DE1774294C - Kernteppich und Verfahren zur Her Stellung der Kerne von Magnetkopfen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen durch teilweises Ätzen einer dünnen Folie aus weichmagnetischem Material gefertigten Kernteppich mit einer Vielzahl von innerhalb eines Rahmens angeordneten und mit diesem durch schmale Stege verbundenen Lamellen zur Herstellung der Kerne von Magnetköpfen, insbesondere Mehrspurmagnetköpfen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der Kerne von Magnetköpfen durch Verkleben mehrerer Kernteppiche.

Die Kerne von Magnetköpfen werden bekanntlich in vielen Fällen aus einer Anzahl von Lamellen aus einer weichmagnetischen, hochpermeablen Legierung zusammengesetzt. Da die äußeren Abmessungen von Magnetköpfen, insbesondere von solchen, die in Geräten zur Datenaufzeichnung und -Wiedergabe Verwendung finden, oft nur wenige Millimeter betragen und daher das Aufbringen der Kopfwicklungen ebenso wie die Herstellung der sehr engen Spalte bei geschlossenen Kernen praktisch unmöglich ist, werden die Kerne in der Regel aus zwei symmetrischen oder asymmetrischen Teilen zusammengesetzt. Der eine dieser beiden Teile trägt die Schreib- bzw. Lesewicklung und besitzt etwa die Form eines C. Er wird im folgenden dementsprechend kurz als C-Teil bezeichnet. Bei asymmetrischem Aufbau ist der zweite Teil, der den magnetischen Kreis bis auf den Kernspah schließt, mehr oder weniger balkcnförmig aus-

gebildet. Dieser Teil wird als I-Teil bezeichnet.

Um die Handhabung der Kernlamellen bei ihrer Weitenerarbeitung zu erleichtern, werden sie nach einem durch die deutsche Auskgeschrift 1164 4cS9 bekannten Vorschlag so gestanzt, daß jeweils eine Mehrzahl von ihnen im Bereich der späteren Polenden an einem gemeinsamen Streifenteil hängt. Nach Feinbearbeitung und Schichten der Lamellen wird über das Lamellenpaket der bewickelte Spulenkörper aufgeschoben. Schließlich wird in den Spulen-

körper mit einer entsprechend weiten Öffnung noch das Paket mit den den magnetischen Kreis schließenden Gegenlamellen so eingeschoben, daß beide Pakete nebeneinander liegen, die ganze Anordnung mit Gießharz vergossen und die gemeinsamen Streifenteile abgeschliffen.

Die bekannte Herstellungsart für Magnetköpfe

kann jedoch nicht ohne weiteres auf sehr kleine

Magnetköpfe, deren Kerne aus nur einige hundertstel

. Millimeter dicken Lamellen gebildet sind, übertragen werden, da sie erhebliche Schwierigkeiten bei der Handhabung derart dünner Lamellen verursachen würde. Häufig ist auch eine zur Spaltenebene parallel verlaufende Schichtung der Kernlamellen unerwünscht, weil sich hierdurch bei nicht extrem enger Schichtung der Lamellen in der Nähe des eigentlichen Kernspalts Nebenspalte bilden können, die ein Auscinanderziehen des Spaltfeldes bewirken.

Durch die französische Patentschrift 1513 498 ist es bekannt, Kernlamellen einer bestimmten Form so auszustanzen, daß sie einen Kernteppich bilden, d. h. daß sie — in Reihen und Spalten angeordnet — mit einem Rahmen nur noch durch schmale Brücken verbunden sind. Nach dem Stapeln und Verkleben einer genügenden Anzahl von Kernteppichen werden die einzelnen Kernteile durch Durchtrennen der Brücken aus dem Verband herausgelöst. Die Form der Kernlamellen ist so gewählt, daß die gemeinsame Berührungsfläche zweier entsprechender Kernteile bzw. die Spaltebene auf der Lamellenebene senkrecht stehen.

