專利名稱：用于盒式磁帶的壓帶零件和具有該壓帶零件的盒式磁帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于盒式磁帶的由柔性含纖維材料構(gòu)成的壓帶零件，通過該壓帶零件把磁帶壓靠在磁頭上，形成磁帶與磁頭的接觸;本發(fā)明還涉及具有該壓帶零件的盒式磁帶。
在記錄和重放系統(tǒng)中所需的磁帶與磁頭的接觸主要取決于信號密度、信號波長以及磁頭和磁帶在其摩擦性能方面的特性，最后還取決于磁帶的速度。
在信號密度較高的情況下，例如錄音盒式磁帶具有十個以上縱向磁跡時出現(xiàn)的情況，在磁帶的整個長度上把磁帶均勻地壓靠在磁頭上是非常重要的，以便能夠最佳地進行記錄，并且特別是最佳地讀出每條磁帶信號。為了這個目的需要性能超過通常的公知壓帶墊片的壓帶零件。
EP-A-293804號專利申請公開了一種特殊的氈制壓帶裝置，在該壓帶裝置對著磁帶背面的一側(cè)具有沿直角方向設(shè)置的塑料纖維，以便能夠減少磁帶的抖動，并且即使在不同的固定或旋轉(zhuǎn)磁頭的情況下也都能得到均勻的壓力。此外，通過沿直角方向設(shè)置的塑料纖維，以及在其間得到的集塵空間，還設(shè)計使其具有良好的清潔磁帶功能。
DE-A-3232587號專利申請?zhí)岢隽艘环N錄音盒式磁帶的磁帶墊片，用于在錄音和重放工作方式時具有各種不同走帶速度的系統(tǒng)，該專利申請中記載了磁帶墊片具有特定的纖維密度、直徑和長度值，以及特定的表面粗糙度。該磁帶墊片應(yīng)該直接裝在錄音盒式磁帶的壓力片簧上。
然而上述這類磁帶墊片不適合精確并均勻地記錄和重放相當(dāng)多數(shù)量磁跡的高密度甚短波的信號。
本發(fā)明的目的是提供一種優(yōu)越的改進的壓帶零件的實施方式，特別是用于上述具有十個以上磁跡和固定磁頭的記錄系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的，采用一種用于盒式磁帶的由柔性含纖維材料構(gòu)成的壓帶零件，通過該壓帶零件把磁帶壓靠在磁頭上，形成磁帶與磁頭的接觸，其條件是纖維的每單位長度的重量為0.1克至5克/10000米，并且纖維的每單位面積的重量為大約20克至300克/米2，纖維彼此相連，特別是用機械方法相連，纖維以層的形式構(gòu)成壓帶零件，該層在整個磁帶寬度上均勻地施加壓力。
為了在磁帶與磁頭之間形成完全均勻的壓力接觸，在整個磁頭隙上用實際上相同的壓力對磁帶加壓，從而可靠地進行記錄和重放，本發(fā)明的壓帶零件提供了一種有軟毛的、拉絨的或纖維襯料的材料。
本發(fā)明的優(yōu)選的實施例中，層狀材料可以是無紡絨毛織物。由于其無序的纖維層，無紡絨毛織物具有優(yōu)越的表面組織的墊片狀結(jié)構(gòu)，以避免損壞磁帶的背面。
此外，層狀材料還可以是具有與無紡絨毛織物相似優(yōu)點的編織的或紡織的織物，只是其纖維彼此之間的連接要更多。通過使表面粗糙化，能夠進一步改進這種編織的或紡織的織物的壓力和滑動性能，導(dǎo)致破壞編織的或紡織的織物的纖維連接，從而在表面形成拉絨的組織。在無紡絨毛織物或者編織的或紡織的織物這兩種情況下，在接近層的表面處絕對不能有接合劑、粘合劑、潤滑劑、抗靜電劑或其他類似的物質(zhì)，因為這些物質(zhì)可能會使磁帶和磁頭的性能產(chǎn)生問題。層狀材料摩擦系數(shù)的優(yōu)選值為大約0.3至0.4。
