DE2809869A1

DE2809869A1 - Magnetkopfanordnung

Info

Publication number: DE2809869A1
Application number: DE19782809869
Authority: DE
Inventors: Derek Frank Case; Peter Charles Ridgway
Original assignee: Data Recording Instrument Co Ltd
Current assignee: Data Recording Instrument Co Ltd
Priority date: 1977-03-15
Filing date: 1978-03-08
Publication date: 1978-09-21
Also published as: GB1570126A; US4170033A

Description

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DipK-lng. A.Wasmeier « Dipl.-Ing. H. Graf

2808869

Patentanwälte Postfach 382 8400 Regensburg 1

In das D-8400 REGENSBURG 1

Deutsche Patentamt greflinger strasse 7

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8 HÜ Π C Il Θ Π ■■."·"■ 2:. : Telegramm Begpatent Rgb.

. .."-" Telex 6 5709 repatd

^R^^lchen £^ 6. März 1978 W/He D/p 9370

Anmelder: DATA REGOBDING INSTRUMENT COMPANY LIMITED,

Hawthorne Road, Staines, Middlesex TW18 3BJ, England

Titel: "Magnetkopfanordn-ung¹¹

Eriorität: Großbritannien Nr. 10796/77 -vom 15. März 1977

Konten: Bayerische Vereinsbank (BLZ 75020073) 5 839 300 Gerichtsstand Regensburg

Postscheck München; 893 69-80t

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Magnetkopfanordnung mit wenigstens einem Paar von Magnetköpfen und elektrisch leitender Abschirmung, die mit den Köpfen zusammenwirkt und eine Verringerung des Pegels der Signale ergibt, die direkt in einem der Eöpfe des Paares aufgrund der Erregung des anderen Kopfes induziert werden, wobei die Abschirmung aus wenigstens zwei getrennten, elektrischleitenden Elementen besteht.

Es sind Anordnungen mit einer Anzahl von Magnetköpfen in unmittelbarer Nähe zum Lesen und/oder Aufzeichnen auf parallelen Spuren bekannt. Beispielsweise erfordert eine Norm für Magnetbandsysteme für Computer einen neunspurigen Kopf. Eine Ausführungsform eines derartigen Vielfachspurkopfes ist Gegenstand der GB-PS 1.184.150. Diese Ausführungsform weist getrennte Lese- und Schreibköpfe auf.

Ein Problem, das Köpfen gemeinsam ist, die in geringem Abstand voneinander angeordnet sind, ist die unerwünschte Signalübertragung von einem Kopf zu einem anderen Kopf, die üblicherweise als "übersprechen" bezeichnet wird. Es ist üblich, Abschirmungen zwischen den Köpfen vorzusehen, um die Übersprechsignale zu verringern. Diese Abschirmungen können aus magnetischem Material, elektrischleitendem Material oder aus einer Kombination beider Materialien bestehen. Während der Übersprechpegel durch solche Abschirmungen reduziert wird, wurde in der Praxis häufig festgestellt, daß die Verringerung ungleichförmig ist. So können Schwankungen von 5:1 oder mehr zwischen den Übersprechpegel bei unterschiedlichen Kopfanordnungen oder im Fall von Vielspurkopfanordnungen sogar zwischen unterschiedlichen Kopfpaaren in der gleichen Anordnung auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist es, Magnetkopf anordnungen der gattungsgemäßen Art in der Weise auszubilden, daß eine gleichförmige Verringerung des Übersprechpegels erzielt wird.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß elektrisch leitende Beläge auf die Elemente aufplattiert sind, die elektrische

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Zwischenv-erbindungen zwischen den Elementen mit einem niedrigeren nand gleichförmigeren Widerstandswert ergeben, als andere stromleitende Pfade, die zwischen den Elementen bestehen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Magnetkopfanordnung vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Vielzahl von Köpfen und wenigstens zwei elektrisch, leitende Abschirmungen vorgesehen werden, daß wenigstens ein Teil einer jeden Abschirmung mit einem Belag aus elektrischleitendem Material plattiert wird, der bei Raumtemperatur nicht oxydiert, und daß die Köpfe und Abschirmungen abwechselnd mit den plattierten Teilen einer jeden Abschirmung in Kontakt mit dem plattierten Teil der benachbarten Abschirmung zusammengebaut wird, so daß die plattierten Bereiche eine Verbindung geringen Widerstandes zwischen den Abschirmungen ergeben.