Nachteilig an dem durch die französische Patentschrift 1 513 498 bekannten Verfahren ist vor allem das Ausstanzen der Kernlamellen. Durch die hierbei auftretende hohe mechanische Beanspruchung tritt erfahrungsgemäß eine wesentliche Verschlechterung der magnetischen Eigenschaften des verwendeten hochpermeablen Materials ein. Des weiteren sind noch besondere Maßnahmen erforderlich, um die beim Ausstanzen an den Lamellenrändern entstehenden Grate zu entfernen. Indes ist es schon durch das »IBM-Technical Disclosure Bulletin«, Vol. 10. No 4, September 1967, S. 361 und 362, bekannt, zu Kernteppichen verbundene Kernlamellen durch teilweises

chemisches Atzen entsprechender Folien herzustellen, wodurch die erwähnten Schwierigkeiten im Prinzip vermieden werden.

Fine Anwendung der durch die zuletzt genannte Veröffentlichung ν ermittelten Erkenntnisse auf einen Kernteppich der durch die französische Patentschrift 1513 498 bekannten Art würde trotzdem keinen vollen Erfolg bringen. Hier gewinnt nämlich die Tatsache besondere Bedeutung, daß die Brücken, weiche Jie Lamellen irr Kerntepnich halten, an Stellen vorgeschlagen sind, die einer Nacharbeitung der Kernteile nach dem Heraustrennen aus dem verklebten Kernteppichpaket an sich nicht mehr bedürfen. Wird eine solche Nachbehandlung (z. B. Schleifen. Läppen) trotzdem vorgenommen, um die durch das Durchtrennen der Brücken entstehende Beeinträchtigung der magnetischen Materialeigenschaften wieder zu verringern, so stellt dies einen zusätzlichen Arbeitsgang dar, der vom wirtschaftlichen Standpunkt her gesehen sehr unerwünscht ist. Wetier ist durch die getrennte Herstellung der paarweise zusammengehörigen Kernteile ihre gleiche Packungshöhe infolge der unterschiedlichen Dicken der sich zwischen den Lamellen befindlichen Klebstoffschichten bzw. infolge der Toleranz der Folienstärke nicht gewährleistet, was zu Schwierigkeiten beim Zusammenbau führt und die Gefahr für das Auitreten störender magnetischer Streufelder erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrund·-. einen Kernteppich der eingangs genannten Art anzugeben, der so ausgebildet ist, daß bei seiner weiteren Verarbeitung die Nachteile der bekannten Anordnungen vermieden werden. Insbesondere soll auch eine durch das Heraustrennen aus dem Kernteppichpaket bedingte Nachbearbeitung der Kernteile nur an den Stellen erforderlich sein, die nach dem Einbau jeweils mehrerer gleicher Kernteile eine gemeinsame Fassung bei der Herstellung von Mehrspurmagnet köpfen ohnehin nachbe?^rbeitet werden müssen. Solche Stellen sind beispielsweise die Berührungs- bzw. Polflächen der später paarweise zusammengesetzten Kernteile sowie der Kopfspiegel.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß Lamellen für C-Teile und Lamellen für I-Teile jeweils paarweise einander gegenüberstehend angeordnet sin'l, daß die Lamellenpaare durch schmale Stege an den später die Pol- bzw. Berührungsflächen bildenden Stellen miteinander verbunden sind und daß in der Mitte dieser Stege und senkrecht dazu, d. h. in Richtung der vorgesehenen Spaltebene verlaufend, weitere Stege angesetzt sind, die die Halterung der Lamellenpaare im Rahmen bewirken.

Ein Verfahren zur Herstellung der Kerne von Magnetköpfen durch Verkleben mehrerer derartig ausgebildeter Kernteppiche ist dadurch gekennzeichnet, daß beim Verkleben eine vorgegebene Höhe eingehalten wird, wobei die Toleranzen der Lamellendicke durch unterschiedliche Stärken der Klebeschichten ausgeglichen werden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel an Hand der Fig 1 bis 3 näher beschrieben.

Die F i g. 1 zeigt einen Kernteppich mit sechs aus C- und I-Teilen gebildeten Paaren von Lamellen. Tatsächlich besaht ein derartiger Kernteppich in der Praxis aus einer größeren Anzahl von in Reihen und Spalten angeordneten Lamellenpaaren, z. B. aus 48 Paaren. Jeweils ein Lamellenpaar (C, /) ist an der Stelle der späteren Spalteben·· durch Stege SI. miteinander verbunden. Die Lamellen eines Paares stehen dabei einander wie im fertigen Magnetkopf «egenüber. jedoch mit einem gegenseitigen Abstand. der der Länge der Stege SL entspricht.