在大到三倍于正常磁帶與磁頭壓力以及在正常磁帶記錄與重放速度的情況下，這種具有頂層的新穎的壓帶零件導(dǎo)致在大約10千赫(KHZ)至20千赫的頻率范圍內(nèi)諧振幅度具有至少70分貝(dB)的信號噪聲比。
即使在最不利的情況下，本發(fā)明也能夠確保實現(xiàn)可靠的重放。
纖維材料層的總厚度優(yōu)選值大約0.05毫米(mm)至0.8mm，以確保該層的效果。
未破壞的編織的或紡織的層厚優(yōu)選值為大約0.2mm至0.6mm，該層粗糙化部分的厚度應(yīng)為大約0.15mm至0.3mm，特別優(yōu)選值為大約0.25mm。
當(dāng)使用無紡絨毛織物時，厚度為大約0.15mm至0.6mm，特別優(yōu)選值為0.25mm。
考慮層厚的上述數(shù)據(jù)，必須使用有彈性的襯底，上述特定的層就在襯底上，這種結(jié)構(gòu)也可以是壓帶零件的優(yōu)越的實施例。
該層的纖維材料優(yōu)選地部分或全部由聚酯和/或聚酰胺構(gòu)成。纖維材料也可以包含由下述物質(zhì)組中選擇的纖維，該組包括聚丙烯、聚丙烯腈、再生纖維素、羊毛和三乙酸纖維素，或者多種上述各類纖維以及具有相同的或相似的優(yōu)點的纖維的混合物。
具有氈制襯底的壓帶零件優(yōu)選的特征在于其厚度比，氈制襯底厚度對纖維層厚度的比值為大約10∶1至2∶1，特別優(yōu)選值為大約5∶1至7∶1。
一種盒式磁帶包括外殼和裝在外殼中的共面磁帶輪，在共面磁帶輪之間纏繞和退繞磁帶，使磁頭能夠接近磁帶的可閉合的外殼小孔，在磁帶后面用于可以形成磁帶與磁頭接觸的壓帶零件，根據(jù)本發(fā)明以下述方式用柔性的含纖維材料構(gòu)成壓帶零件，纖維的每單位長度的重量為0.1克至5克/10000米，以及纖維的每單位面積的重量為大約20克至300克/米2，纖維特別是用機械方法彼此連接，并且纖維以層的形式形成壓帶零件的至少一部分，該層在整個磁帶寬度上均勻地施加壓力。
采用這樣一種盒式磁帶就能實現(xiàn)上述的優(yōu)點。
纖維層總厚度的優(yōu)選值為大約0.05mm至0.8mm。
當(dāng)采用有彈性的例如氈制的襯底和纖維頂層結(jié)構(gòu)時，厚度比的優(yōu)選值為大約10∶1至2∶1，特別優(yōu)選為大約5∶1至7∶1。
所有上述各類具有頂層的壓力彈簧的其他實施例也都具有本發(fā)明的優(yōu)點。
下面通過附圖中舉例并說明本發(fā)明的實施例。
圖2示意地示出了具有磁帶壓力彈簧和固定在其上的壓帶零件的錄音盒式磁帶。


圖1示出了根據(jù)圖2的盒式磁帶的局部透視圖，其中磁頭處于工作位置。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明具有三層結(jié)構(gòu)的壓帶零件的實施例。
圖4示出了具有兩層結(jié)構(gòu)的壓帶零件。
圖5示出了一層的壓帶零件。
圖6示意地示出了用于測量由壓帶零件引起的磁帶諧振抖動的裝置。
圖7和8示出了從由壓帶零件壓住的磁帶輸出的9個縱向磁跡上每條磁跡的電平圖。
