DE2211818A1 - Magnetanordnung fuer dynamische lautsprecher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetanordnung für dynamische Lautsprecher.

Wegen des starken Konkurrenzdrucks auf die Preise
insbesondere kleinerer Lautsprecher, wie sie in marktgängigen Radio- und Fernsehgeräten Verwendung finden, weisen diese eine nur geringe Wiedergabequalität auf. Eine geringe Flußdichte in dem für die Schwingspule vorgesehenen Luftspalt führt außer zu einem geringen Wirkungsgrad auch zu
einem hohen Klirrfaktor. Die geringe Flußdichte ist einer nur schlechten magnetischen Koppelung zwischen den einzelnen Bestandteilen des magnetischen Kreises zuzuschreiben, die einen hohen Streufluß mit sich bringt.

Die gebräuchlichste Ausführung solcher Lautsprecher weist äußere und innere Polstücke auf, wobei der Magnetismus lediglich einer zylindrischen Permanentmagnetpille entstammt, die einen Sockel für das innere Polstück bildet und

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auf der de» Luftspalt abgewandten Seite auftritt. Hinzukommt, daß das Zus&imsnfVuvti der Teile unter Geringbalten des Verlustes an -.ion Grenzflächen eine sorgfältige Herstellung und Justierung Φ"--ο.'/^ϊλ erfordert, was jedoch die Kosten erhöht*

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Weg anzugeben, um auf einfache Weisr- x»' Sfsli sine hohe Fluödichte und damit einen hohen Wirkungsgrad und einen niedrigen Klirrfaktor zu erreichen.

Des weitere» sei" unvch die Erfindung ein Verfahren angegeben werde*, stit a'.m sich olne diesen Forderungen gerecht werdende MagnetanorriUiruf in fcc·? .-nders rationeller Weise herstellen läßt«

Das Wesen c?^r Erüi'riung· geht» aowe.it nicht bereits' aus den Patentanst>rvct *.n. asm anr ii*».ebfcigen<i©n Beschreibung einiger Ausfüfcrunc'-'-bsisisie;!? anhand ier Figuren hervor. Es zeigt

Fig. 1 einem bängsscK.. 111 durch eine erfindungsgem&Ae liagnetanorönuiiK if «■>■?»·*er ar^ten Äusführungsfor»|

Fig. la einen Querschnitt gemäß der Linie Ia-Ia in Fig. 1;

Fig. 2 eine auöeinand^rgesogene Darstellung der Teile in Fig» 1„ die erkermen IaBt₁ wie die Teile ineinandergeschoben werden;

Flg. 3 einen abgebrochenen Schnitt ähnlich demjenigen aus Fig. 1, jedoch mit einem zusammengesetzten Magneten;

Fig. 3a in ähnlicher Weise eiwe andere Möglichkeit, den Magneten s

Fig. 4, in scheineti&d.her Weise, die Möglichkeit, einen ringförmigen Magneten, wie er u.a. nech den Figuren 3

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I Z 1. I Q 1 Q

und 3a Verwendung findet, aus stassgejaförmigeB Magnetmaterial au bilden;

Fig. 5- einen schematisehen Schnitt, ά@τ erkenn©» läßt, wie der Permanentmagnet aa Ort mnü Stelle gebildet werden kann;

Fig. 6 einen Längsschnitt entsprechend des? FIg₀ 1 ünr&h eine andere Ausführungsform der Ewtlmäung;

Fig. 7 einen Längsschnitt eimer weiteren MsffilmiEg®£©ria der Erfindung;

Fig. 7a,anhand eines abgetoröcbeaea Längss©fenitt@s ©im© IS©&i~ fikation der Ausftiferang naca Wig_o Ίι

Fig. 8 einen Längsschaitt fereli ©iae feesoaäeF© flseb© führungsform der

Fig. 8a einen Halbsclmitt eatspaf@efe©ia(i Figo S₅ in üem Polarisierung der l3etr©ff<3sl@si Hs,ga©tt©il© .aMg ist, und

Fig. 8b,anhand eines T®il©©laaittes,, ©isao rä®äif i,kati©si Ausführung nach Fig« @,

Der in Fig. 1 gezeigte Laötspreeter 10 feat eisen Korb " 11, in dem der Trichter 12 mit eiaeis aentasleB Bqsq IS naö der Bchwingspule 14 am Ansatz des letzteren aage©rctaet ist. Der Trichter samt Dom und SelawisagspuaX© laß» fa±e% -als im herkömmlicher Weise ausgebildet angeaoaiiea werden„ weshalb öiese Teile lediglich strichpunktiert angedeutet simiä_e Efeens© mag der Rand des Trichters in be^könmlicher ffelse fastgelegt und im Bedarfsfall eine Spinne Csiicht gezeigt) ü&zu ^©rwaadst sein, um die Schwingspule gegenüber der !lagnetattordauiig su zentrieren.