Die Lamellenpaare (C. /) sind innerhalb eines Rahmens mit den Rahmenteilen R 1 bis R 4 angeordnet. Zwischen den beiden Rahmenteilen/\ 2 und /v4 sind Querleisten^, ähnlich den Sprossen einer

ίο Leiter, angebracht. Teils mit diesen Querleisten /.. teils mit den Rahmenteilen R 1 und R 3 sind die Lamellenpaare durch weitere Stege .SV/ verbunden. Die Stege .SV7 stehen senkrecht auf den äußeren Verbindungsstegen .SV. eines jeden Lamellenpaares und scnk-

IS recht auf den Querleisten L bzw. auf den Rahmenteilen R 1 und «3. Die Breite der Stege .SV/ ist geringer als die Lange der Verbindungsstege .SV..

Zur Erleichterung der '-istierung beim Stapeln der Kernteppiche zuc weiteren Verarbeitung sind im Rahmen Löcher zur Aufnahme von Justierdornen vorgesehen. Die Löcher können unsymmetrisch angeordnet sein und/oder sich durch ihre Form unterscheiden, so daß ein seitenverkehrtes oder verdrehtes Schichten verhindert wird. Ferner ist an einer Stelle des Rahmens ein Ring FR gebildet, der nur durch zwei schmale Brücken mit dem Rahmen verbunden ist. Dieser Ring kann nach dem Verkleben des Stapels aus dem Rahmen herausgelöst und zur Messung der magnetischen Eigenschaften des Stapels mit einer Prüfwicklung versehen werden. Aus einer solchen Messung läßt sich mit ausreichender Genauigkeit auf die magnetischen Eigenschaften der Kornteile innerhalb des ganzen Rahmens schließen.

In Fig. 2 ist ein Kernteppich dargestellt, in dem die einzelnen Lamellen genau in der gleichen Weise miteinander und mit dem äußeren Rahmen verbunden sind, wie bei dem Kernteppich nach Fig. 1. Der einzige aber wesentliche Unterschied besteht demgegenüber darin, daß in dem Kernteppich nach Fig. 2 allen Lamellen C für die C-Teilc das Mittelstück fehlt. Alle sonstigen Abmessungen sind bei beiden Ausführungen der Keinteppiche genau gleich. Ebenfalls gleich ist die Anordnung und Form der Justierlöcher und des Prüfrings PR.

Das Weglassen des Mittelstücks bei den abgeänderten Lamellen C des C-Teils geschieht zu dem Zweck. Platz für die später auf den C-Teil angebrachte Schreib- bzw. Lesewicklung zu schaffen, so daß diese zumindest in Richtung der Stapelhöhc nicht über den eigentlichen Kerndurchmesser herausragt. Das wird in an sich bekannter Weise dadurch erreicht, daß zu beiden Seiten eines Stapel., aus Teppichen mit normalen Lamellen in Form eines vollständigen C-Teils jeweils Teppiche mit abgeänderten Lamellen

entsprechend der Wicklungshöhe aufeinandergeschichtet werden. Das zeigt schematisch in einer Explosionsdarstellung die Fig. 3. Ein Teil des Kernstapels ist der besseren Übersicht wegen auseinandergezogen gezeichnet, einige der sich im Vordergrund befind-

liehen Lamellen des I-Teils sind teilweise weggelassen worden. Die auf einem fertigen C-Teil angebrachte Wicklung W ist ebenfalls nur teilweise dargestellt.

Nach dem Schichten der Lamellen in der angege-

gebenen Weise wird der Kernstapel auf eine vorgegebene Höhe verklebt, wobei die Toleranzen der Lamellendicke durch die Stärke der Kleberschichten ausgeglichen werden. Hierauf erfolgt das Heraus-

trennen der einzelnen Kernteile aus dem bis dahin noch bestehenden Rahmen. Durch Säge- oder Fräserschnitte längs der LinienA-A, B-B usw. (Fig. 1) wird erreicht, daß die einzelnen Kernteile C, / gleich zeitig voneinander und aus dem Rahmen getrennt werden. Die Schnittbreite wird vorzugsweise so gewählt, daß die Verbindungsstege SL voll erfaßt werden. Aus Tolcranzgründen werden dabei die Kernteile selbst an der Spaltcbcne noch geringfügig angeschnitten. Mit zwei benachbarten Schnitten wird auch der Prüfring PR aus dem Rahmen gelöst.