Ferner wird mit vorliegender Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer vielspurigen Magnetkopfanordnung vorgeschlagen, bei welchem zwei Beinen von Köpfen mit stromleitenden Abschirmungen gebildet werden, die zwischen den Reihen angeordnet sind, die Köpfe und Abschirmungen miteinander festgelegt werden, und ein plattierter Belag auf zwei entgegengesetzten Flächen der Anordnung ausgebildet werden, die nicht die Flachen sind, die die Arbeitsspalte enthalten, wobei die Beläge entgegengesetzte Enden der Abschirmungen stromleitend miteinander verbinden.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vielspur-Lese-und Schreibkopfanordnung und

Fig. 2 eine Teilansicht einer Vielspuranordnung, in der der Schritt des Plattierens elektrischleitender Streifen auf der Anordnung dargestellt ist.

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Nach Fig. 1 weist eine Magnetkopfanordnung einen zentrischen Teil 10 und äußere Teile 11, 12 auf. Die Teile 10, 11, 12 nehmen eine Vielzahl von Schreibköpf en I3 und eine gleiche Anzahl von Leseköpfen 14- auf. Die Schreibköpfe besitzen C- und I-Kerne, die aus Schichtungen aus magnetischem Material, z.B. Mumetall gebildet sind. Die C-Kerne V~> sind in einem äußeren Teil 11, und die I-Kerne 16 in dem zentrischen Teil 10 befestigt. Entsprechend weisen die Leseköpfe 14- geschichtete C- und I-Kerne auf, wobei die C-Kerne I? im äußeren Teil 12 und die I-Kerne 18 im zentrischen Teil 10 befestigt sind. Die C- und I-Kerne der Lese- und Schreibköpfe sind einander gegenüberliegend angeordnet, dazwischen sind nichtmagnetische Übertragungsspalte vorgesehen; die Spalte der Schreibköpfe sind längs einer Linie 19 und die Spalte der Leseköpfe längs einer Linie 20, die parallel zur Linie I9 verläuft, ausgerichtet. Die Kerne der Leseköpfe I3 und der Schreibköpfe12 sind so im Abstand versetzt, daß ihre Übertragungsspalte an der gewünschten Spurtrennung längs der Linien 20 und 19 im Abstand angeordnet sind. Zwischen-Spurabschirmungen 21, 22, die aus abwechselnden magnetischen und elektrischleitenden Schichtungen bestehen, sind zwischen die Schreibköpfe 12 und zwischen die Leseköpfe 13 eingesetzt. Die magnetischen Schichtungen können aus Mumetall und die stromleitenden Schichtungen aus Messing bestehen. Zwischen den Leseköpfen I3 und den Schreibköpfen 12 sind weitere Abschirmungen vorgesehen, die aus magnetischen Schichtungen 23 und elektrischleitenden Schichtungen 24 bestehen. Diese Abschirmungen 23, 24- sind abwechselnd angeordnet, und es sind beispielsweise fünf Mumetall-Schichtungen und vier Messingschichtungen vorhanden. Die Teile 10, 11, 12 sind aus stromleitendem Material hergestellt, beispielsweise aus Messing, und sind durch Spannschrauben zusammengehalten. Zwischen den C- und I-Kernen sind Abstandshalter aus nichtmagnetischem Material 26 (Fig. 2) vorgesehen, die die gewünschte Spaltabmessung zwischen den Kernen aufrechterhalten. Diese Abstandshalter 26 können aus Zwischenscheiben bestehen, die zwischen die Teile 10, 11, 12 eingeklemmt sind oder die durch Absch-eiden von nichtmagnetischem Material auf die Teile 11 und 12 oder den Teil 10 ausgebildet werden.

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Die:Kopfaiibrdnung kann in folgender Weise hergestellt werden: Die Teile 11, 12 besitzen jeweils einen eingearbeiteten Schlitz, und die C-Kerne 15, 17 mit den darauf angebrachten Wicklungen (nicht dargestellt) und den Zwischenspurabschirmungen 21, 22 werden mit Hilfe eines entsprechenden Klebers in diesen Schlitzen verklebt. Der zentrische Teil 10 wird so bearbeitet, daß zwei Schlitze auf entgegengesetzten Stirnflächen entstehen, und ein weiterer Schlitz erstreckt sich quer zwischen den beiden Schlitzen. Zu einem Stapel geformte Abschirmungen 23 und 24 sind miteinander und in dem zentrischen Querschlitz im Teil 10 mit Klebstoff verklebt. Wie vorstehend erwähnt, bestehen die Abschirmungen 23 aus magnetischem Material und die Abschirmungen 24 aus elektrischleitendem Material. Die I-Kerne und die Zwischenspurabschirmungen werden dann in die gegenüberliegenden Schlitze im zehtrischen Teil 10 eingeklebt. Die Stirnseiten der Teile 10, 11,; 12V aus denen die Eadanordnung besteht, sind einander gegenüberliegend angeordnet und werden zusammen mit den Kernen und den Zwischenspurabsehirmungen, die darin festgelegt sind, so bearbeitet, daß genau ebene Flächen entstehen. Die Teile 10, 11, 12 werdendann miteinander zusammengebaut und mit Hilfe der Schrauben 25 festgezogen, wobei die Abstandshalter 26 zwischen die gegenüberliegenden Stirnseiten der Kerne eingesetzt sind, damit der gewünschte nichtmagnetisehe Spalt dazwischen ausgebildet wird.