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An der Rückseite des Korbes 11 ist ein schalenförmiges äußeres Polstück 20 angebracht, das einen zylindrischen Abschnitt 21 und, damit zusammenhängend, einen Boden 22 aufweist. Dieses Polstück besteht vorzugsweise aus Weicheisenblech. Es kann mit dem Korb 11 ein Stück bilden oder, etwa durch Punktschweißen, an diesem befestigt sein. Es hat eine zylindrische Innenwand 23, eine innenseitige Bodenfläche 24 und an seinem offenen Ende einen Rand 25·

Koaxial innerhalb des äußeren Polstücks 20 befindet sich ein inneres Polstück 30, das, wie gezeigt, vorzugsweise ebenfalls schalenförmig ausgebildet ist, indem es einen zylindrischen Abschnitt 31 und einen damit einstückigen Boden 32 hat. Damit besitzt es eine zylindrische Außenwand 33 und eine endseitige Bodenfläche 34 sowie an seinem anderen Ende einen Rand 35. Im zusammengesetzten Zustand liegen die Ränder 25 und 35 auf gleicher Höhe, und die zylindrischen Wände 23 und 33 sowie die Bodenflächen 24 und 34 begrenzen mit dem radialen Wandabstand t und dem axialen Abstand a der Bodenflächen einen ebenfalls εchalenförmigen Zwischenraum« Das innere Polstück 30 könnte indessen auch massiv sein.

Zur Bildung des Luftspalts für die Aufnahme der Schwingspule 14 ist ein ringförmiger Kragen 40 aus magnetisch permeablem Material, wie z.B. Weicheisen, vorgesehen, der mit einem der beiden Polstücke einen Pressitz bildet und eich bis in die Nähe des anderen Polstücks erstreckt, um dort den Luftspalt zu bilden» Im gezeigten Fall hat der Kragen 40 einen ersten axialen Flansch 41 an seinem Außenumfang, der den Preßsitz mit dem äußeren Polstück 20 bildet, und einen zweiten axialen Flansch 42 an seinem Innenumfang, der den Luftspalt 43 mit einer größeren Länge begrenzt,als sie der Dicke des Kragenmaterials entspricht.

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Der die Dimensionen r und a aufweisende zwischen den beiden Polstücken wird won einem gen Permanentmagneten in Anspruch genomme-n₉ der aus nentmagnetischen oder magnetisierbarer Teilelien eines inerten Bindemittels besteht. Biese Teile&ea aus demjenigen Material, welches gewöhnlich alt bezeichnet wird und eine Korngröße in der IyU aufweist. Vorzugsweise handelt es sich na einem in Gestalt eines Elastomers, und der Permanentmagnet ist s© bemessen, daß er satt in den Zwischenraum hineinpasst, ü_ah_o zunächst eine geringe Übergröße besitzt, um sieb am die betreffenden Flächen der beiden Polstücke satt aasswlegenu Babei ist er so polarisiert, daß er entlang diesen FläeleE entgegengesetzte Pole bildet. In der Figur ernennt mam einen derartigen permanentmagnet ischen Einsatz 5ö_s de? ©ist© verhältnismäßig starke Seitenwand 51 und einen Boden. 52 aufweist, womit er eine zentrale öffnung 53 srar Aufnaita© ües inneren Polstücks 30 umschließt. Die ursprüagliehe Bieise der Seitenwand 51 ist vorzugsweise etwas größer als die messung r, ebenso wie der Boden 52 zunächst etwas dicker sein mag, als es der Abmessung a in Figur 1 entspricht. diese Weise erhält der Einsatz 50 bei der Montage einen Druck, der ihn satt vor allem an den Wänden 23 unü 33 der beiden Polstücke anliegen läßt, wobei er sich allen windigen geometrischen Unregelmäßigkeiten anpaßt. Durch die Reibung an der Außenwand 33 des inneren Polstücks 30 ist sichergestellt, daß auch der Boden 52 des Einsatzes 50 satt &n ü®m Bodenflächen 24 und 34 der beiden Polstücke anliegt _f wodurch sich insgesamt ein geringer magnetischer Übergangswiderstand zwischen dem Einsatz und den Polstücken ergibt. Für die Montage, d.h. um das Polstück 30 in den Einsatz 50 einzuführen, ist auf dieses eine axiale Kraft F aufzubringen (Fig. 2), wodurch das Material des Bodens 52 des Einsatzes kompriaiert und auf diese Weise zur satten Anlage an den Bodenflächen der

