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Freischwinger-Magnetsystem Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches
Antriebssystem für Lautsprecher, Mikrophone o. dgl. mit einem vor dem Luftspalt
zweier Magnetpole frei schwingenden Anker.
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Bei diesen Freischwinger-Magnetsystemen war es üblich, einen massiven
Eisenanker zu verwenden und ihn vor dem gerade verlaufenden Luftspalt zwischen den
Magneten so anzuordnen, daß seine rechteckige Stirnfläche parallel zu dem Luftspalt
lag. Um den bei dieser ursprünglichen Form und Anordnung des Antriebssystems auftretenden
Nachteil, daß sich die auf den Anker ausgeübte Kraft je nach seiner Lage über dem
Luftspalt und vor den Magnetpolen änderte, zu vermeiden, ordnete man den Anker mit
seiner Stirnfläche schräg zum Luftspalt an. Diese Schrägstellung des Ankers hatte
aber wiederum eine Verkantung des Ankers zur Folge. Zur Behebung dieses Mangels
schlug man vor, die Ankerstirnfläche winkelförmig auszubilden. Bei dieser Winkelform
der Endfläche des Massivankers kommen aber je nach der Stellung des Ankers einzelne
Abschnitte einer Ankerkante über einen Pol und andere Abschnitte derselben Kante
über dem Luftspalt zu liegen. Infolgedessen drängen sich die Kraftlinien des magnetischen
Feldes an den Stellen zusammen, an denen sich Ankereisen und Poleisen gegenüberstehen.
Das ergibt eine Verzerrung des Magnetfeldes in der Weise, daß sich die Kraftlinien
an den Stellen, an denen sich Ankereisen und Poleisen gegenüberstehen, zusammendrängen,
während an den Stellen, an denen die Ankerkante über dem Luftspalt liegt, das Kraftlinienfeld
geschwächt wird." Diese mit der jeweiligen Stellung des Ankers wechselnde und ungleichmäßige
Feldverteilung beeinflußt naturgemäß die Schwingungen des Ankers in schädlicher
Weise insofern, als bei einem Lautsprecher die Ankerschwingungen nicht mehr ein
getreues Abbild der Stromschwankungen in der Ankerspule und bei einem Mikrophon
die in der Ankerspule induzierten Ströme nicht mehr ein getreues Abbild der Schallschwingungen
sind.
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Der Gegenstand der Erfindunghat den Zweck, den Verlauf der Kraftlinien
unabhängig von den Ankerschwingungen im wesentlichen unverändert gleichmäßig zu
erhalten; dies wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß der Anker aus einzelnen,
durch unmagnetische Zwischenlagen voneinander getrennten Streifen aus magnetischem
Material zu einem Ankerpaket zusammengesetzt ist und daß entweder bei geradlinig
verlaufendem Luftspalt die einzelnen Ankerpaketstreifen so gegeneinander versetzt
sind, daß die dem Luftspalt der Magnetpole zugekehrte Ankerpaketendfläche einen
die Luftspaltmittelachse nach beiden Seiten symmetrisch überschneidenden Zickzack-
oder Wellenzug bildet, oder
daß bei einem aus unversetzten Streifen
zusammengesetzten Ankerpaket mit gerader, dem Luftspalt der Magnetpole zugekehrter
Endfläche der Luftspalt einen die Mittellinie der Ankerendfläche symmetrisch nach
beiden Seiten überschneidenden Zickzack- öder Wellenzug bildet.
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Bei Verwendung des Freischwingerankerantriebes für Lautsprecher hat
die erfindungsgemäße.Unterteilung und Form des Ankers oder Luftspaltes den Zweck,
jedem einzelnen Eisenstreifen die größtmögliche Empfindlichkeit zu belassen. Durch
die unmagnetischen Zwischenlagen zwischen den magnetischen Ankerstreifen wird verhindert,
daß der magnetische Fluß von einem Streifen in einen benachbarten übertritt und
den Anker in seitlicher Richtung durchsetzt in denjenigen Abschnitten des Ankers,
die gerade über dem Luftspalt liegen. Von diesem gewundenen Weg, den die Kraftlinien
bei einem Massivanker ungehindert nehmen können, werden sie durch die Unterteilung
des Ankers abgehalten. Sie werden nunmehr gezwungen, vom einen Abschnitt des einen
Poles in den gegenüberliegenden Streifen des Ankers und von diesem in den gegenüberliegenden
Abschnitt des anderen Poles zu gehen. Das Feld der magnetischen Kraftlinien wird
dadurch vergleichmäßigt und Zusammendrängungen von Kraftlinien und Übersättigungen
in bestimmten Abschnitten des Ankers und der Pole je nach der Stellung des Ankers
über dem Luftspalt, wie sie beim Massivanker auftreten können, werden unterbunden.