Die obere Fläche (nach "Fig. 1) wird so bearbeitet, daß sie der Ariordmmg das gewünschte Profil zum Zuführen eines magnetischen Aufzeichnungsbandes an die Oberfläche ergibt, derart, daß es in Kontakt mit den Polspitzen der magnetischen Kerne in der Fähe der Wandlerspalte steht.

Die Torderfläche 27 derAnordnung und die entgegengesetzte Fläche 28, die in Fig. 1 nicht sichtbar ist, aber mit Pfeil 28 angedeutet ist, werden so bearbeitet, daß überschüssiger Kleber entfernt wird und daß gewährleistet /ist, daß die Ränder der Abschirmschichtungen 23, 24 zurückgeschnitten werden, bis sie in einer Ebene mit den fertig bearbeitenden Flächen 27, 28 liegen,, Die Bückseite 28 xfirkt

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als Bezugsfläche für die Befestigung der Kopfanordnung in einem Banddeck, und aus diesem Grunde wird weiteres Material aus dieser Stirnfläche 28 weggearbeitet, "bis die Übertrgungsspalte der Köpfe in gewünschten Abständen von der hinteren !Fläche 28 liegen.

Beim Betrieb einer Magnetkopfanordnung in der vorbeschriebenen Weise werden die Schreibköpfe 12 dadurch erregt, daß Signalströme durch die Wicklungen geschickt werden, damit magnetische Felder an den Übertragungssparten erzeugt werden. Diese leider bewirken eine Magnetisierung von Bereichen des magnetischen Bandes und damit eine Aufzeichnung der Signale als magnetisierte Stellen. Diese magnetischen Felder tendieren jedoch dazu, einen Magnetfluß in den Kernen der Leseköpfe 13 zu induzieren, wodurch fehlerhafte Lesesignale aus den Leseköpfen erzeugt werden. Im Idealfall sollen die Leseköpfe nur auf magnetisierte Bereiche des Bandes ansprechen, wenn dieses die Übertragungsspalte der Köpfe passiert. Die Messingteile 10, 11, 12 und die Abschirmungen 23, 24- wirken in der Weise, daß diese direkte Induktion der Signale in den Leseköpfen 13, die als Übersprechen bezeichnet wird, reduziert wird . Man hat jedoch festgestellt, daß trotz einer Verringerung des Übersprechens große Änderungen in der Höhe des Übersprechens zwischen verschiedenen Kopfanordnungen der gleichen Konstruktion und auch in der Höhe des Übersprechens für unterschiedliche Spuren einer Kopfanordnung auftreten.

Die Anmelderin hat festgestellt, daß eine wesentliche Verringerung dieser Änderungen in der Höhe des ÜberSprechens dadurch erzielt

Dearbeiteten werden kann, daß auf jeder der fertig /_;~ Stirnflächen 27, 28 der Anordnung elektrische Zwischenverbindungen 29 vorgesehen werden. Diese Zwischenverbindungen dienen dazu, Pfade geringen Widerstandes, die die Abschirmungen 23,"24 mit dem Teil 10 verbinden, zu schaffen und die Teile 10, 11, 12 miteinander zu verbinden. Diese Zwischenverbindungen werden durch Elektroplattieren hergestellt und dies kann auf folgende Weise geschehen, wie in Fig. 2 dargestellt.

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Die Anordnung wird mit ihrer Stirnseite 28 auf eine Kupferplatte 30 gesetzt, die mit einem Anschluß einer Gleichspannungsquelle 31 von 10 bis 12 Volt verbunden ist. Der andere Anschluß der Speisequelle 31 ist mit einem Baumwollbausch 32 verbunden, der mit einem Plattierelektrolyten getränkt ist; eine geeignete Säureplattierlösung zum Plattieren von Kupfer wird von der Firma Metadalic Ltd. geliefert. Der Baumwollbausch wird an einer Fläche 27 gerieben, während die Plattierspannung angelegt wird. Eine Kupferschicht 29 mit einer Stärke von 0,075 rom kann nach diesem Verfahren in etwa zehn Minuten niedergeschlagen werden. Die Anordnung wird dann umgedreht :und der Vorgang auf der entgegengesetzten Fläche 28 wiederholt. Die Flächen 27, 28, die für diese Behandlung gewählt werden, sind die beiden größeren Flächen, die etwa senkrecht zu der Oberfläche der Anordnung liegen, welche die Arbeitsspalte enthält.