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beiden Polstück« gebracht wir4. Sofera der Einsatz 50 zunächst eine geringe Uber^r^Se aufweist, können die Polstücke, insbesondere das Iuß®re„ oi.ve leicht abgerundete oder konische Wand erhalten, uia dJs It: ./A ..;<<c cg zu erleichtern.

her Einsatz 50 Iz&nu Verexts vor deis Einsetzen in «iner geeigneten Torrichtung au.¹ spintisiert werden, die PoIflachen entsprechend den orrähüten Berü&ruBgsflachen der Polstücke aufweist und ebenso palaiKr'iert 1st« Um das Material d·· Einsatzes sau sättifitföj tindfri ir> aii^» typischen FaJJ. ein Magnetislerungsfluii Ai* v'lmr Fi-.iBdiclite 7on etwa 10000 GauA oder mehr Verweaduag. 1&3B&O ;&.?m der Ki^satz jedoch auch nach Zusammeafügea mit &o>a Polst.ücken magnetisiert werden. In diesem Fall findet dio ifesii^tlsier-'Sii; ycrzugsweise noch vor dem Einsetzen des Kragens 40 s^iatt.· Zmmi rasilich kann praktisch der ges&mte la&gactische Fl*.x£ «1αϊ:η oicßor,, die Koerzitivkraft des M&giiettiÄterial.^ zu Tfrc;^^:^r;£oft, ludasn durch den Kragen in Verbindung mit ic» •»^ri.altRiaaMioig ^i.gen Luftspalt 43 kein Nebens&v>.li:il o^tsl'i'bv« .^i^^noch- k&tir·; die Magnetisierung auch noch »j&eix ZTimj^tsic-u d«*& ürsgemH 40 v: rgenommen werden, wenn man eiEiach einen se ε-tt+rkcn FIi. H hervorbringt) daß der Nebenschluß durch den Kratje■"* keip© Bolle spielt. Dies ist insbesondere dann «*ev 5sIX, vr&*m ά».& Material des Kragens durch die Stärke des Flr.s&ctss In ugu Bättigufigsbereich gerät.

Anstelle eines Eitf^tses 50 aus einem Stück kann auch ein solch«·? aus zwei Teilen Verwendung finden. Wie Fig. 3 erkenen läßt, kann eia Eias&xz 50& aus einem ringförmigen Teil 51a, der beispielsweise stranggepreßt sein kann, und einem dazu passenden, scheibeDförmigen Teil 52a bestehen. Der ringförmige Teil erstreckt sich vorzugsweise bis zum Boden des äußeren Polstück^*, cähyeitd dex¹ »ciieibenförmige Teil einen Durchmesser entspreche.id demjenigen des inneren Polstücks besitzt, Der ringförmige Teil wird hierbei radial polarisiert,

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während die Polarisierung des scheibenförmig! '!;sils im Achsrichtung erfolgt. Falls erwünscht, kann üei^: z^Q-lh® einige Teil jedoch auch die gesamte Bodenfläehe des i^^e^ss Polstücks in Anspruch nehmen, wie dies mit dem Teil 52fe Im Fig. 3a gezeigt ist₅ Der ringförmige Teil_ 51b reicht in diesem Falle nur bis zum BodesB ä@s inneres Folstüc&s«

Die Teile 51a und 52a bzw» 51b n&ü S2fe Masse» !beide- aus elastischem Material bestehen. Es kann aber anchor scheiben förmige Teil aus einem starres lagiietsisterial, beispielsweise einem solchen mit einem keramischen Binder_s Siergsstellt sei5a₂ das man beim Zusammenbau einfach im das ikiißengeliäuse hineinfallen läßt, bevor man das innere Polstück Kit d@m.ringförmigen Teil 51 bzw. 51b einbringt.

Sofern man ein solches ringförmiges T®il Ils ©der 5Ib aus elastischem Magnetiisterial verwendet, wird dieses vorzugs weise aus einem geraden StaBgeiraaterial hergestellt, dessea Dicke der radialen Abmessung r entspricht ηηύ des in "dieser Richtung permanentmagnet isiert ist» Meses Stang©as?aterial wird ringförmig gebogen, so daß siefe s©im© beiden· Ead@B berühren, wie dies in Fig. H dargestellt ist₀ S© ©nts;S©lit ©is radial polarisierter Eiag Bmts^p^faena üszi ^&^hfss¹ ©©sefer nen Teil 51a bzw. 51b zu© EinlOTiaigeE. ^/!©©laosa €1© ls©ictesstücke.

