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Verfahren zur Beschränkung des magnetischen Streuflusses in magnetischen Systemen mit konstanter Polarität und magnetisches System zur Durchführung dieses Verfahrens Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschränkung des magnetischen Streuflusses in magnetischen Systemen mit konstanter Polarität und ein magnetisches System zur Durchführung dieses Verfahrens. Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich sowohl für elektromagnetische als auch für permanente magnetische Kreise.
Es ist oft notwendig, den magnetischen Streufluss soweit als möglich einzuschränken. Bei elektrischen Dynamos soll sich z. B. der weitgehend grösste Teil des magnetischen Flusses über den Rotor und bei magnetischen Systemen für Lautsprecher über den Luftspalt schliessen, um auf die Schwingspule zu wirken. Bisher wird jedoch bei solchen Systemen der aktive magnetische Fluss durch den Streufluss erheblich herabgesetzt.
Gemäss der Erfindung wird nun eine erhebliche Beschränkung des Streuflusses dadurch erzielt, dass in den Raum, durch den der Streufluss fliessen könnte, ein Körper mit hoher Koerzitivkraft gelegt wird, der derart magnetisiert ist, dass sein magnetisches Kraftfeld gegen das genannte Streufeld wirkt.
Die Erfindung wird an Hand der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben. Das in der Zeichnung dargestellte Beispiel bezieht sich auf ein magnetisches System für Lautsprecher. Es ist aber für den Fachmann klar, dass der Bereich der Erfindung durch dieses Beispiel nicht erschöpft ist.
Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch ein magnetisches System, welches in einem zylindrischen, magnetisch weichen, ferromagnetischen Gehäuse 1 gehalten wird. In diesem Gehäuse befindet sich ein zylindrischer aktiver magnetischer Körper 2 mit konstanter magnetischer Polarität, z. B. aus Aluminium-Nickel-Stahl oder aus Aluminium-Nickel- Kobalt-Stahl und deren Legierungen. Auf diesen Kör- per ist ein Zapfen 3 aus magnetisch weichem Material aufgesetzt, der im Gehäuse 1 durch eine Einlage 4, welche aus magnetisch hartem Material hergestellt ist und also eine hohe Koerzitivkraft besitzt, zentriert gehalten wird. Diese Einlage 4 zentriert gleichzeitig auch den Körper 2. Das Gehäuse ist im dargestellten Beispiel durch einen magnetisch weichen Deckel 5 abgeschlossen.
Gemäss dem Stand der Technik wurde bisher ein nichtmagnetisches Material für die Einlage 4 verwendet, um einen Kurzschluss des magnetischen Flusses zu vermeiden. Der magnetische Kraftfluss läuft in einem solchen System vom Körper 2 durch das Gehäuse 1, den Deckel 5, über den Luftspalt 7, in dem sich z. B. eine Schwingspule befindet, und durch den Zapfen 3 in den Körper 2 zurück. Es sei angenommen, dass die Polarität des Körpers 2 wie in der Figur angedeutet ist, d. h. der Nordpol N ist unten und der Südpol S oben. Da das Gehäuse und der Deckel aus magnetisch weichem Material hergestellt sind, überträgt sich der Nordpol des Körpers 2 in den Deckel nach oben, während der Zapfen einen Südpol bildet, so dass zwischen dem Zapfen und dem Deckel ein starkes magnetisches Feld besteht.
Infolgedessen wird ein beträchtlicher Teil des magnetischen Flusses von dem Luftspalt 7 abgelenkt und in die Einlage 4 verstreut. Dieser Teil des magnetischen Flusses stellt den grössten Teil des magnetischen Streuflusses dieses Systems dar, welcher gemäss der Erfindung erheblich beschränkt werden kann.
