DE2047304A1 - Elektromagnetischer Schallerzeuger - Google Patents

Description

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Elektromagnetischer Scha11erzeager

Jie Erfindung betrifft elektromagnetische Schallerzeuger, insbesondere Wecker für Fernsprechgeräte, mit polarisiertem Antriebsystem und einem gegenüber Magnetpolen um eine ortsfeste Lagerstelle beweglich angeordneten Flachanker, dessen größeres Querschnittsmaß sich senkrecht zu seiner Bewegungsrichtung erstreckt.

Bei dchallerzeugern dieser Art liegt der Anker in seiner Ruhestellung in den meisten Fällen mit einem Ende an einem Magnetpol an und ist, besonders durch das andere Ende, das sich von der Lagerstelle an frei bis in die Nähe des anderen Kagnetpoles erstreckt, geeignet, von in seiner Umgebung erzeugten akustischen Schwingungen zum Mitschwingen angeregt zu werden, wonei er in der Erregerspule Ströme wechselnder Richtung induziert. Da ein solcher Wecker, der in diesem Falle als Mikrofon wirkt, in Fernsprechgeräten auch bei aufgelegtem Handapparat an die Amtsleitung angeschlossen ist, können die von ihm erzeugten Ströme an beliebiger Stelle der Amtsleitung abgenommen und hörbar gemacht werden.

Damit ist ein unbemerktes Abhören von Gesprächen möglich, die in der Nähe eines Fernsprechapparates geführt werden. Diese Möglichkeit soll im öffentlichen Interesse beseitigt werden.

Es ist naheliegend, damit beim Ausgangspunkt der Mikrofonströme, dem Wecker, anzufangen.

Es gibt eine ganze Reihe von Vorschlägen, den Mikrofonieeffekt polarisierter Wecker zu verringern. So wurde z.B. angeregt, durch im Magnetkreis angeordnete Kurzschlußringe den erzeugten magnetischen Wechselfluß so zu dämpfen, daß

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die in der Spule induzierten Ströme nicht mehr abgehört werder. können.

Andere Vorschläge ger.en dahin, einen magnetischen Wechselfluc gar nicht erst entstehen zu lassen durch Pestlegen des Ankers in seiner Ruhelage mittels Federn, oder asymmetrischer Führung des Magnetflusses durch entsprechende Gestaltung des Ankerquerschnittes.

Gemeinsames Merkmal aller dieser Vorschläge ist, daß sie sich, da Federkräfte überwunden oder Kurzschlußströme erzeugt werden müssen, auch auf die Ansprechempfinglichkeit des Weckersystems nachteilig auswirken.

P Zweck der Erfindung ist es, das Entstehen eines eine Mikrofoniespannung erzeugenden magnetischen Y/echselflusses zu verhindern ohne das freie Ende des Ankers in saner Ruhelage besonders zu fixieren.

Erreicht wird dieser Zweck dadurch, daß der Anker des Magnetsystems in seiner Bewegungsrichtung biegesteif ausgebildet ist. Dabei wird davon ausgegangen, daß der Anker in seiner Ruhelage wie eingangs ausgeführt, mit einem Ende am Polschuh des einen Magnetjoches anliegt und durch die Kraft des Magneten festgehalten ist. Die Schwingungsbereitschaft des freien Ankerendes kann durch seine biegesteife Ausbildung wirkungsvoll ^ unterbunden werden, ohne daß dadurch die Ansprechempfinglichkeit des Antriebssystems nachteilig beeinflußt wird.

Da die Biegesteifigkeit unmittelbar von der Dicke des verwendeten Materials abhängt, könnte man den Anker aus dickem Material herstellen, das heißt, seinen Querschnitt in Bewegungsbzw. Biegerichtung gegenüber den üblichen Ausführungen zu vergrößern. Dagegen spricht, daß der Anker in einem Schallerzeuger der beschriebenen Art eine möglichst kleine Masse haben soll, weil davon in gewissem Maße die Ansprechempfinglichkeit des Systems abhängt.

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Erf indungsgemäL! wird daru.T. vorgeschlagen, den Anker mit zumindest einer mit ihm verbundenen, sich im wesentlichen über seine ganze Lange erstreckenden Versteifungsauflage zu versehen .

£ine solche Versteifungsauflage braucht die Kasse des Ankers nicht wesentlich zu vergrößern, denn sie muß nicht aus magnetisch leitendem Material, nicht einmal aus Metall bestehen, hei der Werkstoffwahl kommt es auf genügende Festigkeit bei möglichst geringer Masse an. Eigenschaften in der gewünschten Kombination sind bei Kunststoffen zu finden, die deshalb für den genannten Zweck besonders geeignet sind.