Als weitere Möglichkeit kommt si se Bildtuig ü&q Permanentmagneten an Ort und Stelle in Betracht. Gemäß Fig. 5 kann das äußere Polstück 20 in eines· Halterung 60 .Aufnahme finden, während das innere Polstück 30 von einer Spannvorrichtung 61 in der erforderlichen Lage gehalten wird· Das per» manentmagnetisehe Material in geschitiolsemer oder ohnehin flüssiger Form wird in den Zwischenraum zwischen den beiden Polstücken durch geeignete Spritzdüse!! 62 eingegeben bis zu einem Niveau in unmittelbarer Nähe des späteren Luftspalts.

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In diesem Fall ist es nicht erforderlich, einen elastischen Binder für das Magnetmaterial zu verwenden. Vielmehr kann der Binder aus irgend einem Kunststoff bestehen, der nach dem Anmischen zähflüssig ist, um die Hagnetmaterialteilchen auf ihrem Platz zu halten, jedoch rasch aushärtet, sei es mit oder ohne Wärmeanwendung. Für das Hagnetisieren eines solchen Magnetkörpers kann jede geeignete Magnetisiervorrichtung Verwendung finden, die es erlaubt, durch die Polstücke 20 und 30 einen magnetischen Fluß hindurchzuleiten, vorzugsweise solange das Magnetmaterial noch nicht erstarrt ist.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung besitzt das Magnetmaterial seinen größten Querschnitt in der Nähe des Luftspalts. Nach Fig. 6 ist ein äußeres Polstück 70, das wiederum schalenförmig ausgebildet 1st, zu seinem Rand hin erweitert. Der betreffende Abschnitt ist mit 71 bezeichnet, Des weiteren ist in diesem Beispiel der Boden 76 des inneren Polstücks 75 nach außen zu gewölbt. Der zwischen den beiden Polstücken befindliche Zwischenraum wird wiederum von einem magnetischen Körper oder Einsatz, 80, eingenommen. Wegen der angegebenen Gestaltung der beiden Polstücke hat der Magnetkörper einen minimalen Querschnitt an der Stelle 81 auf der Mittelachse, wie durch die Dimension ti angedeutet, und einen maximalen Querschnitt in der Nähe des Luftspalts, wie er mit t2 bezeichnet ist. Dazwischen findet eine fortlaufende Querschnittsvergrößerung statt..Die Magnetisierung des Körpers 80 kann in der vorher angegebenen Weise erfolgen.

Bei einer solchen Ausbildung wird das Hagnetmaterial bestmöglich ausgenützt, da der stärkste Querschnitt und damit der größte Fluß in unmittelbarer Nähe des Luftspalts auftritt. Dieser Effekt kann nicht nur mit einer Erweiterung des äußeren Polstücks sondern, falls erwünscht, auch mit einer Verengung des inneren Polstücks 75 zu dessen Band hin erreicht werden. In diesem Fall, sofern es sich um einen magnetischen

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Einsatz handelt, muß dieser auf das innere Polstück aufgebracht werden, bevor dieses in das äußere Polstück eingeführt wird. Die Konizität der Polstücke Sollte nicht so groß sein, •daß die Selbsthaftungseigenschaft auf Grund des Preßsitzes verlorengeht. An die Stelle der Selbsthaftung könnte jedoch auch ein Zusammenkitten der Teile, das Einbringen einer dünnen Zwischenlage oder dergl. treten.

Eine weitere Ausführungsform geht aus Fig. 7 hervor, wonach ein äußeres Polstück 90 aus zwei Teilen, nämlich einem zylindrischen Abschnitt 91 und einem Deckel 92, ebenfalls aus magnetisch permeablem Material, aufgebaut ist. Dies erlaubt es, die Anordnung "von hinten her" zusammenzufügen. Das innere Polstück 93 hat in diesem Beispiel nur eine beschränkte Länge und bildet mit dem äußeren Polstück einen wiederum schalenförmigen Zwischenraum, der einen permanentmagnetischen Einsatz 95 aufnimmt. Das innere Polstück 93 ist in diesem Beispiel durch ein eingestecktes, im wesentlichen zylindrisches Teil 100 aus magnetisch permeablem Material verlängert, das bis an den Luftspalt 101 heranreicht. Andererseits wird der Luftspalt durch einen Kragen 102 begrenzt, der sich wiederum radial einwärts von dem äußeren Rand des äußeren Polstücks erstreckt, jedoch mit diesem nun einstückig sein kann.

