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Magnetsystem für elektroakustischen Wandler Bei der Herstellung elektroakustischer
Wandler, beispielsweise Tauchspulmikrophone oder Lautsprecher, erhalten die meist
zylinderförmigen Dauermagneten auf einem Ende einen Polschuh aus Material mit geringem
magnetischem Widerstand. Die Polschuhfläche dieses Polschuhes ist an dem freien
Ende auf dem Umfang des Körpers ausgebildet. Dieser Polschuh ist von einer Polplatte
aus Material geringen magnetischen Widerstandes mit entsprechendem Ausschnitt als
magnetischer Gegenpol so umfaßt, daß zwischen dem Polschuh und dem Gegenpol ein
gleichförmiger Luftspalt entsteht. Die Polplatte wird vorzugsweise mit einem aus
Eisen mit entsprechend geringem magnetischem Widerstand hergestellten Joch mit dem
zweiten Pol des Dauermagneten magnetisch leitend verbunden. Bei Konstruktionen dieser
Art ist es besonders wichtig, daß das als Polschuh ausgebildete Ende des Dauermagneten
genau zentrisch in der diesen Polschuh umgebenden Polplatte sitzt. Zum Einhalten
dieser Justierbedingungen ist eine Vielzahl von Justierhilfsmitteln bekann, auf
die, da sie nicht zum eigentlichen Zweck dieser Erfindung gehören, nicht näher eingegangen
werden soll. Zum Befestigen des Dauermagneten am Joch nach dem Justieren des Luftspaltes
sind Schraub-, Niet-, Klemm- und Klebeverbindungen üblich. Es wurden auch Schweißverbindungen
erprobt. Diese müssen großflächig sein und sorgfältig hergestellt werden, um die
notwendige mechanische Festigkeit zu erzielen. Die Herstellung derartiger Schweißverbindungen
führt durch die starke Erwärmung des Materials im allgemeinen zu einer Schädigung
der Remanenz des Magneten. Das geschweißte Material neigt dazu, brüchig zu werden.
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Für Massenfertigung ist die Klebeverbindung besonders vorteilhaft.
Sie besitzt neben ihren Vorzügen im wesentlichen jedoch zwei Nachteile. Die miteinander
zu verklebenden Teile müssen mittels einer Halte- oder Spannvorrichtung so lange
fest zusammengehalten werden, bis der Kleber ausgehärtet ist. Die Aushärtezeit des
Klebers beträgt dabei je nach der an der Klebestelle herrschenden Temperatur
zwischen etwa 10 Minuten bei hohen Temperaturen (100 bis 200'
Q und 24 Stunden bei niedrigen Temperaturen (15 bis 200 C). Es wird
also unter Umständen eine sehr große Anzahl von Halte- oder Spannvorrichtungen
je nach der für den Kleber notwendigen Aushärtezeit benötigt. Es ist nicht
möglich, die Aushärtezeit durch entsprechendes Erwärmen beliebig klein zu machen,
da beispielsweise schon bei Temperaturen um 100' C Zunderteile, die in oder
an den Systemstoffen sich befinden, schädigend auf die Remanenz des Magneten wirken.
Der zweite Nachteil der Klebeverbindung besteht darin, daß die miteinander verklebten
Teile unter Einwirkung der magnetischen Dauerbelastung, verstärkt durch die mechanischen
Erschütterungen des Wandlers, zu Verschiebungen neigen. Außerdem sind unsymmetrische
Dehnungen des Klebers an der Klebestelle beobachtet worden. Durch diese Effekte
wird die bei der Herstellung optimal eingestellte Justierung des Dauerinagneten
in der Polplatte verschlechtert, was in Grenzfällen zur Zerstörung des Wandlers
führen kann.
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Es ist Zweck der Erfindung, Mittel anzugeben, die Herstellung geklebter
Magneten so zu vereinfachen, daß keine zusätzlichen Werkzeuge während des Aushärtevorganges
benötigt werden, daß auch Bewegungen im Innern der Klebestelle beim späteren Betrieb
des Wandlers vermieden werden und daß beim Bearbeitungsvorgange die Eigenschaften
von Teilen in oder an dem System nicht verschlechtert werden.