Die besonderen Vorteile des Trcnnvcrfahrcns, 'Jas durch den Kernteppich gemäß der Erfindung ermöglicht wird, liegt jedoch nicht nur in der einfachen Durchführbarkeit.

Von erheblicher Bedeutung für die Güte der fertigen Magnetköpfe ist auch die Tatsache, daß die Trennschnitte das Material an den Schnittflächen nur geringfügig beanspruchen und an Stellen angreifen, die insbesondere bei der Herstellung einer Mchrspurmagnetkopfanordnung ohnehin einer Naehbchandlung unterzogen werden müssen. Zumindest im letztgenannten Fall werden nämlich die bewickelten C-Tcilc und die I-Tcile jeweils in getrennte Halterungen eingebettet und festgeklebt. Dabei kann zunächst nicht sichergestellt werden, daß die Spaltebenen der einzelnen Kernteile in dem erforderlichen Maße fluchten. Um das zu erreichen, müssen also die in den Halterungen festsitzenden Kernteile gemeinsam sorgfältig Uberschliflen werden. Dabei werden aber auch die durch den Trennschnitt mechanisch beanspruchten, magnetisch nicht mehr einwandfreien Randzonen der Schnittstellen an der Spaltebcne cntfcrnt. Im gleichen Sinn wirkt sich auch das Schleifen des Kopfspiegel an der fertig zusammengebauten Mchrspurrnagnctkopfanordnung bzw. in einem einzelnen Magnetkopf aus.

Als weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Kcrntcppichs sei schließlich noch die gleichzeitige Herstellung sowohl von C-Tcilcn als auch von I-Teilen für eine größere Anzahl von Magnetköpfen in einem Arbeitsgang erwähnt. Hierdurch wird sichergestellt, daß mindestens die C- und I-Teilc eines Kollektivs

ao nach dem Verkleben des Stapels die gleiche Höhe haben. Darüber hinaus gewährleistet das Verkleben auf eine vorgegebene Höhe, daß auch Kernteile aus verschiedenen Stapeln nur geringe gegenseitige Toleranzen aufweisen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Durch teilweises Atzen inner dünnen Folie aus weichmagnetischem Material gefertigter Kernteppich mit einer Vielzahl von innerhalb eines Rahmens angeordneten und mit diesem durch schmale Stege verbundenen Lamellen zur Herstellung der Kerne von Macnetköpfen, insbesondere von Mehrspurmagnetköpfen durch Verkleben mehrerer Kernteppiche, dadurch gekennzeichnet, daß Lamellen (C) für C-Teile und Lamellen (I) für I-Teile jeweils paarweise einander gegenüberstehend angeordnet sind, daß die Lamellenpaar.: durch schmale Stege (SL) an den später die Pol- bzw. Berührungsflächen bildenden Stellen miteinander \erblinden sind und daß in der Mitte dieser Stege (5L) und senkrecht dazu, d. h in Richtung der vorgesehenen Spalt-"bene verkufend, weitere Stege (SH) angesetzt i.id, die die Halterung der Lamellenpaare (C, /) im R ihmen (R 1 bis R 4, L) bewirken.

2. Kernteppich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Lamellen (I) für I-Teile und Lamellen (C) für C-Teile mit fehlendem Mittelstück paarweise angeordnet sind.

3. Kernteppich nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem äußeren Rahmen Löcher zur Aufnahme von Justierdornen vorgesehen sind.

4. Kernteppich nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einem der äußeren Rahmenteile ein durch zwei schmJe Stege mit diesem verbundener Ring (PR) angeordnet ist.

5. Verfahren zur Herstellung der Kerne von Magnetköpfen, insbesondere Mehrspurmagnetköpfen durch Verkleben mehrerer Kernteppiche nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verkleben eine vorgegebene Höhe eingehalten wird, wobei die Toleranzen der Lamellendicke durch unterschiedliche Stärken der Klebeschichten ausgeglichen werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die C- und I-Teile des verklebten Stapels jeweils paarweise gleichzeitig mit einem Trennschnitt voneinander und aus dem Stapel gelöst werden.