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Elektromagnetischer Fernhörer
Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Fernhörer mit einem zweipoligen, magnetisch ausgewogenen System, mit einer Erregerspule, zwei magnetisch in Reihe geschalteten, am Ende der Spule angeordneten Dauermagneten und mit einem zweiteiligen Bügel, der beide Dauermagneten, die Spule und den Anker des Fernhörers zu einem Ganzen verbindet, wobei der Anker durch die Spule hindurchgeht und im Luftspalt zwischen den keine Polschuhe aufweisenden Dauermagneten schwingt.
Zweipolige elektromagnetische ausgewogene Systeme sind bereits bekannt. Bei derartigen bekannten Anordnungen schwingt der Anker zwischen Polschuhen von zwei in Reihe geschalteten Magneten.
Siehe z. B. die USA-Patentschrift Nr. 2, 523,775 und die deutsche Patentschrift Nr. 947806. Dadurch entsteht aber eine grosse Streuung im magnetischen Kreis, so dass das System einen geringen Wirkungsgrad aufweist. Bei einer andern Ausführung wird der Luftspalt direkt zwischen zwei Magneten gebildet, wodurch der magnetische Kreis einen höheren Wirkungsgrad erreicht, so dass es genügt, Magnete von sehr kleinen Abmessungen zu benutzen. Die Befestigung der Magnete am Bügel ist aber verhältnismässig kompliziert, und ausserdem müssen die einander zugekehrten Flächen, die das feste Ankerende inklem- men, mit höchster Genauigkeit ausgeführt werden, damit der Anker nach dem Festklemmen des Systems genau in der Mitte des Luftspalts liege.
Mit Rücksicht darauf, dass der Anker seine Schwingungsbewegungen im Bereich eines starken magnetischen Feldes ausübt, muss dieser eine genügende Stärke aufweisen, wodurch aber wieder die Empfindlichkeit herabgesetzt wird oder für den Anker verwickelte Zentriervorrichtungen vorgesehen werden müssen.
Die Kompliziertheit der bekannten, elektromagnetisch ausgewogenen Systeme wird weiter durch das Verbindungsglied zwischen dem Anker und der Membran erhöht. Bei manchen bekannten Ausführungen wird versucht, dieses Verbindungsglied zu vereinfachen. So ist z. B. in der deutschen Patentschrift Nr. 947806 das Stäbchen als eine Verlängerung der Zunge ausgebildet, die um 900 nach oben abgewinkelt und an der Membran befestigt ist.
Der Zweck der Erfindung ist es, den elektromagnetischen Fernhörer mit einem zweipoligen, magnetisch ausgewogenen System, dessen Luftspalt direkt zwischen zwei Magneten ausgebildet ist, zu verbessern und zu vereinfachen. Um genügend grosse einander zugekehrte Flächen zwischen dem Anker und den beiden Bügelteilen, die zum vollkommenen Auswiegen des Systems dienen, zu sichern, ist erfindungsgemäss das eine Ende des Ankers zwischen den flanschartig ausgebildeten Enden der beiden Bügelteile, deren einander zugekehrte Flächen parallel zur Ebene des Ankers verlaufen, gelagert. Da die einander zugekehrten Flächen der Flanschen ausreichend gross sind, ist es möglich, das ganze magnetische System, den Magneten und die Erregerspule mit Hilfe von zwei Nieten oder Schrauben, die durch die Flanschen hindurchführen, festzuklemmen.
Der erfindungsgemässe Verbindungsstab ist zweckmässig aus dem Ankerteil geformt, der durch die Erregerspule durchgeht und rechtwinkelig abgebogen ist, um eine mechanische Verbindung mit der Membran des Fernhörers zu schaffen. Durch das Ausschneiden des Stabes aus dem Ankerteil, ist der Anker in zwei zur Längsachse symmetrische Arme geteilt, wodurch Wirbelstromverluste des Ankers herabgesetzt und dessen Empfindlichkeit erhöht werden. Der Ankerteil, der sich im Luftspalt zwischen den beiden Dauermagneten befindet, ist am Rand mit zwei Einschnitten versehen, in die nichtmagnetische Abstandsbänder eingesteckt werden, die ausser automatisch den Anker im Luftspalt automatisch zentrie-
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ren und die Magnete in einer Ebene, die parallel zum Anker und senkrecht zur Achse der Erregerspule ist, aufrechthalten.