Diese Wirkung der erfindungsgemäßen Unterteilung des Ankers wird noch dadurch erhöht,
daß die Ankerendfläche nicht nur einen Winkel bildet, wie es bisher vorgeschlagen
worden ist, sondern eine Zickzack- oder Wellenlinie, d. h. also eine Aneinanderreihung
von mehreren Winkeln oder Bögen bildet. Dadurch erhält man sogar bei schwächerem
Feld zwischen den Magnetpolen eine gleichmäßige Verteilung des Feldes. Da sich die
Streifen des Ankers in ihrer Stellung über dem Luftspalt in stetiger Folge abwechseln,
so bleibt das den Luftspalt und den Anker durchsetzende Feld in seiner Stärke und
seiner gleichmäßigen Verteilung während der ganzen Schwingung des Ankers über dem
Luftspalt und auch über den Polen praktisch unverändert. Infolgedessen bleibt die
auf den Anker wirkende Irraft während der ganzen Schwingung praktisch dieselbe,
gleichgültig ob der Anker im Verlauf einer Schwingung über dein Luftspalt oder über
einem der Pole steht.
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Bei Verwendung des Freischwingerankers für einen Tonabnehmer hat die
Unterteilung des Ankers in mehrere Streifen und ihre besondere Anordnung im Verhältnis
zum Luftspalt zwischen den Magnetpolen eine gleichmäßigere und stärkere Durchsetzung
der auf dem Anker angeordneten Spule mit dem magnetischen Fluß zur Folge, als es
bei einem Massivanker der Fall ist. Demzufolge sind die in der Spule hervorgerufenen
Ströme ein getreueres Abbild der Ankerschwingungen als beim Massivanker.
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Die Form, Größe, Stärke und Breite der Eisenstreifen des Ankers und
die Stärke der unmagnetischen Einlagen richtet sich nach der Größe des Ankers und
der Stärke des Magnetfeldes. Im allgemeinen ist zu sagen, daß die unrnagnetischen
Einlagen zwischen den Eisenstreifen stärker sein müssen, wenn sie sehr lang oder
sehr breit sind. Das gleiche gilt, wenn der Antriebsmagnet eine starke Leistung
hat. Der Anker kann infolge der Unterteilung leicht und durch elektrische Verschweißung
trotzdem stabil ausgeführt «-erden.
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Die Zeichnung zeigt die Erfindung in mehreren Ausfiihrungsbeispielen.
Die Abbildungen beschränken sich auf die Teile eines magnetischen Freischwingers,
die die Erfindung kennzeichnen.
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Abb. i zeigt die Breitseite eines Ankers nach der Erfindung mit den
unversetzten Streifen ca aus magnetischem Material und den untnagnetischen Zwischenlagen
b. An ihren oberen Enden sind die Streifen an einer Messingblattfeder befestigt
und zu einer Einheit fest verbunden.
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Abb. 2 zeigt eine Drauf sieht auf die Magnethole mit zickzackförmigem
Luftspalt und die gerade Ankerpaketendfläche mit den Stirnseiten der gegeneinander
unversetzten magnetischen Streifen nach Abb. z.
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Abb. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Magnetpole mit geradlinig verlaufendem
Luftspalt und die Stirnseiten der einzelnen magnetischen Ankerpaketstreifen, die
so gegeneinander versetzt sind, daß sfe eine die Luftspaltmittelachse nach beiden
Seiten svrnrnetrisch überschneidende Wellenlinie bilden.
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Abb..I zeigt eine perspektivische Darstellung eines Magnetpolpaares
mit geradlinig verlaufendem Luftspalt und einem unteren Ankerpaketteilstück mit
drei versetzten magnetischen Streifen e, f und ä. Der im Luftspalt befindliche Streifen
f ist nicht überlappend, und die über den Magnetpolen stehenden Streifen e und g
sind magnetisch von ihm getrennt. Die Streifen e bzw. g führen den Magnetismus der
Magnetpole in Richtung des Pfeiles durch die Spule h..