DE1064986B

DE1064986B - Elektrodynamisches System fuer batterielose Fernsprecher

Info

Publication number: DE1064986B
Application number: DES57346A
Authority: DE
Original assignee: Societe dElectronique et dAutomatisme SA
Current assignee: Societe dElectronique et dAutomatisme SA
Priority date: 1957-03-15
Filing date: 1958-03-14
Publication date: 1959-09-10
Also published as: US3012107A; FR1169701A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein elektrodynamisches System für batterielose Fernsprechgeräte. Es kann mithin in einem derartigen Gerät ebensogut als Mikrophon wie als Hörer dienen.

Ein System für batterielose Fernsprecher beruhte bisher meist auf dem Zusammenwirken von mindestens zwei Magnetpolpaaren, die also mindestens zwei Luftspalte begrenzen, und einem magnetischen Schwinganker, dessen Enden sich in den Luftspalten befinden. Die Wicklung, die je nach der Verwendung als Mikrophon oder als Hörer den Geber oder den Empfänger darstellt, ist hierbei so angeordnet, daß deren Symmetrieebene mit der relativen Symmetrieebene der Polpaare zusammenfällt. Sie umschließt häufig den Anker. Der Anker ist mit dem Mittelpunkt einer akustischen Membran verbunden, damit er bei der Verwendung als Mikrophon durch die Druckwellen angetrieben wird oder bei der Verwendung als Hörer die Membran in Schwingungen versetzt, ao

Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Systems bzw. einer Kapsel für batterielose Fernsprecher, das bzw. die gegenüber der bekannten Anordnung einen höheren Wirkungsgrad aufweist, selbst bei verringerten Abmessungen der Kapsel. Wenn der Platzbedarf der bekannten Anordnung verringert werden soll, läßt sich ein ausreichender Wirkungsgrad nur schwer erreichen, weil die-Querschnitte der Luftspalte und die mit diesen Luftspalten in Wechselwirkung stehenden Ankerflächen verringert werden müssen. Außerdem wird es auch schwierig, die richtige Anpassung zwischen der verkleinerten Wicklung und den Anschlußkreisen zu gewährleisten, denn die Wicklung soll eine ausreichend geringe Impedanz behalten, um den Wirkungsgrad des elektroakustischen Gebildes nicht zu verschlechtern.

Das erfindungsgemäße System soll also so aufgebaut sein, daß es leicht mit kleinen Abmessungen gebaut werden kann, ohne daß eine Verringerung des Wirkungsgrads auch bei der praktischen Verwendung eintritt. Ein Vorteil liegt übrigens darin, daß die Kapsel nicht abgedichtet werden muß; in diesem Falle ändert sich der geringe Scheinwiderstand des Systems auch bei starken Änderungen des Feuchtigkeitsgrades in der Atmosphäre nur wenig.

Das System nach der Erfindung, welches die aufgezählten Forderungen erfüllt, ist dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere auf einer nichtmagnetischen Membran als Träger, ein- oder beidseitig vorgesehene ebene Spiralwicklungen zwischen zwei gleichnamigen, gegenüberstehenden Polschuhflächen von Permanentmagneten in deren Luftspalt in der Mittelebene derart schwingbar angeordnet sind, daß die magnetischen Achsen der Spiralwicklung bzw. Elektrodynamisches System
für batterielose Fernsprecher

Anmelder:
S. E. A. Societe d'Electronique

et d'Automatisme,
Courbevois, Seine (Frankreich)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Prinz

und Dr. rer. nat. G. Hauser, Patentanwälte,

Müncnen-Pasing, Bodenseestr. 3 a

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 15. März 1957 und 3. März 1958

Spiralwicklungen und der Permanentmagnete zusammenfallen.

Bei einer Ausführungsform des Systems haben die einander gegenüberstehenden Magnetpole kreisförmigen Querschnitt, und die Spiralwirkung ist unmittelbar im Luftspalt zwischen ihnen untergebracht. Bei dieser Ausführungsform ist entweder die Tragfläche für die Spiralwicklung, die an sich biegsam ist, genügend groß um die Pole herum und dient unmittelbar als Schallmembran, oder zwecks weiterer Verringerung des Systemdurchmessers ist die Wicklung in ihrer Mitte über eine Stange, die durch einen Pol hindurchgeht, mit der Schallmembran in an sich bekannter Weise verbunden. Vorzugsweise sind in beiden Fällen die Pole als zylindrische Scheibenmagnete ausgebildet.

Um die Anpassung zwischen der Spiralwicklung und der elektrischen Schaltung zu erleichtern, kann auf einer Seite des Wicklungsträgers ein Ring aus magnetischem Werkstoff vorgesehen sein, der mit mindestens einer Wicklung versehen ist, von der ein Teil in Reihe mit der Spiralwicklung liegt. Diese Wicklung wirkt also als Übertrager in Sparschaltung und, falls zwei getrennte Wicklungen vorhanden sind, als vollwertiger Übertrager, der ohne Erhöhung des Platzbedarfs in die Kapsel eingebaut ist.