Vorzugsweise werden die Kanten 33 der Teile 10, 11, 12 vor dem Zusammenbau abgefast, und dies trägt dazu bei, daß die Dicke der Plattierung an den Zwischenflächen zwischen den Teilen 10, 11, 12 aufgebaut wird. Die Schicht 29 aus Kupfer soll sich bis in die Nähe der oberen, mit dem Band in Eingriff stehenden Fläche der Anordnung erstrecken, und um die Änderung von Übersprechwerten möglichst weit herabzusetzen, soll die Schicht 29 sich nach abwärts über die untersten Schnitte der Kopfkerne hinaus und vorzugsweise nach unten bis zu den untersten Abschnitten der Teile

10, 11, 12 erstrecken, so daß möglichst die ganzen Stirnflächen 27, 28 dem Plattiervorgang ausgesetzt sind.

Falls erwünscht, kann der Plattiervorgang auf entgegengesetzten Stirnseiten der Teile 10, 11, 12 vor dem Zusammenbau in Form von plattierten Anschlußflächen erzielt werden, anstatt die Teile 10,

11, 12 durch Plattieren auf den Flächen 27, 28 miteinander zu verbinden. Das Plattieren wird in diesem Fall mit einem Material, z.B. Gold durchgeführt, das unter normalen atmosphärischen Bedingungen nicht leicht korrodiert oder oxydiert. Die Plattierung erhält eine solche Dicke, daß die plattierten Flächen gegeneinander gepreßt

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werden, damit elektrische Verbindungen geringen Widerstandes erzielt werden, wenn die Spalte zwischen den C- und I-Kernen die gewünschten Dimensionen annehmen.

Mit vorliegender Erfindung wird eine überraschende Verbesserung in der Leistung der Köpfe innerhalb einer Anordnung erzielt. Bei einem speziellen Versuch betrug die Durchführungs- oder Übersprechspannung in einem Kopf einer unbehandelten Anordnung 3.000 Mikrovolt. Die Anordnung wurde dann mit Kupferschichten in der vorbeschriebenen Weise plattiert. Die behandelte Anordnung wurde den gleichen Versuchsbedingungen ausgesetzt und die Überspreehspannung betrug nur mehr 100 Mikrovolt.

Es wurde festgestellt, daß mit vorliegender Erfindung nicht nur das Auftreten hoher Übersprechwerte der verschiedenen Köpfe in der Anordnung vermieden werden kann. Eine solche Gleichförmigkeit vereinfacht beispielsweise die Einstellung von Signalabschneidwerten in den Verstärkern für die Köpfe.

Versuche haben gezeigt, daß die Ungleichförmigkeit und der zu hohe Wert des Übersprechens durch schlechten leitenden Kontakt zwischen den AbschirmungsSchichtungen und dem Teil 10 sowie auch zwischen den Teilen 10, 11, 12 bedingt ist. Die Messingschichtungen und die Teile 10, 11, 12 nehmen sehr rasch einen sehr dünnen Isolierbelag an, und zwar hauptsächlich aufgrund des Zinkgehaltes des Messing. Deshalb gewährleistet das Reinigen des Messing, selbst kurze Zeit vor dem Zusammenbau, nicht einwandfrei, daß ein Kontakt geringen Widerstandes zwischen den stromleitenden Teilen der Anordnung vorhanden ist.

Die Abschirmung von Magnetkopfen gegenüber unerwünschten Magnetfeldern mit Hilfe von elektrischleitenden Abschirmteilen beruht darauf, daß diese Abschirmung auf die Induktion von geschlossenen Stromläufen in den Abschirmteilen durch unerwünschte Magnetfelder einwirkt. Die elektromotorische Kraft, die derartige induzierte Ströme hervorruft, ist außerordentlich niedrig und somit kann ein normaler Kontaktwiderstand zwischen Abschirmteilen genügnd hoch

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sein_vTjm den Fluß dieser gesclilOSSenen Stromläufe zu verhindern.