大致長方形的錄音磁帶1在其前面2上有用于磁頭和壓帶輪的小孔，這些小孔在圖中未示出。小孔3和4用于錄音機中的另外的主導(dǎo)軸和磁帶導(dǎo)向銷，這些也未在圖中示出。導(dǎo)向滾輪10可旋轉(zhuǎn)地安裝在前面2之后靠近盒式磁帶1的角部區(qū)域。磁帶11繞上述滾輪10并平行于面2行進，并且被繃緊在可旋轉(zhuǎn)地安裝的磁帶盤芯12上。磁帶11繞在右邊的盤芯12上，形成很大圓周的磁帶卷13，而左邊的盤芯12上僅繞了幾圈磁帶。在銷子5和隔離托架6之間設(shè)置了固定有壓帶零件8的片簧7。用適當(dāng)?shù)姆绞?，例如卡在槽里的方式把片?固定到盒式磁帶的外殼上。圖1中示出了磁頭14在盒式磁帶1的磁帶11上的工作位置。磁頭隙或多個磁頭隙示意地用虛線15示出。磁帶的行進方向由雙向箭頭A示出。
從圖1至5中可以看出，壓帶零件包括襯底部分8A和頂層9，襯底部分8A由例如氈制材料或人造革(合成革)構(gòu)成，并且是平面狀的彈簧部分，頂層9以適當(dāng)?shù)姆绞?，例如粘合劑接合的方式粘貼在襯底部分8A上。
頂層9的面積與襯底部分8A的前面面積一樣大，其高度比磁帶11的寬度稍微大一些。
在圖3中，頂層由編織的或紡織的部分16a和在前面V的粗糙化部分16b構(gòu)成。
圖4示出了也是在前面的如無紡絨毛織物層17的頂層。
圖5示出了具有厚度大于層17的如無紡織物層18的頂層，該無紡織物層直接粘貼到彈簧零件7上。
由編織的或紡織的部分16a和粗糙化部分16b構(gòu)成的頂層是通過編織加工制成的編織織物或通過紡織加工制成的紡織織物。然后使其表面粗糙化，例如用短針狀的刷子以下述方式進行，破壞某些編織的或紡織的連接，或者使其斷開，并使某些纖維端頭伸出來。剪切纖維端頭就能得到蓬松的像軟羔皮一樣的表面，該表面非常適合用作磁帶背面和磁頭鏡面的接觸表面。編織的或紡織的部分16a和16b的厚度如下16a為大約0.5mm，16b為大約0.05mm至0.3mm，優(yōu)選值為大約0.25mm，因此由16a和16b構(gòu)成頂層16的總厚度可能是大約0.8mm。采用的纖維平均粗細為大約10微米，纖維重量為每10000米1.5克。一般地說，可以采用纖維平均粗細為大約10微米至25微米，纖維重量為每10000米大約1.5克至5克。
編織的或紡織的織物每單位面積的重量為每平方米大約160克至180克(纖維粗細為大約10微米)。
圖4中所示用作頂層的無紡絨毛織物17由如下纖維構(gòu)成，纖維平均長度為大約50mm，在每單位面積重量為每平方米大約85克至110克的情況下，纖維粗細為大約5微米至15微米，而在每單位面積重量較重的情況下，纖維粗細可以大到大約25微米。
為了從技術(shù)上更適用，并且具有本發(fā)明的上述優(yōu)點，纖維層每單位面積的重量一般可以為每平方米大約20克至300克。
無紡織物17的厚度為大約0.15mm至0.6mm，優(yōu)選值為0.25mm，后一個值特別用于無紡織物層當(dāng)粘上時的情況。測量的編織的或紡織的織物16和無紡絨毛織物17、18相對于磁帶背面R的準靜態(tài)摩擦系數(shù)分別為0.35和0.38，通過直徑為10厘米用材料16、17或18包住的鋼制滾筒，以覆蓋角為180°在20克的負載情況下測量出上述摩擦系數(shù)。
因為在圖5中沒有用作提供和平衡壓力的彈簧的氈制襯底，所以無紡織物18的厚度應(yīng)該分別大于有效的編織的或紡織的層16和無紡絨毛織物層17，當(dāng)粘上時其厚度可以為大約0.15mm至0.3mm。
當(dāng)粘上時無紡織物18的厚度應(yīng)該至少為0.15mm，但是也可以簡便地選得更厚些。
所述的編織的或紡織的織物和無紡織物的厚度都是可以得到的，其與德國工業(yè)標準DIN53855相同，平均測量值是在使用了具有10平方厘米面積的壓頭和每平方厘米20磅的壓力的情況下得到的。