Einzelheiten der Erfindung sind an Hand der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigt

Fig. 1 im Schnitt und

Fig. 2 im Grundriß eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems,

909 627/268

Claims

3 4

Fig. 3 eine qualitative graphische Darstellung der Auf diesem Ring sind die Primärwicklung 9 und die

magnetischen Kraftlinien im Luftspalt, Sekundärwicklung 10 aufgebracht. Die Primärwick-

Fig. 4 im Schnitt und lung 9 liegt in Reihe mit der Spiralwicklung 1, 2, wo-

Fig. 5 in teilweise zerlegtem Zustand eine Abände- bei z. B. biegsame Anschlußdrähte 11 zum Anschluß

rung der ersten Ausführungsform. 5 dienen. Die Sekundärwicklung 10 ist an die Außen-

Bei den dargestellten Ausführungsformen besteht klemmen 18 angeschlossen. Der Scheinwiderstand der die bewegliche Spiralwicklung aus zwei Wicklungen Primärwicklung 9 ist an denjenigen der Wicklungen 1 und 2, die beiderseits einer dünnen Kunststoffolie 3 1,2 angepaßt, während die Impedanz der Sekundärangeordnet sind, die z. B. aus einem Aethyienglykol- wicklung 10 an diejenige der elektrischen Schaltung, terephthalsäureester besteht. Dieser Werkstoff ist bis io gemessen an den Klemmen 18, angepaßt ist. Selbstzu Temperaturen von 125° C verwendbar, ohne daß verständlich könnte auch eine einzige Wicklung mit seine mechanischen Eigenschaften sich ändern. Die Anzapfungen, wie bereits erwähnt, für den Anschluß Folie 3 ist kreisförmig und an ihrem Rand in einen der Spiralwicklung 1, 2 vorgesehen sein, wodurch sich festen Rahmen 4 (Fig. 1) bzw. 4¹ und 4² (Fig. 4) ein- ein Spartransformator ergibt. Die beiden Wicklungen gespannt. 15 oder die einzige Wicklung 9,10 sind vorzugsweise

Die Folie kann eine sehr geringe Dicke haben, die gleichmäßig auf dem Umfang des Ringes 8 verteilt. z. B. in der Größenordnung von Vs mm liegt. Die Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 ist die Spiralwicklungen 1 und 2 können wie folgt darauf Ringfläche um die von der Spiralwicklung 1,2 einausgebildet werden: Zuerst wird auf der Folie, d.h. genommene Fläche der Membran verhältnismäßig wenigstens in ihrem Mittelbereich, eine Schicht aus ao groß, weil die Membran auch die Schallmembran des Kupfer oder einem anderen leitenden Metall mit einer Systems darstellt.

Dicke von etwa 0,1 mm aufgebracht. Diese mittlere Um den Gesamtdurchmesser des Gerätes zu verSchicht kann durch in Durchmesserrichtung verlau- ringern, ist bei der Ausführung nach Fig. 4 die Memfende Streifen verlängert sein, die zur Herstellung bran 3 nur als Träger für die Wicklung 1, 2 verder Anschlüsse bestimmt sind. Auf dieser Metall- 25 wendet. In diesem Fall ist dann eine besondere, akufläche wird auf beiden Seiten eine photographische stisch wirksame Membran vorgesehen, wie sie bei Emulsion niedergeschlagen und darauf das Bild der Sprech- und Hörkapseln an sich bekannt ist. Die als beiden herzustellenden Wicklungen und ihrer An- Träger der Wicklung dienende Membran 15 ist mit Schlüsse entworfen. Der Wicklungssinn der Spiralen der Membran 3 in der Mitte der Wicklung \, 2 über ist dabei so gewählt, daß die Wirkungen bei Strom- 30 eine starre Stange 14 verbunden, so daß die beiden durchgang sich unterstützen. Nach der Entwicklung, Membranen fest miteinander gekoppelt sind. In diedem Waschen und Trocknen werden die nicht durch sem Falle bedeckt die Spiralwicklung 1,2 eine größere die fixierte Emulsion geschützten Teile der Metall- Fläche der Membran 3 als bei der Ausführung nach niederschlage durch Säure weggeätzt, so daß die ge- Fig. 1 und 2. Die Scheibenmagnete 5 und 6 erhalten wünschten Wicklungen und ihre Anschlüsse stehen- 35 einen größeren Durchmesser. Trotzdem ist der Gebleiben. Eine mittlere Lötstelle, an der die Folie 3 samtdurchmesser des Systems verringert. Der Magnet 5 durchgebrannt wird, dient zur Reihenschaltung der hat eine Mittelbohrung für den freien Durchgang der beiden Spiralen. Natürlich kann auch jede andere an Stange 14. Es kann angenommen werden, daß das sich bekannte Druckmethode verwendet werden, oder Dauermagnetfeld hierdurch für den gewünschten es kann auch eine Spirale gebildet werden, indem eine 40 Zweck nicht merklich gestört wird,
leitende Folie und eine dielektrische Folie oder eine In Fig. 4 ist als einfaches Ausführungsbeispiel anauf der Oberfläche zwecks Isolierung oxydierte Folie genommen, daß der Magnet 6 und der Ring 8 vom aufgewickelt werden und dann hiervon eine dünne Boden 7 einer unteren Halbschale mit einer Seiten-Scheibe abgeschnitten wird, die auf der Träger- wand 4² getragen werden. Der Magnet 5 ist an der membran befestigt wird usw. 45 durchbohrten Platte 12 befestigt. Der Gehäusering 4¹