Fig. 7a zeigt eine leicht abgewandelte Ausführungsform. In diesem Falle ragt ein axialer Flansch 102a an dem Kragen nach außen anstatt nach innen, um Raum zu lassen für ein zusätzliches, ringförmiges Volumen an Magnetmaterial 95b an dem Einsatz 95a, das, wie gezeigt, axial polarisiert ist. Dieses zusätzliche Volumen trägt nicht nur mengenmäßig zu dem Fluß in dem Luftspalt bei, sondern ist darüberhinaus geeignet, den Streufluß zwischen den gegenüberliegenden Polflächen zu verringern.

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Die Figuren 8, 8a und 8b zeigen in zwei Modifikationen eine besonders flache Ausführungsform der Erfindung. Hier hat das äußere Polstück 110 eine nur geringe Tiefe, und das innere Polstück 111 besteht aus einer ringförmigen Scheibe 112, die sich bis zu einem Abstand von der Größe s zur Innenwand des äußeren Polstücks 110 hin erstreckt und um ihre Mittelöffnung herum einen axialen Flansch aufweist, der bis in den Bereich des Luftspalts reicht. Die Anordnung wird eingeschlossen von einem Kragen 115 aus magnetisch permeablem Material, der einen äußeren axialen Flansch 116 in Preßsitz mit dem Rand des äußeren Polstücks 110 sowie einen inneren axialen Flansch 117 aufweist, der zusammen mit dem inneren Polstück 111 den Luftspalt 118 bildet. Der Zwischenraum zwischen allen einander gegenüberliegenden Flächen des äußeren und des inneren Polstücks sowie dem Kragen 115 wird von einem entsprechenden Einsatz aus permanentmagnetischem Material eingenommen, der aus drei Teilen, nämlich einer frontseitigen Scheibe 121, einem äußeren Ring 122 und einer rückseitigen Scheibe 123, besteht. Er ist in der in Fig. 8a angegebenen Weise polarisiert, wobei das innere Polstück ausschließlich mit Flächen der einen Polarität in Berührung steht, so daß praktisch der gesamte Fluß durch den Luftspalt hindurchgeleitet wird und keine inneren oder äußeren Streuflüsse auftreten.

Die Anordnung nach Fig. 8 weist einen in das äußere Polstück 110 eingeschobenen Abstandsring 125 aus Weicheisen oder dergl. auf, der den Abstand des Kragens 115 zum Boden des äußeren Polstücks bestimmt und zusätzlich zu dem Metallquerschnitt für die Hindurchleitung des Flusses beiträgt. Ein solcher Abstandsring kann auch bei den vprher beschriebenen Ausführungsformen Verwendung finden, beispielsweise innerhalb des Polstücks 20, um einen Sitz für den Kragen 40 zu bilden. Falls erwünscht, kann die Anordnung nach Fig. 8 gemäß Fig. 8b etwas abgewandelt werden, indem das innere Polstück

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anstelle des axialen Flansches eine in die Bohrung einer Scheibe 112a eingesetzte Kappe lila aufweist. Wenn man überdies den inneren Flansch 117 des Kragens 115 aus Fig. 8, anstatt nach innen nach außen ragen läßt, kann das permanentmagnetische Material wiederum bis an den Luftspalt herantreten.

Für das magnetische Material findet vorzugsweise Bariumoder Strontiumferritpulver mit einer Korngröße von etwa 1 ax Verwendung, wie es in den Aufsätzen "On the Magnetic Properties Of Fine-Milled Barium and Strontium Ferrite" von Richter und anderen sowie "Permanent Magnet Materials" von Becker und anderen in IEEE Transactions on Magnetics, Band MAG-4, Nr. 2 vom Juni bzw. Nr. 3 vom September 1968 beschrieben ist. Die physikalischen und magnetischen Eigenschaften von Ferritmaterialien innerhalb eines elastischen Binders gehen aus der Veröffentlichung DMS-MB mit dem Titel "Piastiform Permanent Magnets" der Dielectric Materials and Systems Division" der Firma 3M Company in St. Paul, Minn./USA hervor.

Die Erfindung ist indessen nicht auf die Verwendung bestimmter Permanentmagnetmaterialien oder bestimmter Binder · für diese beschränkt. Als elastische Bindemittel kommen verschiedene Elastomere in Betracht, wie z.B. solche, die durch Wärmeanwendung zähflüssig werden, worauf die Magnetmaterialteilchen zugesetzt werden um, vorzugsweise unter Druckanwendung, eine gleichmäßige Mischung zu bilden, und solche, bei denen die Ursprungssubstanz eine viskose Flüssigkeit ist und ein Katalysator Verwendung findet, um nach der Zugabe der Magnetmaterialteilchen eine Aushärtung herbeizuführen. In der Regel werden die Magnetmaterialteilchen in dem Endprodukt 70 bis 98 Volumenprozent in Anspruch nehmen.