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Die Erfindung bezieht sich auf das Magnetsystern für einen elektroakustischen
Wandler, das aus einem Dauermagneten, der vorzugsweise an einem Ende mit einem Polschuh
aus Polschuhmaterial geringen magnetischen Widerstandes versehen ist, besteht, wobei
dieser Polschuh von der Polplatte des magnetischen Gegenpols, die einen geringen
magnetischen Widerstand besitzt, so umfaßt wird, daß zwischen dem Polschuh und der
Polplatte ein angenähert homogenes Magnetfeld entsteht. Der magnetische Schluß von
der Polplatte zum Gegenpol des Magneten wird durch ein Jochstück, bestehend aus
Material mit geringem magnetischem Widerstand, hergestellt. Die mechanische Verbindung
zwischen dem Dauermagneten
und dem Jochstück und auch zwischen
dem Dauermagneten und dem aus Polschuhmaterial gefertigten Polschuh wird durch einen
Klebeprozeß hergestellt, dadurch gekennzeichnet, daß nach erfolgter Zentrierung
des Polschuhes in der Polplatte durch einen zusätzlichen Schweißvorgang an einem
oder mehreren Punkten eine mechanische Festlegung sowohl des Dauerinagneten auf
dem Jochstück als auch gegebenenfalls des Polschuhes auf dem Dauermagneten vorgenommen
wird zum Zweck der eindeutig mechanischen Festlegung der Einzelteile während des
Aushärtens des Klebers. Dadurch kann auf jede Haltevorrichtung während des Aushärtens
des Klebers verzichtet werden. Die Erfahrung hat gezeigt, daß es sogar möglich ist,
während des Aushärtens die Wandlersysteme mit den so gefertigten Magnetsystemen
weiterzumontieren. Versuche haben gezeigt, daß die für die flächenmäßig sehr kleinen
Schweißstellen notwendige Erwärmung praktisch keine schädigende Rückwirkung auf
die Remanenz des Dauermagneten hat. Ferner zeigte es sich, daß eine Sicherung der
Zentrierung auch dann noch erreicht wird, wenn die Schweißverbindung nur an einem
der miteinander zu verschweißenden Teile gut ist und an dem anderen Teil nur haftet.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Herstellung und
Lage der Schweißpunktstellen vor dem Zusammensetzen der Einzelteile durch kleinflächiges
Materialheraustreiben, beispielsweise Ankörnen oder Angraten eines oder beider zu
verschweißender Teile erleichtert und vorbereitet wird. Diese herausgetriebenen
Materialpunkte drücken sich beim Zusammensetzen durch den Kleber und bilden kleinflächige,
elektrisch leitende Verbindungen, deren Widerstand durch den Schweißstrom das Material
zum Zweck des Verschweißens bis zur Verflüssigung erhitzt.
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Eine weitere Ergänzung der Erfindung sieht vor, daß die kleinflächigen,
elektrisch leitenden Verbindungen zwischen den zu verschweißenden Teilen durch kleine
zwischengelegte Metallplättchen hergestellt werden, die als leitende Brücken dienen
und über deren Widerstand der Schweißstrom die notwendige Materialerhitzung zum
Zweck des Verschweißens hervorruft.
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Die in den Abb. 1- und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele
sollen die Erfindung erläutern. In diesen Abbildungen ist der Dauermagnet mit
1 bezeichnet, seine Magnetpole mit NIS, mit 2 ist in Abb. 1
der Polschuh
mit seiner Polschuhfläche am Umfang des einen Endes des Dauermagneten, mit
3 der Luftspalt mit dem angenähert homogenen Magnetfeld, mit 4 die Polplatte,
mit 5 das Jochstück, mit 6 das beispielsweise aus dem Jochstück durch
einen Körnerschlag herausgetriebene Material, mit 7 der Kleber und mit
8 die Schweißstellen bezeichnet.
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In Abb. 2 ist das auf das eine Ende des Magneten 1 aufgesetzte
Polschuhmaterial mit 11, der an seinem Umfan- wirksame Polschuh mit 2 bezeichnet.
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Für die Zahlen 3 bis 8 gelten die Angaben zu Bild
1.
Mit 9 ist daß zwischen den Südpol S des Magneten und
das Jochstück 5 gelegte dünne leitende Plättchen bezeichnet, welches, an
den Punkten 8 mit dem Jochstück und dem Magneten verschweißt, die Schweißverbindung
bewirkt.