CH535526A - Elektromagnetischer Wandler - Google Patents

Description

  
 



   Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromagnetischen Wandler.



   Elektromagnetische Wandler sind bekannt als Mikrofone und Hörer, bzw. Lautsprecher. Solche Wandler weisen ein magnetisches Gleichfeld auf, in welchem ein Anker beweglich angeordnet ist. Beispielsweise wird das magnetische Gleichfeld vom magnetischen Fluss eines Permanentmagneten erzeugt. Der magnetische Gleichfluss wird hierbei beispielsweise über Systemplatten und Polschuhe einem definierten Luftspalt zugeführt. Handelt es sich bei einem solchen Wandler um ein Mikrofon, so wird der Anker von einer mit ihm gekuppelten Membrane in Schwingungen versetzt, wodurch ein den Anker durchfliessender magnetischer Wechselfluss erzeugt wird. In einer den Anker umgebenden Spule wird durch diesen magnetischen Wechselfluss eine elektrische Nutzspannung erzeugt. Handelt es sich bei einem solchen Wandler um einen Hörer, bzw.

  Lautsprecher, so wird ein Anker durch eine ihn umgebende stromdurchflossene Spule ein magnetischer Wechselfluss erzeugt, wodurch der im magnetischen Gleichfeld liegende Anker zu Schwingungen angeregt wird, die er über eine mit ihm gekuppelte Membrane abstrahlt.



   Es ist ein Ziel bei der Schaffung solcher Wandler, Lösungen mit einem möglichst hohen Wirkungsgrad zu realisieren.



  Der optimalen Führung des magnetischen   Gleich-    und   Wech-    selflusses kommt hierbei eine entscheidende Bedeutung zu.



   Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsgrad eines elektromagnetischen Wandlers gegenüber bekannten Ausführungen entscheidend zu verbessern. Da solche Wandler für viele Zwecke besonders klein und ausserdem einfach herzustellen sein sollen, musste auch eine Lösung gefunden werden, welche nur wenige und einfach herzustellende Teile enthält.



   Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Wandler mit einem Permanentmagneten, auf dessen Polfächen Systemplatten aufliegen, wobei zwischen den Systemplatten Polschuhe derart angeordnet sind, dass in deren Luftspalt ein Anker schwingen kann, dadurch gekennzeichnet, dass dem Anker ein aus den magnetischen Wechselfluss leitendem Material bestehender Steg zugeordnet ist, um dem bei schwingendem Anker auftretenden magnetischen Wechselfluss einen sich von einem Ende des Ankers bis in die Nähe seines anderen Endes erstreckenden magnetisch leitenden Pfad anzubieten; wobei der genannte Pfad wenigstens annähernd in einer Symmetrieebene des permanentmagnetischen Systems verläuft und demzufolge wenigstens annähernd durch diese nicht vormagnetisiert ist.



   Anhand der beiliegenden Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel erläutert.



   Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch einen elektromagnetischen Wandler, wobei im Interesse der grösseren Übersichtlichkeit für die Erfindung unwesentliche bekannte Teile, wie beispielsweise das Gehäuse, die Membrane, die Kupplung zwischen Membrane und Anker in der Zeichnung weggelassen sind.



   Auf die Polflächen eines Permanentmagneten 1 sind die beiden Systemplatten 2 und 3 aufgelegt. Sie können beispielsweise in bekannter Weise aufgeklebt sein. Bei der oberen Systemplatte 2 ist der besseren zeichnerischen Darstellung bzw. Anschaulichkeit wegen ein Teil weggeschnitten gezeichnet und durch Schraffur gekennzeichnet. Als Material für die Systemplatten 2 und 3 eignet sich beispielsweise Weicheisen oder eine hochpermeable Legierung.



   Zwischen den Systemplatten 2 und 3 sind Polschuhe 4 und 5 angeordnet. Zwischen diesen Polschuhen 4 und 5 ist mit nichtmagnetischen Einlagen 6 und 7 ein Anker 8 eingespannt. Für die Polschuhe 4 und 5 wird vorzugsweise Weicheisen oder ein ähnliches Material verwendet. Die Einlagen 6 und 7 bestehen beispielsweise aus Messing.



   Für den Anker 8 wird vorzugsweise eine hochpermeable Legierung, etwa wie  Permalloy B,  verwendet.