無紡絨毛織物材料17和18通常是由純粹用機械方法彼此連接起來的纖維制成的，也就是說通過特殊的連接技術(shù)，例如水注的作用使纖維彼此互連或纏繞。
也能夠通過熱粘接進行接合或連接。但是應(yīng)該選擇非常小的粘接點，并且在粘接之后應(yīng)該確保無紡絨毛織物具有大致均勻的厚度?；瘜W(xué)纖維的接合技術(shù)也是公知的。
至少在頂層與磁帶接觸的區(qū)域不應(yīng)有任何類型的接合劑，因為接合劑可能會對磁帶的行進和磁頭的性能產(chǎn)生非常不利的或損壞的作用。
可以用普通的粘合劑把頂層16和17粘到氈制襯底8A上，例如用聚氨基甲酸乙酯、丙烯酸酯或者聚氨基甲酸乙酯、丁二烯與丙烯腈的混合粘合劑。頂層18可以例如用雙面自粘帶或以另外的適當(dāng)方式進行粘貼。
頂層的纖維可以例如由如下的纖維構(gòu)成，在16a和16b的情況下為聚酰胺纖維，在17和18的情況下為聚酯或聚酰胺微纖維。當(dāng)然所有頂層也都可以由任何合適的纖維構(gòu)成，例如聚丙烯、聚丙烯腈、再生纖維素、羊毛或三乙酸纖維素。
用于壓力材料與磁帶接觸(在這種情況下是磁帶的背面R)抖動性能的基本判斷標準是諧振點，在本說明書考慮的系統(tǒng)中，該諧振點大致在10KHZ至20KHZ的范圍里，并作為一種嘯聲是可聽的。
圖6示出了進行測量采用的測量裝置，測量是在根據(jù)本發(fā)明的具有頂層16或17的壓帶零件8上進行，襯底部分8A單獨對于上述嘯聲進行測量。
在該圖中11是具有主要由聚氨基甲酸乙酯與硬化成分混合物構(gòu)成的襯底層的磁帶，14A是仿真磁頭，19是用于以百分之一牛頓(CN)為單位設(shè)定壓力F的測力儀，20是未接地安裝的壓電傳感器，用于在該有阻尼的情況下檢測加速度，雙向箭頭C示出了其運動的方向，21是固定的輔助滾輪，22是用于來自20的信號的放大器，23是頻譜分析器，24是圖表記錄器。
在B處盒式磁帶或磁帶從扁平磁帶盤引出磁帶11，并以4.75米/秒的正常速度引導(dǎo)磁帶通過圖6所示的測量裝置。通過裝置19設(shè)定壓帶零件8與磁帶11或與仿真磁頭14A之間的壓力。得到如下的測量結(jié)果
襯底部分8A的材料由聚酯纖維的氈制材料構(gòu)成，聚酯纖維的纖維重量為每10000米3克，靜態(tài)摩擦系數(shù)為大約0.4。
上述測量結(jié)果表明，僅用40CN的壓力在大約11.5KHZ處就產(chǎn)生諧振頻率峰值，其幅度為-55dB，導(dǎo)致可以清楚地聽見嘯聲。因此在沒有根據(jù)本發(fā)明的頂層的情況下，這種氈制材料不適于單獨使用。
而另一方面即使用60CN的壓力，即大于單獨使用氈制材料8A那種情況的50%，其它兩種材料，即編織的或紡織的織物(16A、B)或者無紡絨毛織物(17)每種材料都僅有一個弱諧振點，分別在15.3KHZ或14.3KHZ處，并且不再能夠清楚地檢測出嘯聲，其幅度分別為-78dB和-84dB，因此不能聽見干擾噪聲，從而在磁帶記錄的有效信號中也就不會測量出相應(yīng)的噪聲。
在錄音機中盒式磁帶的正常壓力F為Fo＝20CN，也就是說，僅是用于上述測量的壓力的三分之一或二分之一。
根據(jù)本發(fā)明，應(yīng)該選擇本發(fā)明的壓力層材料，以致至少高到三倍于正常壓力的情況下(在上述實施例中為高到60CN)，也不會有幅度等于或大于-70dB的諧振信號，因此即使在最不利的情況下，也肯定不會產(chǎn)生基于諧振頻率的，特別是可聽范圍內(nèi)的噪聲，從而也就肯定不會在磁帶記錄的有效信號傳輸中產(chǎn)生噪聲。