Gemäss der Erfindung ist nämlich beim dargestellten Beispiel die ringförmige Einlage 4 aus magnetisch hartem Material derart polarisiert, dass ihr Kraftfeld gegen das Streufeld zwischen Deckel und Zapfen wirkt. Diese Einlage ist derart magnetisiert,
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dass einer ihrer Pole, und zwar der, welcher dieselbe Polarität wie der Zapfen 3 besitzt, an der Stelle liegt, an der die Einlage den Zapfen bzw. den Körper 2 berührt, d. h. an der Innenfläche der Einlage. Der zweite Pol der Einlage, und zwar der, welcher dieselbe Polarität wie der Deckel 5 besitzt, liegt an der Berührungsstelle der Einlage mit dem Deckel bzw. mit dem Gehäuse, d. h. an der Aussenfläche der Einlage.
Bei einer derartigen Anordnung des magnetischen Systems kann sich also der Streufluss bloss über den kleinen Raum 6, unterhalb des Luftspaltes 7, der als Bewegungsraum für die Schwingspule dient, schlie- ssen, er ist aber von dem Raum, in dem die Einlage 4 liegt, ausgeschlossen. Der magnetische Fluss läuft nun also grösstenteils über den Luftspalt 7, und das Streufeld ist auf diese Weise erheblich herabgesetzt.
Die Einlage 4 wird vorteilhafterweise aus zwei oder mehreren Teilen hergestellt, um ihr Einsetzen in das System zu erleichtern, wie im weiteren erklärt wird.
Das System wird folgendermassen magnetisiert: Vor allem wird der Körper 2, der Zapfen 3 und eventuell eine Ersatzeinlage an Stelle der Einlage 4 in das Gehäuse gesetzt und der Deckel 5 aufgesetzt. Nun wird dieses System in üblicher Weise zwischen den Backen eines Magnetisierungsapparates voll magnetisiert. Der Körper 2 erhält eine permanente Magnetisierung, welche sich in das magnetisch weiche Gehäuse 1, in den magnetisch weichen Deckel 5 und in den magnetisch weichen Zapfen 3 überträgt.
Nun soll die gemäss der Erfindung entgegengesetzt polarisierte Einlage 4 aus magnetisch hartem Material eingesetzt und die eventuell vorher eingesetzte Ersatzeinlage entfernt werden. Zu diesem Zweck ist es notwendig, den Deckel 5 abzuheben. Dies würde aber den magnetischen Kreis unterbrechen, wodurch die Remanenz des aktiven Körpers 2 herabgesetzt würde. Um dies zu vermeiden, wird ein nicht dargestellter magnetischer Ersatzkreis angeordnet, z. B. dadurch, dass in den Luftspalt 7 eine nichtmagnetische Zentrierhülse eingesetzt wird, in die ein magnetisch weicher Körper hineingelegt wird, der den magnetischen Kreis zwischen den Magnetisierungs- backen und dem Gehäuse schliessen kann.
Dadurch wird nach Abheben des Deckels 5 ein Ersatzkreis für den magnetischen Fluss gebildet, so dass die Remanenz des Körpers 2 nicht herabgesetzt wird.
Nun wird die Ersatzeinlage entfernt, und an ihrer Stelle wird die richtig polarisierte Einlage 4 hineingelegt. Der Deckel 5 wird dann wieder aufgesetzt und der Ersatzkreis entfernt.
Die Magnetisierung ist nun beendet und das System besitzt einen minimalen Streufluss.
Dasselbe Verfahren kann auch bei andern Geräten, z. B. bei Relais, Dynamos usw., angewendet werden, wenn der magnetische Fluss im höchsten Masse ausgenutzt oder ein unerwünschtes Streufeld unterdrückt werden soll.
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Method for limiting the magnetic flux leakage in magnetic systems with constant polarity and a magnetic system for carrying out this method The present invention relates to a method for limiting the magnetic leakage flux in magnetic systems with constant polarity and a magnetic system for carrying out this method. The method according to the invention is suitable for both electromagnetic and permanent magnetic circuits.