   Fester Kraftschluss zwischen der Systemplatte 2, dem Polschuh 4, der Einlage 6, dem Anker 8, der Einlage 7, dem Polschuh 5 und der Systemplatte 3 wird beispielsweise durch eine Schraube 9 gewährleistet.



   Das freie Ende 8a des Ankers kann im Luftspalt lOa, lOb zwischen zwei Polschuhen 11 und 12 schwingen. Der Polschuh 11 bzw. 12 ist mit der Systemplatte 2 bzw. 3 fest verbunden. In der Ruhelage des Ankers 8 verläuft dessen Achse 13 in der Mitte des Luftspaltes zwischen den Polschuhen 11 und 12. Eine Spule 14 umgibt den Anker 8 im Raum zwischen den Polschuhen 4, 5 und 11, 12.



   Es wurde gefunden, dass durch blosse Verlängerung der Systemplatten 2 und 3 über die Polschuhe 4, 5 und 11, 12 hinaus in einem Teil 2a bzw. 3a der Systemplatten 2 bzw. 3 ein praktisch vom magnetischen Gleichfluss nicht vormagnetisierter Pfad für den im Anker erzeugten magnetischen Wechselfluss   (¯)    entsteht, wodurch sich eine erste erhebliche Steigerung des Wirkungsgrades des Wandlers gegenüber einer bekannten, im übrigen vergleichbaren, Ausführung ohne die genannten Verlängerungen 2a, 3a ergibt.



   Dadurch dass für den genannten Pfad für den Wechselfluss keine zusätzlichen Platten erforderlich sind, ergibt sich auch eine äusserst einfache Konstruktion. Zu beachten ist, dass sich nur auf einer Seite, bezogen auf die Achse 13, des Ankers 8 ein Permanentmagnet 1 befindet.



   Eine weitere erhebliche Steigerung des Wirkungsgrades des Wandlers wird nun noch dadurch erreicht, dass dem Anker 8 an seinem eingespannten Ende 8b ein aus den magnetischen Wechselfluss gutleitendem Material, etwa wie  Permalloy B , bestehender Steg 8c angefügt wird. Der Steg 8c verläuft dabei wenigstens annähernd in einer Symmetrieebene des permanentmagnetischen Systems und ist demzufolge wenigstens annähernd durch dieses nicht vormagnetisiert. Der Steg 8c erstreckt sich zwischen den Systemplatten 2 und 3, bzw. zwischen deren Verlängerungen 2a und 3a bis in die Nähe des freien Endes 8a des Ankers.



   In der Zeichnung ist der ungefähre Verlauf des magnetischen Gleichflusses   (q)=)    durch gestrichelte Linien und der ungefähre Verlauf des magnetischen Wechselflusses   (cD    durch strichpunktierte Linien angedeutet.



   PATENTANSPRUCH



   Elektromagnetischer Wandler mit einem Permanentmagneten, auf dessen Polfächen Systemplatten aufliegen, wobei zwischen den Systemplatten Polschuhe derart angeordnet sind, dass in deren Luftspalt ein Anker schwingen kann, dadurch gekennzeichnet, dass dem Anker (8) ein aus den magnetischen Wechselfluss   ((t >     leitendem Material bestehender Steg (8c) zugeordnet ist, um dem bei schwingendem Anker (8) auftretenden magnetischen Wechselfluss   bzw    einen sich von einem Ende (8b) des Ankers (8) bis in die Nähe seines anderen Endes (8a) erstreckenden magnetisch leitenden Pfad anzubieten; wobei der genannte Pfad wenigstens annähernd in einer Symmetrieebene des permanentmagnetischen Systems verläuft und demzufolge wenigstens annähernd durch dieses nicht vormagnetisiert ist.



   UNTERANSPRÜCHE
1. Elektromagnetischer Wandler nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Permanentmagnet (1) auf nur einer Seite, bezogen auf die Längsachse (13), des Ankers (8), angeordnet ist.



   2. Elektromagnetischer Wandler nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Systemplatten (2, 3) auf der dem Permanentmagneten (1) gegen 

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.



   

Claims (1)

1. **WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.

   Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromagnetischen Wandler.