Die Verstei fungsauf lage kann auf eier. Anker aufgeklebt, -genietet, -geschraubt oder auf sonst eine zweckir.aiige Art mit ihm verbunden sein. '.Y"Ichtig ist, da3 ε:π s'ch Mer den wesentlichen Teil aer Arkerlarge erstreckt und sogar möglichst auch seine Polflächen einbezieht, denn selbst ein kurzes, unversteiftes Ankerer.de an der am Magnet ;joch aufliegenden Seite begünstigt die Schwingneigung des freien Ankerendes.

bei punktweiser Verbindung der ceiden Teile seilen die Verbindungspunkte ebenfalls über die ganze Länge des Ankers verteilt sein, damit die Wirkung der Versteifungsauflage dem Anker in seiner ganzen Länge zugute komrrtt.

Die Versteifungsauflage kann auch al? zumindest eine Rippe ausgebildet sein, deren größeres ^uerscnrittsmair sich in Bewegungsrichtung des Ankers erstreckt.

In diesem Fall ist auch eine einstückige Ausbildung von Anker und Auflage denkbar. Der auf den magnetischen Kraftfluia abgestimmte Querschnitt des Ankers kann dabei so bemessen sein, daß er der Ausführung eines unversteiften Ankers entspricht.

Anstelle von Rippen kann der Anker auch mit zumindest einer, VPA 9/4 rc - 31 38 - ä. -

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sich im wesentlichen über seine ganze Lange erstreckenden Versteifungssicke versehen sein. Diese Ausbildung ermöglicht die Herstellung des Ankers auf einfache Weise durch Stanzen und Tiefziehen und ergibt die gleiche Wirksamkeit wie die vorgenannten.

Genauso versteifungswirksam ist es, den Anker zumindest an einer seiner Längsseiten mit einer etwa rechtwinkligen Abkantung zu versehen, die sich im wesentlichen über seine ganze Länge erstrecken soll. Ein solcher Anker ist auf einfache Weise als Stanz-Biegeteil herstellbar.

Der Anker kann aber auch aus Profilmaterial mit L- oder U-förmigem oder Rechteckrohr-Profil gebildet sein, wodurch sich die Herstellung weiter vereinfachen läßt.

Im Bereich zwischen den Polflächen des Ankers, um seine Lagerstelle herum, kann bei einem Anker aus U- oder Rechteckrohr-Profil zur Verringerung seiner Masse oder aus konstruktiven Gründen, Material, das für die Steifigkeit des Ankers nicht von Bedeutung ist nach Belieben entfernt werden. Daraus ergibt sich neben der Verringerung der Ankermasse die Möglichkeit, den Anker der Spulenform anzupassen und so zu gestalten, daß er dicht an die Spule herangebracht werden kann. Dadurch lassen sich Verluste durch magnetische Streuung klein halten.

Bei einem Anker mit abgebogenen Seitenwänden kann weiterhin ein Teil im mittleren Bereich der Seitenwande z.B. durch Ausreißen beim Biege; Vorgang in der Ankerebene verbleiben. Ein solches Teil ragt nachher in der Ankerebene über seine Seitenwand hinaus und kann vorteilhaft für die mechanische Führung des Ankers im System benützt werden.

Im folgenden sei die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausfiihrungsbeicpielen näher erläutert. Es zeigen:

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BADORiQINAL

Pi^. ι das polarisierte Antriebscystem eines elektromagnetischen ochaiierzeugers in einer Seitenansicht in vereinfachter Darstellung,

Fig. 2...6 biegesteife Querschnittsformen für den erfindungsgemäßen Anker,

Fig. 7 einen erfindungsgemäßen Anker in perspektivischer Darstellung,

Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ankers.

Das in Fig. 1 dargestellte Antriebssystem enthält einen Permanentmagnet 1, dessen Kraftfluß sich in zwei symmetrischen Flußkreisen konzentriert. Die beiden Plußkreise sind jeweils über die eine Hälfte des Magnetjoches 2 und auf diesem Wege durch die Wicklungsmitte einer der Weckerspulen 3 geführt und über einen Polschuh 4 und eine Hälfte des leicht beweglichen, beispielsweise auf Schneiden 5 gelagerter Ankers 6 wechselweise geschlossen. Auf dem Rücken des Ankers ist die Versteifungsauflage 7 zu erkennen, die sich über die ganze Länge des Ankers erstreckt. Mit dem Anker ist der Klöppelstiel 8 starr verbunden, der mit seinem Klöppel 9 die schallabgebenden Klangkörper (nicht dargestellt) anschlägt.

Auf das elektrische Funktionsprinzip eines solchen Antriebssystems sei hier nicht näher eingegangen. Erwähnt sei lediglich, daß der Anker in beiden Bewegungsendstellungen jeweils mit einem seiner Arme, gegebenenfalls über ein magnetisch nichtleitendes Distanzstück 10 an einem der Polschuhe anliegt. Im Ruhezusiand des Jystems wird er in jeder dieser Stellungen, die als Ankerruhelagen bezeichnet werden, durch die Magnetkraft festgehalten.