圖7和圖8示出了得到的測量結(jié)果，圖8中的結(jié)果是用根據(jù)本發(fā)明如圖3和4具有頂層的壓帶零件8測量的，而圖7中結(jié)果是用米蘭的ATB公司制造的氈制壓力墊片8A測量的，在磁帶寬度的一半上該盒式磁帶具有9條磁跡，每條磁跡上都記錄了48KHZ的信號。選用48KHZ的頻率的原因是考慮到在記錄系統(tǒng)中要被記錄的最短波長信號，即1微米長信號。
該測量是使用由埃因霍溫(荷蘭)的飛利浦公司制造AR350型錄音機進行的，在測量中使用了5個不同的盒式磁帶，每個盒式磁帶都具有相同的壓帶零件，對于9條磁跡中的每條磁跡都用曲線標繪出產(chǎn)生的重放信號。對于每個盒式磁帶都示出了具有長方形或星形作為區(qū)別特征的特定測量特性曲線。
在圖7使用普通的氈制壓力墊片的情況下，得到的信號幅度波動寬度△S為1.5dB，這是不能容許的。
在圖8使用具有頂層16A、B的新壓帶零件8的情況下，得到的幅度波動寬度△E為≤0.5dB，這就對應(yīng)著小于10%的幅度變化，從而顯著地提高了該系統(tǒng)的工作可靠性。
NO標志盒式磁帶中磁帶上的磁跡。V1/V2以dB為單位標示幅度比。
本發(fā)明涉及用于多磁跡磁帶和盒式磁帶系統(tǒng)的壓帶零件，其中編織的或紡織的織物或者無紡材料的頂層與普通的有彈性的壓力材料結(jié)合使用，或者單獨使用，在具有高存儲密度的系統(tǒng)中有效地減小磁帶縱向抖動的干擾，并且顯著地提高整個磁帶寬度上輸出電平的均勻性。這些材料由普通的塑料纖維構(gòu)成。本發(fā)明可以用于任何類型的模擬和/或數(shù)字信號磁帶記錄系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種用于盒式磁帶的由柔性含纖維材料構(gòu)成的壓帶零件，通過該壓帶零件把磁帶(11)壓靠在磁頭(14)上，形成磁帶與磁頭的接觸，其特征在于纖維的每單位長度的重量為每10000米0.1克至5克，并且纖維的每單位面積的重量為每平方米大約20克至300克，纖維彼此相連，特別是用機械方法相連，纖維以層(16、17、18)的形式構(gòu)成壓帶零件(8)的至少一部分，該層(16、17、18)在整個磁帶(11)寬度上均勻地施加壓力。
2.如權(quán)利要求1中所述的壓帶零件，其特征在于柔性含纖維材料層是無紡絨毛織物(17、18)。
3.如權(quán)利要求1中所述的壓帶零件，其特征在于柔性含纖維材料層是編織的紡織的織物(16)。
4.如權(quán)利要求1中所述的壓帶零件，其特征在于柔性含纖維材料層至少在接近與磁帶(11)相對的表面處不包含接合劑、粘合劑、潤滑劑或抗靜電劑。
5.如權(quán)利要求3或4中所述的壓帶零件，其特征在于對編織的或紡織的織物表面(16b)進行粗糙化處理，以便部分地破壞該編織的或紡織的織物的連接。
6.如權(quán)利要求1中和權(quán)利要求2至5中任何一項權(quán)利要求所述的壓帶零件，其特征在于纖維材料的摩擦系數(shù)為大約0.3至0.4。
7.如權(quán)利要求1中和權(quán)利要求2至6中任何一項權(quán)利要求所述的壓帶零件，其特征在于在大到三倍于正常磁帶與磁頭壓力以及在正常磁帶記錄與重放速度的情況下，在10千赫至大約20千赫的頻率范圍內(nèi)諧振幅度具有至少70分貝的信號噪聲比。