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Wo permanentmagnetisehe Einsätze getrennt hergestellt

werden, kann dies in einer Formmaschine geschehen, die in

ο der Lage ist, einen Druck in der Größenordnung von 2800 kp/cm aufzubringen und ähnlich ausgebildet ist wie eine Formpresse für pulverisiertes Eisen, sofern nicht das Material unter Verwendung handelsüblicher Gießeinrichtungen als Schlamm vergossen wird. Sogleich nach dem Formen oder während des Aushärtens kann der Einsatz dem Magnetisierungsfluß aus einer handelsüblichen Magnetisiervorrichtung ausgesetzt werden, wie sie beispielsweise von der Firma Indiana General Corporation vertrieben wird. Eine solche Vorrichtung weist Polstücke auf, die entsprechend gestaltet sind, um eine gute magnetische Koppelung an weitere Polstücke zu bewirken, deren Polflächen im vorliegenden Fall den entgegengesetzten Polflächen des äußeren und inneren Polstücks der erfindungsgemäßen Magnetanordnung entsprechen. Wo die Magnetisierung bei bereits montiertem Einsatz stattfindet, kann die Magnetisiervorrichtung Polstücke aufweisen, die eine gute magnetische Koppelung beispielsweise an die Bänder 25 und 35 der beiden Polstücke 20 und 30 der Magnetanordnung ergeben. Im Falle von Magnet- , einsätzen mit einem elastischen Binder müssen weder die Form in welcher der Einsatz gebildet wird, noch die Polstücke der Magnetisiervorrichtung, sofern die Magnetisierung vor dem Zusammenbau erfolgt, exakt bearbeitet sein, da die elastischen Einsätze sich an alle kleineren geometrischen Unregelmäßigkeiten einschließlich einer geringen Unrundigkeit sowie Oberflächenfehler anpassen können. Ebenso brauchen dort, wo die Einsätze gemäß Fig. 4 aus einem elastischen Stangenmaterial gebildet werden,, die vorgegebenen Abmessungen der Stange nicht genau eingehalten zu werden.

Wie bereits gesagt, ist Weicheisen ein bevorzugtes Material für das äußere und innere Polstück, da gew&hnliches Weicheisen, wie z.B. heißgewalzter Stahl vom Typ 1010 sich leicht in Schalenform tiefziehen läßt und geeignete

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Permeabilitätswerte aufweist. Die Wahl des Polquerschnitts ist weitgehend dem Konstrukteur überlassen. Auf der einen Seite ist es wünschenswert ein dünnwandiges Blech zu verwenden, um Gewicht und Kosten zu reduzieren, während andererseits die Wandstärke groß genug sein sollte, um eine Sättigung zu vermeiden. Falls erforderlich, kann die Wandstärke noch durch einen Einsatz, wie den in Fig. 8 gezeigten Abstandsring 125, vergrößert werden. Es versteht sich, daß unter "Weicheisen" hier jedes Material verstanden werden soll, dessen Geschmeidigkeit und Permeabilität den betreffenden Werten sogenannten Weicheisens entsprechen.

Unter "permanentmagnetisehe Teilchen" seien hier Teilchen aus Ferrit oder irgend einem ähnlichen Material verstanden, das nach einer Magnetisierung vermittels eines von außen aufgebrachten Magnetfeldes eine ähnlich hohe Koerzitivkraft aufweist.

Es verdient darauf hingewiesen zu werden, daß die Polstücke nicht notwendigerweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen müssen. Unter der Voraussetzung, daß geeignete Übergangsstücke Verwendung finden, um zu einem kreisrunden Luftspalt überzuleiten, können sie beispielsweise auch einen quadratischen Querschnitt erhalten.

Wenn vorausgehend von einem "Formen" des permanentmagnetischen Einsatzes die Rede war, so soll darunter auch ein Gießen, Strangpressen oder dergl., sei es vor dem Einbau, sei es an Ort und Stelle verstanden werden, gleichgültig ob der Einsatz letzten Endes aus elastischem Material besteht oder nicht.

Wie ersichtlich, ist die erfindungsgemäße Anordnung in besonderem Maße geeignet für einen automatischen Zusammenbau unter einfachem Zusammenpressen der einzelnen Teile etwa

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nach Fig» 2. Wo der Einsatz zumindest teilweise aus einem Ring besteht, wie etwa in den Beispielen der Figuren 3 und 3a und dieser Ring gemäß Fig. 4 aus elastischem Stangenmaterial gebildet wird, das in Richtung seiner Dicke magnetisiert ist, ist es jedem Durchschnittsfachmann möglich, für das Biegen und Halten des Einsatzes zum Zusammenbau automatische Werkzeuge zu entwickeln.