Das andere Ende des Ankers, das dann zumindest von der Lagerstelle ab ungestützt über den zweiten Polschuh ragt, kann sofern es nicht gemäß der vorliegenden Erfindung biegesteif ausgeführt ist, durch akustische ^cnwingungen zum Mitschwingen angeregt werden. Das hätte die unerwünschte Änderung der

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Breite des Luftspaltes 11 zwischen Anker und Polschuh, und damit des magnetischen Flusses in diesem Flußkreis zur Folge.

Für die biegesteife Ausführung des Ankers sind verschiedene Möglichkeiten denkbar. In Fig. 2 ist der Querschnitt eines Ankers 6 mit einer seinen Querschnitt vergrößernden Versteifungsauflage 12 gezeigt. Diese Auflage kann aus Metall oder nichtmetallischem Werkstoff ausreichender Steifigkeit bestehen. In Fig. 3 ist die Versteifungsauflage 7 als Rippe ausgebildet, deren größeres Querschnittsmaß b sich in Bewegungsrichtung 13 des Ankers erstreckt. Eine sdüohe Rippe kann entweder wie die Versteifungsauflage gemäß Fig. 2 auf den Ankerquerschnitt aufgesetzt, oder aber einstückig ^ an diesen angeformt sein. Selbstverständlich ist es möglich, ^ mehrere parallele Rippen dieser Art auf dem Rücken des Ankers anzuordnen. Nach Fig. 4 ist der Anker 6 mit einer Versteifungssicke 14 versehen, während er nach Fig. 5 a*: einer seiner Längsseiten eine rechtwinkelige Abkantung 15 aufweist. Anker mit rechtwinkeligen Abkantungen 15 an den Längsseiten gemäß Fig. 5 und 6 können auch aus entsprechenden Profilmaterial erstellt sein. Eine "besondere Ausführung eines Ankers mit Abkantungen 15 an beiden Längsseiten, jedoch nicht aus Profilmaterial, zeigt Fig. 7. Ein Teil 16 im mittleren Bereich jeder Seitenwand des Ankers ist hier nicht mitgebogen worden, sondern in der Ankerebene 17 verblieben. Diese Teile ragen über die seitliche Begrenzung des Ankers hinaus und können fc vorteilhaft für die mechanische Führung des Ankers benutzt werden. Der Anker 6 aus Rechteckrohr-Profil gemäß Fig. 8 ist im mittleren Bereich 17 freigearbeitet, um auf diese Weise dicht an der Spule gelagert werden zu können. Die Polschuhe kennen in diesem Fall gegenüber der Anordnung in Fig. 1 wesentlich kürzer gehalten werden.

7 Patentansprüche

8 Figuren

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Claims (7)

1. Paten tansprüche

   Elektromagnetische Schallerzeuger, insbesondere Wecker für Fernsprechgeräte mit polarisiertem Antriebssystem und einem gegenüber Magnetpolen um eine ortsfeste Lagerstelle beweglich angeordneten Flachanker, dessen größeres Querschnittsmaß sich senkrecht zur Bewegungsrichtung erstreckt, dadurch gekennzeich net, daß der Anker (6) in seiner Bewegungsrichtung biegesteif ausgebildet ist.
2. 2. Elektromagnetischer ochailerzeuger nach Anspruch ", ^ e kennze ichnet durch zumindest eine mit dem Anker verbundene, sich im wesentlichen über seine gesamte Länge erstreckende Versteifungsauflage (7, 12).
3. 3. Elektromagnetischer Schallerzeuger nach Anspruch 2, d a durch gekennzeichnet, daß die Versteifungsauflage als zumindest eine Rippe ausgebildet ist, deren größeres QuerschnittsmaiS sicn in Bewegungsrichtung des Ankers erstreckt.
4. 4. Elektromagnetischer 3chullerzeuger nach Anspruch 1, d a durch gekennzeichnet, daß der Anker mit zumindest einer, sich im wesentlichen über seine ganze Länge erstreckenden Versteifungssicke (14) versehen ist.
5. 5. Elektromagnetischer Schallerzeuger nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß der Anker zumindest an einer seiner Längsseiten mit einer etwa rechtwinkeligen Abkantung versehen ist, die sich im wesentlichen über seine ganze Länge erstreckt.

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6. 6. Elektromagnetischer Schallerzeuger nach Anspruch 1, d a durch gekennzeichnet, daß der Anker aus Profilmaterial mit L- oder U-förmigem oder Rechteckrohr-Profil gebildet ist.
7. 7. Elektromagnetischer Schallerzeuger nach Anspruch 5, d a durch gekennzeichnet, daß ein Teil (16) im mittleren Bereich der abgebogenen Seitenwände des Ankers in der Ankerebene (17) verblieben ist.

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