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Elektromagnetisches Antriebssystem für Telefone und sonstige Signalgeräte
mit permanentem Magneten von hoher Koerzitivkraft In der Signalmitteltechnik werden
zur Umformung von Stromschwankungen-: in mechanische Bewegungen eines Ankers für
die verschiedensten Zwecke Elektromagnetsysteme mit permanentem Magneten benutzt.
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Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein solches System, dessen
Verwendung beispielsweise in Telefon-, Kontakt- und Mikrofonrelais (Mikrofonverstärker,
Summer) und sonstigen Einrichtungen der Fernmeldetechnik in Frage kommt und bezweckt
besonders, den Aufwand an Material und Arbeit für die Herstellung des Systems bei.
gegebener Leistung herabzusetzen und. gleichzeitig eine möglichst gedrängte Bauform
bei geringem Gewicht zu erzielen.
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Diesen Anforderungen wird erfindungsgemäß bei einem elektromagnetischen
Antriebssystem für Telefone und sonstige- Signalgeräte mit permanentem Magneten
von hoher Koerzitivkraft und mit Polschuherregerwicklung dadurch genügt, daß dem
permanenten Magneten die Form einer in der Dickenrichtung magnetisierten flachen
Scheibe gegeben ist, von deren beiden Polen der eine mit einem parallel zur Polfläche
verlaufenden flachen, U-förmig gebogenen Polschuh verbunden ist, der mit seinem
einen Schenkel auf dem Permanentmagneten aufliegt, während auf dem anderen freien
Schenkel die Erregerwicklung angeordnet ist, welche mit einer abgeflachten Seite
die Polfläche überdeckt, während der andere Pol«der Magnetscheibe in magnetisch
leitender Verbindung mit einem zungen- oder hebelförmigen Anker steht, der mit seinem
beweglichen Ende dem Ende des freien Schenkels des U-förmig gebogenen Polschuhes
gegenübersteht. ,
Die auf den Polschuh aufgesetzte abgeflachte Erregerwicklung
bedeckt zweckmäßig die ganze quadratische oder rechteckige Polfläche der Magnetscheibe.
Es ergibt sich dabei eine quaderförmige Raumform, die praktisch vollkommen mit wirksamem
Material erfüllt ist, das gleichzeitig einen besonders günstigen magnetischen Kreis
darbietet. Bei der beschriebenen Form des Systems wird ab.sichtlich das für das
Magnetmaterial übliche Dimensionsverhältnis zweit unterschritten, was aber die für
den besonderen Zweck wichtige Wirkung hat, daß der magnetische Widerstand so stark
herabgesetzt wird, daß sich im Zusammenhang mit der durch diese Formgebung des Magneten
ermöglichten günstigen Gestaltung des Flusses eine überlegene `'Wirkung ergibt.
Um auch sehr schwer bearbeitbare magnetische Materialien bequem verwenden zu können,
kann man diese, wie auch bereits bekannt, in verteiltem Zustande in kurze Rohrabschnitte
einbringen, wobei die Polschuhe des Systems den Abschluß des Rohrgehäuses bewirken.
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Die Verwendung eines parallelepipedischen Magneten von hoher Koerzitivkraft
bei Antriebssystemen ist zwar an sich bekannt, jedoch nur in der Form, daß jede
Polfläche einen mit Wicklung versehenen Polschuh trägt. Demgegenüber liegt der Vorteil
der erfindungsgemäßen Anordnung besonders darin, daß nur der Polschuh der einen
Polfläche des Magneten mit einer Erregerwicklung versehen ist, so daß nur ein Luftspalt
im magnetischen Kreis liegt, wodurch nicht nur der magnetische Widerstand herabgesetzt
wird, sondern auch die Justierung wesentlich erleichtert und die oben erläuterte
gedrängte Bauform ermöglicht wird. Vorteilhaft ist auch die Ausbildung des Magneten
als flache Scheibe unter Verzicht auf die Innehaltung des für die beste Magnetausnutzung
günstigsten Dimensionsverhältnisses. Hierdurch wird der bei Materialien hoher Koerzitivkraft
sonst unerwünscht hohe magnetische Widerstand weitgehend herabgesetzt, wobei die
erforderliche Magnetisierungsstärke bei richtiger Ausbildung der Polschuhe trotzdem
erreicht wird.
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Die Erfindung ist auf den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht.
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Fig. i und 2 zeigen in Seitenansicht und teilweise im Schnitt bzxv.
in Stirnansicht das Antriebssystem isoliert für sich.
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Fig. 3 und .4 veranschaulichen die Verwendung des Systems bei einem
Relais bzw. einem 1Iikrofonverstärker.
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Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsiorin des für das System benutzten
Magneten. Der scheibenförmige permanente Magnet ist in den Fig. i bis 4. mit a bezeichnet.