   Elektromagnetische Wandler sind bekannt als Mikrofone und Hörer, bzw. Lautsprecher. Solche Wandler weisen ein magnetisches Gleichfeld auf, in welchem ein Anker beweglich angeordnet ist. Beispielsweise wird das magnetische Gleichfeld vom magnetischen Fluss eines Permanentmagneten erzeugt. Der magnetische Gleichfluss wird hierbei beispielsweise über Systemplatten und Polschuhe einem definierten Luftspalt zugeführt. Handelt es sich bei einem solchen Wandler um ein Mikrofon, so wird der Anker von einer mit ihm gekuppelten Membrane in Schwingungen versetzt, wodurch ein den Anker durchfliessender magnetischer Wechselfluss erzeugt wird. In einer den Anker umgebenden Spule wird durch diesen magnetischen Wechselfluss eine elektrische Nutzspannung erzeugt. Handelt es sich bei einem solchen Wandler um einen Hörer, bzw.

   Lautsprecher, so wird ein Anker durch eine ihn umgebende stromdurchflossene Spule ein magnetischer Wechselfluss erzeugt, wodurch der im magnetischen Gleichfeld liegende Anker zu Schwingungen angeregt wird, die er über eine mit ihm gekuppelte Membrane abstrahlt.

   Es ist ein Ziel bei der Schaffung solcher Wandler, Lösungen mit einem möglichst hohen Wirkungsgrad zu realisieren.

   Der optimalen Führung des magnetischen Gleich- und Wech- selflusses kommt hierbei eine entscheidende Bedeutung zu.

   Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsgrad eines elektromagnetischen Wandlers gegenüber bekannten Ausführungen entscheidend zu verbessern. Da solche Wandler für viele Zwecke besonders klein und ausserdem einfach herzustellen sein sollen, musste auch eine Lösung gefunden werden, welche nur wenige und einfach herzustellende Teile enthält.

   Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Wandler mit einem Permanentmagneten, auf dessen Polfächen Systemplatten aufliegen, wobei zwischen den Systemplatten Polschuhe derart angeordnet sind, dass in deren Luftspalt ein Anker schwingen kann, dadurch gekennzeichnet, dass dem Anker ein aus den magnetischen Wechselfluss leitendem Material bestehender Steg zugeordnet ist, um dem bei schwingendem Anker auftretenden magnetischen Wechselfluss einen sich von einem Ende des Ankers bis in die Nähe seines anderen Endes erstreckenden magnetisch leitenden Pfad anzubieten; wobei der genannte Pfad wenigstens annähernd in einer Symmetrieebene des permanentmagnetischen Systems verläuft und demzufolge wenigstens annähernd durch diese nicht vormagnetisiert ist.

   Anhand der beiliegenden Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel erläutert.

   Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch einen elektromagnetischen Wandler, wobei im Interesse der grösseren Übersichtlichkeit für die Erfindung unwesentliche bekannte Teile, wie beispielsweise das Gehäuse, die Membrane, die Kupplung zwischen Membrane und Anker in der Zeichnung weggelassen sind.

   Auf die Polflächen eines Permanentmagneten 1 sind die beiden Systemplatten 2 und 3 aufgelegt. Sie können beispielsweise in bekannter Weise aufgeklebt sein. Bei der oberen Systemplatte 2 ist der besseren zeichnerischen Darstellung bzw. Anschaulichkeit wegen ein Teil weggeschnitten gezeichnet und durch Schraffur gekennzeichnet. Als Material für die Systemplatten 2 und 3 eignet sich beispielsweise Weicheisen oder eine hochpermeable Legierung.

   Zwischen den Systemplatten 2 und 3 sind Polschuhe 4 und 5 angeordnet. Zwischen diesen Polschuhen 4 und 5 ist mit nichtmagnetischen Einlagen 6 und 7 ein Anker 8 eingespannt. Für die Polschuhe 4 und 5 wird vorzugsweise Weicheisen oder ein ähnliches Material verwendet. Die Einlagen 6 und 7 bestehen beispielsweise aus Messing.

   Für den Anker 8 wird vorzugsweise eine hochpermeable Legierung, etwa wie Permalloy B, verwendet.

   Fester Kraftschluss zwischen der Systemplatte 2, dem Polschuh 4, der Einlage 6, dem Anker 8, der Einlage 7, dem Polschuh 5 und der Systemplatte 3 wird beispielsweise durch eine Schraube 9 gewährleistet.

