, so dass eine vorhergehende, zeitraubende Formgebung dieser Verschlussstücke nicht erfor- derlich ist. Anderseits kann auf diese Weise die verbleibende Oberfläche der freien Enden 38, 39 bzw. 40, 41
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der Stücke 33 bzw. 34 so klein gewählt werden, dass der magnetische Widerstand des Arbeitsspaltes 38-41 bzw. 39-40 maximal ist.
Zur Vermeidung eines Bruches an der Stelle des Spaltes wird beim Fixieren der beiden entsprechen- den Stücke 33,34 (Fig. 6b und 6c) ein Rohr 45, z. B. aus Glas, in dem von den Nuten 36 und 37 gebildeten Raum angebracht und mit Kunstharz 46 gleichzeitig mit der Heftung der Spaltflächen festgeheftet.
Nach dem Durchsägen bleibt ein Teil des Rohres 45 im Nutenraum unter dem Spalt 42, so dass dieser hin- reichend verstärkt ist.
In den Nuten 32 werden darauf Stifte 47 angeordnet, die so weit hervorragen, dass sie die Verschluss- stücke 44 leicht tragen können ; Diese Stifte können an die Stelle der Distanzstreifen zwischen den Ver- schlussstäcken treten, wodurch die Herstellung und Stapelung der Verschlussstücke sehr einfach wird. Da- nach werden die Verschlussstücke, z. B. durch Eingiessen in Kunstharz, fixiert.
Es ist aber auch möglich, dass streifenförmige Distanzstreifen 18a bzw. 18b (Fig. 6d) aus nichtmagne- tischem Material, deren Oberfläche kleiner ist als die Oberfläche der magnetischen Platten 17 verwendet werden. Die von den Schichten 18a und 18b nicht bedeckte Oberfläche der Platten 17 bietet Platz für die
Wicklungen 49. Zwischen jeder Schicht 18a bzw. 18b einerseits und jeder Platte 17 anderseits ist ein
Klebe- (Haft-) Mittel 19 angebracht, so dass die Platten und Schichten nach erfolgtem ZusammendrUcken aneinander haften. Durch die Stifte 47 wird dabei die Lage der magnetischen Platten des Vorderkreises gegenüber jenen des Hinterkreises gesichert.
Bestehen die Stifte 47 aus Kupfer, so kann man sie zum Auflöten der Enden 48 der Wicklung 49 ver- wenden, was einerseits die Möglichkeit bietet, schon in diesem Stadium die Magnetspule 49 durchzumes- sen, anderseits eine glatte Montage der Enden 48 der Spule 49 gestattet.
Schliesslich wird die Fläche 50 des nach der Erfindung hergestellten Magnettonkopfes abgerundet, wie es in Fig. 6c durch die gestrichelte Linie 51 dargestellt ist, wobei sich eine Führungsfläche für einen mehr- spurigen Aufzeichnungsträger ergibt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines mehrfachen Magnettonkopfes mit aufeinander geschichteten, durch nichtmagnetische Zwischenlagen getrennten, aus zwei oder mehreren Teilen zusammengesetzten Ring- kernen, wobei die Ringkerne aus magnetischem plattenförmigem Material bestehen, dadurch gekenn- zeichnet, dass die der Fertigung der Ringkerne dienenden Platten (17, Fig. 4 und 6) und die nichtmagne- tischen Zwischenschichten (18, Fig. 4 und 6) zu einem einzigen Block zusammengesetzt, z.
B. mit einem
Haftmittel (19, Fig. 4 od. dgl.) und aus diesem Block die Teilstücke der Ringkerne ausgesägt werden, wo- bei in dem Falle, dass die Vorderkreise (9, Fig. 2) der Ringkerne hergestellt werden sollen, die aus dem
Block zu sägenden Stücke (33, 34,35, Fig. 6) entweder freie Enden (38-41, Fig. 6) haben, die nach er-
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gesägten Teilstücke (20-25, Fig. 4) erst nach dem Aussägen zur Ausbildung der Spaltflächen (A, Fig. 4) bearbeitet (geschliffen und poliert) werden, und das Spaltfüllrnaterial (29,. Fig. 5) angebracht wird.