Bei der Ausführungsform (vgl. Fig. 1 und 4) wird dient zusammen mit der Wand 4² zur Einspannung

dieses bewegliche System zwischen zwei Magnete 5 des Umfangs der Membran 3. Die Löcher 13 in der

und 6 gebracht, deren gleichnamige Pole einander zu- Platte 12 dienen zum Druckausgleich. Der Deckel 16,

gekehrt sind. Sie begrenzen einen Luftspalt, in dem der öffnungen 17 aufweist, dient zur Begrenzung der

die magnetischen Kraftlinien den in Fig. 3 darge- 50 Schallkammer, deren Boden durch die Membran 25

stellten Verlauf aufweisen (als Beispiele sind die gebildet wird. Die Kapsel kann selbstverständlich

Nordpole N gewählt). Die Kraftlinien verlaufen etwa auch auf andere Weise ausgeführt werden,

hyperbolisch, und ihre Dichte wächst in der unmittel- Ohne die besondere Membran zu Hilfe zu nehmen,

baren Nähe der Ränder der Polschuhe in der Mittel- könnte nötigenfalls die Leistung gesteigert werden,

ebene rasch an. Wenn sich die Spiralwicklung aus der 55 indem auf der Membran 3 mehrere Spiralwicklungen

Mittelebene axial verschiebt, ändert sich in einem 1,2, z. B. ein oder zwei Paare, symmetrisch zum Mit-

solchen Dauermagnetfeld der Magnetfluß sehr stark, telpunkt der Membran angeordnet und beiderseits der

so daß viele Kraftlinien durch die Spiralwicklung Membran ebensoviel gleichnamige Magnetpolpaare

geschnitten werden. vorgesehen werden. Die Wicklungen sind dann alle in

Der elektrische Scheinwiderstand der Spiralwick- 60 Reihe geschaltet,
lung kann für sich genommen sehr klein gemacht

werden, was für den Wirkungsgrad der Kapsel vor- Patentansprüche:
teilhaft ist. Dieser Widerstand kann jedoch für einen

unmittelbaren Anschluß an die elektrische Schaltung 1. Elektrodynamisches System für batterielose

zu gering sein. Für diesen Fall sind dann die zuvor 65 Fernsprecher, dadurch gekennzeichnet, daß ein

erwähnten Übertrager vorgesehen. oder mehrere auf einer nichtmagnetischen Mem-

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform des erfindungs- bran als Träger, ein- oder beidseitig vorgesehene

gemäßen Systems dargestellt. Der Ring 8 aus magne- Spiralwicklungen zwischen zwei gleichnamigen,

-tischem Werkstoff, der jedoch kein Dauermagnet ist, gegenüberstehenden Polschuhflächen von Perma-

ist auf der einen Seite der Membran 3 angeordnet. 70 nentmagneten in deren Luftspalt in der Mittelebene

derart schwingbar angeordnet sind, daß die magnetischen Achsen der Spiralwicklung bzw. Spiralwicklungen und der Permanentmagnete zusammenfallen.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (3) an ihrem Umfang eingespannt ist.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Spiralwicklung tragende Membran gleichzeitig die Schallmembran ist.
4. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (3) in ihrer Mitte mit der Mitte einer weiteren akustisch wirksamen Membran (15) starr verbunden ist.
5. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralwicklung aus zwei leitenden Spiralen (1,2) besteht, von denen die eine Spirale auf der einen, die zweite Spirale auf der anderen Seite der Membran angebracht ist und die beiden Spiralen durch ein Loch in der Mitte der Membran miteinander verbunden, hintereinandergeschaltet sind.
6. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralwicklung auf die Membran aufgedruckt ist.
7. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhe (5, 6) kreisförmig ausgebildet sind.
8. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Übertrager, der auch als Spartransformator geschaltet sein kann, in die Anordnung eingebaut ist, dessen Primärwicklung (9) mit der Spiralwicklung in Reihe liegt und dessen Sekundärwicklung (10) an die Anschlußklemmen der Vorrichtung angeschlossen ist, und der ringförmig gestaltete Kern (8) des Übertragers auf der einen Seite der Membran koaxial zu derselben angeordnet ist.
9. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere hintereinandergeschaltete Spiralwicklungspaare symmetrisch zur Achse der Membran auf derselben angeordnet und ebenso viele gleichnamige Magnetpolpaare den Wicklungspaaren zugeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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