Vorausgehend war davon die Rede, daß für die Herstellung des Einsatzes vorzugsweise ein Ferrit innerhalb eines elastischen Binders in Betracht kommt und dieses Material im kalten Zustand nach dem Ausformen magnetisiert wird. Da die Ferritteilchen in diesem Fall beliebig orientiert sind, werden nur diejenigen von ihnen eine Magnetisierung erfahren, die eine Richtungskomponente parallel zur Achse des Magnetisierungsflusses haben. Dennoch läßt sich auf diese Weise eine hohe magnetische Flußdichte mit einer hohen Koerzitivkraft erreichen. Noch höhere Flußdichten können jedoch mit der gleichen Magnetisierungsflußdichte dann erzielt werden, wenn die Teilchen körperlich parallel zu der betreffenden Achse orientiert werden. Dies ist dadurch möglich, daß der Magnetisierungsfluß bereits aufgebracht wird, während das Material noch in flfesigem oder plastischem Zustand ist. Man erkennt also, daß die Erfindung sowohl für nichtorientierte als auch für orientierte Ferritmischungen in Betracht kommt.

Als wichtiges Merkmal der Erfindung wurde vorausgehend ein satter Sitz des Magneteinsatzes an den betreffenden Wänden der Polstücke herausgestellt sowie die Möglichkeit, einen solchen Sitz durch eine geringe Überdimensionierung des Einsatzes zu erreichen. Indessen ist es auch denkbar, zur Erleichterung des Zusammenbaues die Wandstärke des Einsatzes in Radialrichtung geringfügig unterzudimensionieren und den satten Sitz an den innen- und außenliegenden Wänden der Polstücke durch einen axialen Druck beim Zusammenbau herbeizuführen, unter dem

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der Einsatz eine radiale Ausdehnung erfährt. Ein Beispiel für die praktische Ausführung dieser Möglichkeit zeigt die Fig. 7, wonach der Einsatz sich über die gesamte Länge des äußeren Polstücks erstreckt. Durch die ursprüngliche Unterdimensionierung in Radialrichtung läßt sich der Einsatz 95 in diesem Fall leicht in den zylindrischen Abschnitt 91 des äußeren Polstücks einführen, ebenso wie sich das innere Polstück 93 leicht einbringen läßt. In Axialrichtung ist der Einsatz jedoch geringfügig überdimensioniert, so daß er durch das Aufbringen des Deckels 92 eine Erweiterung erfährt, unter der er sich satt nunmehr auch an die Innen- bzw. Außenwand der Teile 91 und 93 anlegt. Während der Deckel unter Druck auf dem Einsatz gehalten wird, kann sein Rand etwa durch Punktschweißen mit dem zylindrischen Abschnitt 91 des äußeren Polstücks verbunden werden, um den axialen Druck auf den Einsatz auch fortan aufrechtzuerhalten. Es hat sich gezeigt, daß eine solche Maßnahme nicht nur zur Verbesserung des magnetischen Kontakts zwischen den Polstücken und dem Einsatz beiträgt, sondern auch die magnetischen Teilchen in diesem näher zueinander bringt, wodurch sich der magnetische Wirkungsgrad des Einsatzes noch verbessert.

Auch bei den weiteren beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung, bei denen der Einsatz von vorne eingebracht wird, kann dieser entsprechend in Radialrichtung zunächst leicht unterdimensioniert und dafür in Axialrichtung überdimensioniert werden, sofern man den dort beschriebenen Kragen oder aber ein Zwischenstück aus nichtmagnetisierbarem Material, wie z.B. Kunststoff, stirnseitig auf dem Einsatz aufsitzen läßt, um auf diese Weise eine axiale Druckkraft auf ihn auszuüben.

All diese Maßnahmen zur Herbeiführung einer radialen Erweiterung durch axiale Stauchung des Einsatzes sind besonders dann anwendbar, wenn für den Einsatz ein Binder verhältnismäßig geringer Härte, etwa wie derjenigen von

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synthetischem Gummi, Anwendung findet. Sofern der axiale
Druck durch einen Kragen aufgebracht wird, kann dieser auf einem Abstandsring nach Art des Ringes 125 aus Fig. 8 aufsitzen. Auch ein solcher Kragen kann etwa durch Punktschweißen an dem äußeren Polstück befestigt werden, sofern ein Preßsitz in letzterem nicht ausreicht, um die Druckkraft auf den magnetischen Einsatz aufrechtzuerhalten.