   Das freie Ende 8a des Ankers kann im Luftspalt lOa, lOb zwischen zwei Polschuhen 11 und 12 schwingen. Der Polschuh 11 bzw. 12 ist mit der Systemplatte 2 bzw. 3 fest verbunden. In der Ruhelage des Ankers 8 verläuft dessen Achse 13 in der Mitte des Luftspaltes zwischen den Polschuhen 11 und 12. Eine Spule 14 umgibt den Anker 8 im Raum zwischen den Polschuhen 4, 5 und 11, 12.

   Es wurde gefunden, dass durch blosse Verlängerung der Systemplatten 2 und 3 über die Polschuhe 4, 5 und 11, 12 hinaus in einem Teil 2a bzw. 3a der Systemplatten 2 bzw. 3 ein praktisch vom magnetischen Gleichfluss nicht vormagnetisierter Pfad für den im Anker erzeugten magnetischen Wechselfluss (¯) entsteht, wodurch sich eine erste erhebliche Steigerung des Wirkungsgrades des Wandlers gegenüber einer bekannten, im übrigen vergleichbaren, Ausführung ohne die genannten Verlängerungen 2a, 3a ergibt.

   Dadurch dass für den genannten Pfad für den Wechselfluss keine zusätzlichen Platten erforderlich sind, ergibt sich auch eine äusserst einfache Konstruktion. Zu beachten ist, dass sich nur auf einer Seite, bezogen auf die Achse 13, des Ankers 8 ein Permanentmagnet 1 befindet.

   Eine weitere erhebliche Steigerung des Wirkungsgrades des Wandlers wird nun noch dadurch erreicht, dass dem Anker 8 an seinem eingespannten Ende 8b ein aus den magnetischen Wechselfluss gutleitendem Material, etwa wie Permalloy B , bestehender Steg 8c angefügt wird. Der Steg 8c verläuft dabei wenigstens annähernd in einer Symmetrieebene des permanentmagnetischen Systems und ist demzufolge wenigstens annähernd durch dieses nicht vormagnetisiert. Der Steg 8c erstreckt sich zwischen den Systemplatten 2 und 3, bzw. zwischen deren Verlängerungen 2a und 3a bis in die Nähe des freien Endes 8a des Ankers.

   In der Zeichnung ist der ungefähre Verlauf des magnetischen Gleichflusses (q)=) durch gestrichelte Linien und der ungefähre Verlauf des magnetischen Wechselflusses (cD durch strichpunktierte Linien angedeutet.

   PATENTANSPRUCH

   Elektromagnetischer Wandler mit einem Permanentmagneten, auf dessen Polfächen Systemplatten aufliegen, wobei zwischen den Systemplatten Polschuhe derart angeordnet sind, dass in deren Luftspalt ein Anker schwingen kann, dadurch gekennzeichnet, dass dem Anker (8) ein aus den magnetischen Wechselfluss ((t > leitendem Material bestehender Steg (8c) zugeordnet ist, um dem bei schwingendem Anker (8) auftretenden magnetischen Wechselfluss bzw einen sich von einem Ende (8b) des Ankers (8) bis in die Nähe seines anderen Endes (8a) erstreckenden magnetisch leitenden Pfad anzubieten; wobei der genannte Pfad wenigstens annähernd in einer Symmetrieebene des permanentmagnetischen Systems verläuft und demzufolge wenigstens annähernd durch dieses nicht vormagnetisiert ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Elektromagnetischer Wandler nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Permanentmagnet (1) auf nur einer Seite, bezogen auf die Längsachse (13), des Ankers (8), angeordnet ist.

   2. Elektromagnetischer Wandler nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Systemplatten (2, 3) auf der dem Permanentmagneten (1) gegen überliegenden Seite der Längsachse (13) des Ankers (8) über die Polschuhe (4, 5,11,12) hinaus verlängert (2a, 3a) sind.

   3. Elektromagnetischer Wandler nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Anker (8) zugeordnete Steg (8c) annähernd in der Mittelebene zwischen den verlängerten Teilen (2a, 3a) der Systemplatten (2, 3) verläuft 4. Elektromagnetischer Wandler nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (8) und der ihm zugeordnete Steg (8c) aus einem Stück bestehen.

   5. Elektromagnetischer Wandler nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Anker (8) zugeordnete Steg (8c) aus hochpermeablem Material besteht.