Die Bewegung der Magnete in der Längsrichtung des Ankers ist durch die Bügelenden begrenzt, die zu diesem Zweck rechtwinkelig abgebogensind. Dadurch fällt jedes weitere Befestigen der Magnete am Bügel mittels Klebens, Lötens, Festschrauben Lu dgl. m. fort, und das System ist sehr einfach montierbar.
Die Zeichnung zeigt in den Fig. 1 - 6 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Fernhörers.
Fig. 1 stellt ein Ausführungsbeispiel im Schnitt dar. Fig. 2 zeigt im grösseren Massstab einen Schnitt durch das magnetische System dieses Fernhörers, entlang der Schnittlinie II - II in Fig. 3, Fig. 3 einen Schnitt durch dasselbe System, senkrecht zur Zeichnungsebene der Fig. 2, entlang der Schnittlinie ni-III in Fig. 2, Fig. 4 dasselbe System in Ansicht, in Richtung des in Fig. 3 angedeuteten Pfeiles IV gesehen. Fig. 5 stellt den Anker vor seiner Verformung in Draufsicht dar, Fig. 6 stellt in grösserem Massstab Einzelheiten der Verbindung zwischen der Membran und dem Stab des Ankers dar. Fig. 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel im Schnitt, Fig. 8 stellt das magnetische System dieser Ausführungsform, teilweise im Schnitt dar, Fig. 9 zeigt in Draufsicht den Anker nach seiner Verformung.
Das magnetische System des erfindungsgemässen Fernhörers besteht aus zwei prismenförmigen Dauermagneten 1, 2 (Fig. 2), die zusammen mit dem Wickelkörper 6 der Erregerspule 22 zwischen beiden Teilen 3,4 eines zweiteiligen Bügels des magnetischen Systems befestigt sind. Die Dauermagnete 1 und 2 sind aus einer geeigneten Dauermagnetlegierung und ohne Polschuhe hergestellt, so dass sich der Luftspalt unmittelbar zwischen ihren Polen ausbildet. Das Streufeld der Dauermagnete ist daher minimal, so dass man schon mit Dauermagneten sehr kleiner Abmessungen, die aus Alni-Legierung oder Alnico-Legierung hergestellt sind, im Luftspalt eine Induktion von 5000 bis 10000 Gauss erreichen kann.
Die Stirnseiten des Wickelkörpers 6 der Erregerspule 22 sind derart ausgebildet, dass die Erregerspule 22 nur in der richtigen Lage zwischen beiden Bügelteilen 3, 4 und beiden Dauermagneten l, 2festgehalten werden kann. Ein Anker 5, der durch eine Axialbohrung des Wickelkörpers 6 hindurchgeht, schwingt im Luftspalt zwischen den beiden Dauermagneten 1, 2.
In der dargestellten Ausführung ist das eine Ende des Ankers 5 zwischen einander zugekehrten Flächen der beiden Bügelteile 3,4 befestigt, u. zw. mit Hilfe zweier Niete 10 oder Schrauben, die die flanschartig ausgebildeten Enden der beiden Bügelteile miteinander fest verbinden und dadurch auch das ganze magnetische System des Fernhörers zusammenhalten. Zu gleichem Zwecke sind die entgegengesetz- ten Enden der beiden Bügelteile 3, 4 gegeneinander abgewinkelt, so dass sie als Anschläge für die beiden Dauermagnete 1 und 2 dienen (Fig. 2).
Der Anker 5 wird in der Mitte des Luftspaltes zwischen den beiden Dauermagneten 1, 2 durch nichtmagnetische Abstandsbänder 7,8 gehalten, welche in Einschnitte 5b, 5c (Fig. 5) des Ankers eingesteckt und derart abgebogen sind, dass sie die Ränder des Ankers in der Mitte des Luftspaltes festhalten, dabei aber Schwingungsbewegungen des Mittelteils des Ankers ungehindert zulassen. Die äusseren Enden der Abstandsbänder 7,8 sind nach oben und unten abgebogen, so dass sie Anschläge bilden, die die Bewegungen der beiden Dauermagnete 1, 2 parallel zur Ebene des Ankers 5 und senkrecht zur Achse der Erregerspule verhindern.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, hat der Anker vor seiner Verformung im Mittelteil eine Zunge, die dann rechtwinkelig abgebogen wird, wodurch ein Stab 5a zur Verbindung des Ankers mit der Membran 15 entsteht.