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Claims (16)

1. Stanley F. White Mein Z.: 7848 B

   Patentansprüche

   (ly Magnetanordnung für dynamische Lautsprecher mit einem schalenförmigen äußeren sowie einem davon umgebenen inneren Polstück aus Weicheisen oder dergl. und einem zwischen den beiden Polstücken im Inneren des äußeren Polstücks angeordneten Permanentmagneten, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (50; 50a; 50b; 80; 95;121-123) einen wesentlichen Teil des Zwischenraumes zwischen den beiden Polstücken (20, 30; 70, 75; 90, 93; 110, 111) satt ausfüllt, wobei er in dem die Peripherie des inneren Polstücks (30, 75, 93, 111) umgebenden Abschnitt radial polarisiert ist.
2. 2. Magnetanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspalt (43, 101, 118) einerseits von einem zylindrischen Abschnitt des einen Polstücks (30, 75, 111) und andererseits von einem im wesentlichen radialen Kragen (40, 115) an dem anderen Polstück (20, 70, 110), gegebenenfalls in Verbindung mit einer bündig daran anschließenden Zylinderfläche des Permanentmagneten (Fig. 7a, 8b) begrenzt ist.
3. 3. Magnetanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (40, 115) in das betreffende Polstück (20, 70, 110), vorzugsweise das äußere, mit Preßsitz eingesetzt ist.
4. 4. Magnetanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des Kragens (115) vom Boden des äußeren Polstücks (110) durch einen Abstands-

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   ring (125), vorzugsweise aus magnetisch permeablem Material, bestimmt ist.
5. 5. Magnetanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Polstück (90) rückseitig durch einen Deckel (92) abgeschlossen ist.
6. 6. Magnetanordnung nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Polstück (93) durch ein angepasstes, engeres Teil (100) bis in den Bereich des Luftspalts (101) innerhalb des Kragens (102) verlängert ist.
7. 7. Magnetanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g ekennzeichnet, daß sich der Querschnitt des Permanentmagneten (50; 50a; 50b; 80; 95; 121-123) zum Luftspalt (43, 101, 118) hin erweitert.
8. 8. Magnetanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Erweiterung des Querschnitts des Permanentmagneten (80) das äußere und/oder das innere Polstück (70) konisch gestaltet ist.
9. 9. Magnetanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Polstück (111) bei verhältnismäßig kurzer Ausführung des äußeren Polstücks (110) im wesentlichen aus einer Scheibe (112) besteht, von der sich ein zentraler zylindrischer Fortsatz (z.B. lila) bis in den Bereich des LuftSpalts (118) erstreckt, und daß die S_cheibe zwischen zwei scheibenförmigen Abschnitten (121, 123) und einem peripheren, ringförmigen Abschnitt (122) des Permanentmagneten (121-123) eingeschlossen ist.

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10. 10. Magnetanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (50b) aus einem ferritischen Grundmaterial und einem Binder an Ort und Stelle in den Zwischenraum 'zwischen den beiden Polstücken (20, 30) eingeformt ist.
11. Ho Magnetanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (50aj 121-123) in mindestens einen ringförmigen und scheibenförmigen Abschnitt (51a; 51b; 122 bzw. 52a; 52b; 121, 123) unterteilt ist.
12. 12. Magnetanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der scheibenförmige Abschnitt (52a; 52b; 121, 123) axial polarisiert ist.
13. 13. Magnetanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (50; 50a; 50b; 80; 95; 121-123) zumindest teilweise aus einem ferritischen Grundmaterial innerhalb eines elastischen Binders besteht.
14. 14. Magnetanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (50; 50a; 50b; 80; 95; 121-123) in Radialrichtung ursprünglich überdimensioniert ist und mit den beiden Polstücken (20, 30; 70, 75; 90, 93; 110, 111) einen Preßsitz bildet.
15. 15. Magnetanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (95; 95a; 121-123) durch axiale Stauchung an den radial innerhalb bzw. außerhalb liegenden Wänden der Polstücke (90, 93; 110) zur Anlage gebracht ist.

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16. 16. Verfahren zur Herstellung eines ringförmigen
    Permanentmagneten nach Anspruch 11 aus einem elastischen
    oder vorübergehend plastischen Magnetmaterial, wie z.B.
    einem ferritischen Grundmaterial innerhalb eines entsprechenden Binders, dadurch gekennzeichnet, daß aus
    dem Magnetmaterial zunächst eine Stange gebildet und daß diese in Richtung ihrer Dicke magnetisiert und sodann in die gewünschte Ringform gebogen wird (Fig. 4).

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