Derselbe ist nach der Darstellung der Fig. i und 2 ` auf seinen beiden Breitseiten
mit Weicheisenpolschuhen b, c versehen, von denen der letztere die Form einer Gabel
besitzt, welche auf ihrer parallel zur Oberseite der Scheibe a in einigem Abstand
von dieser verlaufenden Gabelzinke d eine flache Spule e trägt. Die Figuren lassen
erkennen, daß das ganze System die Form eines Quaders besitzt, dessen Raumumschließung
praktisch völlig mit Material ohne nennenswerte Hohlräume erfüllt ist.
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Wenn die Magnetscheibe a, wie vorausgesetzt, aus Material von sehr
hoher Koerzitickraft besteht, dann ergibt sich trotz des hohen spezifischen magnetischen
Widerstandes solchen Materials wegen der großen Fläche der Pole und des kurzen Weges
innerhalb des :Magneten ein geringer magnetischer Widerstand des Systems. Die unmittelbare
Anlagerung der Polschuhe an die ausgedehnten Magnetflächen ermöglicht die Verwendung
von aus dünnem Blech ausgestanzten Polschuhen mit dem Erfolg einer nahezu restlosen
Aufnahme des magnetischen Flusses. Bei Herstellung der Polschuhe aus dünnem Blech
ist die Vermeidung von Wirbelstromverlusten ohne weiteres gewährleistet, besonders
wenn Blech aus Sonderlegierungen benutzt wird.
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Die geringe Höhe des Systems bietet bei seiner Verwendung in Verbindung
mit einem Anker die Möglichkeit, auch die Ankerzunge aus dünnem Blech herzustellen,
da der Polschuh der Ankerzunge hinreichend große Berührungsfläche darbietet. um
dieser zu ermöglichen, auch bei geringer Dicke den magnetischen Fluß aufzunehmen.
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Bei dem in Fig. 3 dargestellten polarisierten Relais finden sich die
in den Fig. i und 2 ersichtlichen Teile in ungefähr der gleichen Anordnung wieder.
Dieselben sind auch mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die Ergänzung des Systems der Fig. i und 2 zu einem Relais ist durch
Anschluß einer .Ankerzunge f an den Polschuh b erreicht, i welche gelenkig
bei ä am Polschuh befestigt ist und durch eine Feder lt für gewöhnlich in
Anlage mit dem Kontaktkörper i gehalten wird. Die Stromzuleitung zum Relais erfolgt
durch die Stromleiter h.
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Bei dem Mikrofonverstärker der Fig. d. bildet-das System der Fig.
i und 2 das Erregersystem eines Mikrofonkontakts. Derselbe besteht in üblicher Weise
aus einem durch einen Filzring l abgegrenzten, mit Kohlegrieß in gefüllten Raum
mit den Kohleelektroden n. o, von denen die letztere an einer Zunge p sitzt, welche
fest mit dem einen Polschuh b der Magnetscheibe a verbunden ist. Die Ankerzunge
besitzt infolge ihrer Kürze eine hohe Eigenfrequenz. Zur Vermeidung von Torsionsschwingungen
ist sie nahe ihrem freien
Ende durchgekröpft, wodurch gleichzeitig
eine Fläche zur Befestigung des Kohlescheibchens o gewonnen wird.
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Das ganze System ist von einem Gehäuse umschlossen; welches an seiner
Grundplatte Kontaktstifte q trägt, vermittels deren es auf eine Batterie aufgesteckt
werden kann, so daß die durch die Stromzuleitungen k der Magnetspule e zugeführten
Sprechströme infolge der Widerstandsschwingungen des Mikrofons verstärkt im Gleichstromkreise
der Batterie über die Leiter r erscheinen.
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Um die Herstellung der für das System benötigten scheibenförmigen
Magnete von hoher Koerzitivkraft zu erleichtern, kann nach Fig. 5 das magnetische
Material w in gekörntem Zustande verwendet und in einen Rohrabschnitt x eingefüllt
werden. Durch Aufbringen der Polschuhe b und c, wie sie auch bei dem in Fig. i und
a dargestellten System erscheinen, auf die beiden Breitseiten der eine Scheibe bildenden
Magnetmasse wird der Fassungsraum des Rohrabschnitts x beiderseitig abgeschlossen.
Man erhält somit im Endergebnis die gleiche Anordnung wie sie in den Fig. i und
z dargestellt ist. Zur Verringerung des magnetischen Widerstandes der gekörnten
Magnetmasse w kann dieser Eisenpulver beigemischt werden. Die Beimischung des Eisenpulvers
kann auch auf die beiden Polflächen beschränkt werden, wodurch eine wünschenswerte
Verminderung des übergangswiderstandes zu den Polschuhen erzielt wird.