Das beschriebene magnetische System des Fernhörers ist in einer Büchse 9 aus Kunststoff dadurch be- festigt, dass der Bügelteil 4 mit einem Vorsprung 11 versehen ist, der durch eine in die Wand der Büchse 9 eingepresste Metallunterlage 12 hindurchgeht und von aussen her an dieser Metallunterlage 12 angelötet wird. Zum Festhalten des magnetischen Systems des Fernhörers im Inneren der Büchse 9 dient weiterhin eine Zwischenwand 14, die beim Schliessen eines Deckels 16 der Büchse 9 zum Bügelteil 3 zugedrückt wird. Durch eine in der Mitte der Zwischenwand 14 vorgesehene und eine gleichachsige, im Bügelteil 3 angeordnete Bohrung geht der obenerwähnte Stab 5a hindurch, der die Verbindung zwischen dem Anker 5 und der Membran 13 vermittelt.
Die in der Zwischenwand 14 vorgesehene Öffnung bildet zugleich einen akustischen Widerstand des Fernhörers und ist zu diesem Zwecke derart angeordnet, dass sie durch eine aus geeignetem Textilstoff oder Gewebe hergestellte. zwischen dem Bügelteil 3 und der Zwischenwand 14 festgeklemmte Einlage 23 abgedeckt ist. Die Membran 13 ist mit dem Stab 5a des Ankers 5 durch Klebstoff 15 oder Lot verbunden. Wird eine Membran in Form eines flachen Kegels verwendet, wie in Fig. 1 dargestellt ist, dann kann die Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen dem Stab 5a des Ankers 5 und der Membran 13 dadurch erhöht werden, dass die Spitze der Membran nach innen eingedrückt wird, wodurch ein kleiner Innenkegel 24 mit dem Scheitelwinkel entsteht (Fig. 6).
Ein Tröpfchen eines bituminösen Klebstoffes 15 umgiesst dann die Membran von beiden Seiten her und verbindet sie fest mit dem Stabe 5a.
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Der Wechselstrom wird in die Erregerspule 22 durch einen flachen Messingring 17 zugeleitet, an wel- chez der eine Anschluss der Erregerspule 21 angelötet ist, wobei der andere Anschluss mit dem Distanzband 8 verschweisst wird, so dass der Strom über den Bügelteil 4 in die Metallunterlage 12 geleitet wird (Fig. 1 und 4).
Die beschriebene Anordnung des magnetischen Kreises des erfindungsgemäss ausgebildeten Fernhörers ermöglicht die Ausnützung guter Eigenschaften eines magnetischen Dipols, insbesondere seiner Empfindlichkeit.
Das erfindungsgemässe elektromagnetische System kann nicht nur bei Fernhörern, sondern auch bei andern elektrischen Vorrichtungen, z. B. bei Mikrophonen. Lautsprechernusw., verwendetwerden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektromagnetischer Fernhörer mit einem zweipoligen, magnetisch ausgewogenen System, mit einer Erregerspule, zwei magnetisch in Reihe geschalteten, am Ende der Spule angeordneten Dauermagneten und mit einem zweiteiligen Bügel, der beide Dauermagneten, die Spule und den Anker des Fernhörers, zu einem Ganzen verbindet, wobei der Anker durch die Spule hindurchgeht und im Luftspalt zwischen den keine Polschuhe aufweisenden Dauermagneten schwingt, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (5) an einer Seite zwischen parallelen, aus den Enden beider Teile (3, 4) des Bügels rechtwinkelig abgebogenen Ausläufern in unmittelbarer Berührung mit ihren einander zugekehrten Flächen, zwischen denen im wesentlichen keine magnetische Spannung herrscht, befestigt ist.