Per Plattiervorgang 'bewirkt, daß ein geringer Widerstand zwischen stromleitenden Teilen der Anordnung vorhanden ist. In dem Fall, in dem Streifen 29 an den Flächen 27, 28 der Anordnung gebildet werden, ergibt der Streifen 29 eine Verbindung geringen Widerstandes zu den und zwischen den Abschirmungsschichtungen, da er auf ihre Kanten aufplattiert ist. In solchen Fällen, in denen Anschlußflächen ausgebildet werden, ergibt Jede Anschlußfläche eine saubere Oberfläche, die einen geringen Widerstand für die Anschlußfläche auf dem benach-barten Teil darstellen kann.

Die vorstehend erwähnten Materialien können so abgewandelt werden, daß sie den erforderlichen bzw. gewünschten Abschirm- und Stromleiteigenschaften angepaßt werden. Beispielsweise kann die Abschirmung aus Kupfer anstatt aus Messing bestehen, wobei die Verbindung, durch einen Streifen aus Silberplattierung dargestellt ist. Ferner kann die Erfindung auf Formen von Vielfaehköpfen angewendet werden, die stromleitende Abschirmungen verwenden, die verschieden von den vorbeschriebenen sind.

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Claims

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Patentansprüche:

Magnetkopfanordnung mit wenigstens einem Paar von Magnetköpfen und elektrisch leitender Abschirmung, die mit den Köpfen zusammenwirkt und eine Verringerung des Pegels der Signale ergibt, die direkt in einem der Köpfe des Paares aufgrund der Erregung des anderen Kopfes induziert werden, wobei die Abschirmung aus wenigstens zwei getrennten, elektrisch leitenden Elementen besteht,

dadifrch gekennzeichnet, daß elektrisch leitende Beläge (29) auf die Elemente (10, 11, 12, 24) aufplattiert sind, die elektrische Zwischenverbindungen zwischen den Elementen mit einem niedrigeren und gleichförmigeren Widerstandswert ergeben, als andere stromleitende Pfade, die zwischen den Elementen bestehen.
2. Magnetkopfanordnung nach Anspruch 1, mit einer Vi-. el zahl von stromleit-enden Abschirmelementen und einer Vielzahl von magnetischen Abschirmelementen, die miteinander abwechseln, wobei die Abschirmelemente zwischen den Köpfen eines Paares angeordnet sind, und mit einem weiteren stromleitenden Abschirmelement, das außerhalb eines jeden Kopfes des Paares angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Beläge (29) auf entgegengesetzten Enden wenigstens der stromleitenden Abschirmelemente (10' , 11, 12, 24) aufgebracht sind, und mit den Abschirmelementen (10, 11, 12, 24) stromleitende Pfade geringen Widerstandes bilden, die um die Köpfe (13, 14) herum verlaufen.'
3. Magnetkopf anordnung nach Anspruch 1, mit einer Vielzahl von Paaren von Magnetköpfen, wobei ein Kopf eines jeden Paares ein Lesekopf und der andere Kopf ein Schreibkopf ist, die Lese- und Schreibköpfe mit ihren Übertragungsspalten in zwei parallelen, im Abstand versetzten Linien angeordnet sind, eine Vielzahl von stromleitenden Abschirmelementen abwechselnd mit magnetischen Abschirmelementen angeordnet sind, die sich zwischen den Leseköpfen und den Schreibköpfen erstrecken, und weitere stromleitende Abschirmelemente außerhalb der Leseköpfe und der Schreibköpfe

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angeordnet sind,

dadurch, gekennzeichnet, daß entgegengesetzte Enden der stromleitenden Abschirmelemente (10, 11, 12, 24-) miteinander durch plattierte Beläge (29) miteinander verbunden sind, die auf den Abschirmelementen niedergeschlagen sind und stromleitende Pfade geringen Widerstandes bilden, welche sich um die Leseköpfe und um die Schreibköpfe erstrecken.
4. Verfahren zur Herstellung einer Magnetkopfanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3» wobei wenigstens einige der Abschirmelemente aneinanderstoßend angeordnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß Flächen der Abschirmelemente (10, 11, 12.) die in Anlage miteinander gebracht werden sollen, mit einem Belag aus elektrischleitendem Metall plattiert werden, das bei Raumtemperatur nicht oxydiert, und daß die Abschirmelemente mit den plattierten Belägen unter Druck zusammengebaut werden, so daß Pfade geringen Widerstandes zwischen den Abschirmelementen (10, 11, 12) entstehen.
5. Verfahren zur Herstellung einer Magnetkopfanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem die Magnetköpfe und die Abschirmelemente miteinander zusammengebaut werden, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Beläge (29) auf zwei entgegengesetzten Flächen (27, 28) der Anordnung aufplattiert werden.

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