8.如權(quán)利要求1中或權(quán)利要求1至7中一項或多項權(quán)利要求所述的壓帶零件，其特征在于纖維材料層的總厚度d為大約0.05毫米至0.8毫米。
9.如權(quán)利要求5或8中所述的壓帶零件，其特征在于編織的或紡織的織物層厚度為大約0.05毫米至0.6毫米，粗糙化處理層的厚度為大約0.1至0.3毫米，特別優(yōu)選值為大約0.25毫米。
10.如權(quán)利要求8中所述的壓帶零件，其特征在于無紡織物層的厚度為大約0.15毫米至0.6毫米，特別優(yōu)選值為0.25毫米。
11.如權(quán)利要求8中所述的壓帶零件，其特征在于纖維材料層(16、17、18)加到氈制襯底(8A)上。
12.如權(quán)利要求1至11中一項或多項權(quán)利要求所述的壓帶零件，其特征在于纖維材料層(16、17、18)的某些或所有纖維由聚酯構(gòu)成。
13.如權(quán)利要求1至11中一項或多項權(quán)利要求所述的壓帶零件，其特征在于纖維材料層(16、17、18)的某些或所有纖維由聚酰胺構(gòu)成。
14.如權(quán)利要求1至11中一項或多項權(quán)利要求所述的壓帶零件，其特征在于層(16、17、18)的纖維材料包含由下述物質(zhì)中選擇的纖維，該組包括聚丙烯、聚丙烯腈、再生纖維素和三乙酸纖維素，或者多種上述各類纖維的混合物。
15.如權(quán)利要求11中所述的壓帶零件，其特征在于有彈性的襯底，例如氈制材料的厚度與纖維材料層的厚度之比為大約10∶1至2∶1，特別優(yōu)選值為大5∶1至7∶1。
16.一種盒式磁帶包括外殼和共面磁帶輪，在共面磁帶輪之間纏繞和退繞磁帶，使磁頭能夠接近磁帶的可閉合的外殼小孔，在磁帶后面用于形成磁帶與磁頭接觸的壓帶零件，其特征在于壓帶零件由柔性含纖維材料構(gòu)成，纖維的每單位長度的重量為每10000米0.1至5克，以及纖維的每單位面積的重量為每平方米大約20克至300克，纖維特別是用機械方法彼此連接，并且纖維以層的形式形成壓帶零件的至少一部分，該層在整個磁帶(11)寬度上均勻地施加壓力。
17.如權(quán)利要求16中和權(quán)利要求2至7中一項或多項權(quán)利要求所述的盒式磁帶，其特征在于纖維材料層(16、17、18)的總厚度為大約0.05毫米至0.8毫米。
18.如權(quán)利要求17中和權(quán)利要求9、10、12至15中一項或多項權(quán)利要求所述的盒式磁帶，其特征在于纖維材料層(16、17)粘貼在有彈性的襯底上，例如氈制襯底(8A)上。
全文摘要
在用于多磁跡磁帶和盒式磁帶系統(tǒng)的壓帶零件中，編織的或紡織的織物或者無紡材料的頂層與普通的有彈性的壓力材料結(jié)合使用，或者單獨使用，在具有高存儲密度的系統(tǒng)中有效地減小磁帶縱向抖動的干擾，并且顯著地提高整個磁帶寬度上輸出電平的均勻性。這些材料由普通的塑料纖維構(gòu)成。所述壓帶零件可以用于任何類型的模擬和/或數(shù)字信號的磁帶記錄系統(tǒng)。
文檔編號G11B23/087GK1088344SQ9311903
公開日1994年6月22日 申請日期1993年9月18日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月18日
發(fā)明者M·韋伯, N·施奈德, N·舍弗, G·貝丁格, R·施特蘭斯基, W·巴爾茲 申請人:巴斯夫磁學(xué)有限公司