It is often necessary to limit the leakage magnetic flux as much as possible. With electric dynamos z. B. close most of the magnetic flux over the rotor and in magnetic systems for loudspeakers over the air gap in order to act on the voice coil. So far, however, the active magnetic flux in such systems has been considerably reduced by the leakage flux.
According to the invention, a considerable limitation of the leakage flux is achieved in that a body with a high coercive force is placed in the space through which the leakage flux could flow, which body is magnetized in such a way that its magnetic force field acts against the said leakage field.
The invention is described in more detail with reference to the accompanying drawing. The example shown in the drawing relates to a magnetic system for loudspeakers. However, it is clear to the person skilled in the art that the scope of the invention is not exhausted by this example.
The drawing shows a longitudinal section through a magnetic system which is held in a cylindrical, magnetically soft, ferromagnetic housing 1. In this housing there is a cylindrical active magnetic body 2 with constant magnetic polarity, e.g. B. made of aluminum-nickel steel or aluminum-nickel-cobalt steel and their alloys. A pin 3 made of magnetically soft material is placed on this body and is held centered in the housing 1 by an insert 4 made of magnetically hard material and thus has a high coercive force. This insert 4 also centers the body 2 at the same time. In the example shown, the housing is closed by a magnetically soft cover 5.
According to the prior art, a non-magnetic material has been used for the insert 4 in order to avoid a short circuit of the magnetic flux. The magnetic flux of force runs in such a system from the body 2 through the housing 1, the cover 5, over the air gap 7, in which z. B. is a voice coil, and through the pin 3 in the body 2 back. It is assumed that the polarity of the body 2 is as indicated in the figure, i. H. the north pole N is below and the south pole S is above. Since the housing and the cover are made of magnetically soft material, the north pole of the body 2 is transferred upwards into the cover, while the pin forms a south pole, so that a strong magnetic field exists between the pin and the cover.
As a result, a considerable part of the magnetic flux is deflected from the air gap 7 and scattered into the insert 4. This part of the magnetic flux represents the major part of the magnetic leakage flux of this system, which according to the invention can be considerably restricted.
According to the invention, in the example shown, the ring-shaped insert 4 made of magnetically hard material is polarized in such a way that its force field acts against the stray field between the cover and the pin. This insert is magnetized in such a way that
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that one of its poles, namely that which has the same polarity as the pin 3, lies at the point where the insert touches the pin or the body 2, d. H. on the inner surface of the insert. The second pole of the insert, namely the one which has the same polarity as the cover 5, lies at the point of contact of the insert with the cover or with the housing, i.e. H. on the outer surface of the insert.
With such an arrangement of the magnetic system, the leakage flux can only close over the small space 6, below the air gap 7, which serves as a movement space for the voice coil, but it is from the space in which the insert 4 lies, locked out. The magnetic flux now runs for the most part over the air gap 7, and the stray field is considerably reduced in this way.
The insert 4 is advantageously made in two or more parts in order to facilitate its insertion into the system, as will be further explained.
The system is magnetized as follows: Above all, the body 2, the pin 3 and possibly a replacement insert are placed in the housing in place of the insert 4 and the cover 5 is put on. Now this system is fully magnetized in the usual way between the jaws of a magnetizing apparatus. The body 2 receives permanent magnetization, which is transferred into the magnetically soft housing 1, into the magnetically soft cover 5 and into the magnetically soft pin 3.
Now, according to the invention, the oppositely polarized insert 4 made of magnetically hard material is to be inserted and the replacement insert that may have been inserted beforehand is to be removed. For this purpose it is necessary to lift off the cover 5. However, this would interrupt the magnetic circuit, as a result of which the remanence of the active body 2 would be reduced. To avoid this, a magnetic equivalent circuit (not shown) is arranged, e.g. B. in that a non-magnetic centering sleeve is inserted into the air gap 7, into which a magnetically soft body is placed, which can close the magnetic circuit between the magnetizing jaws and the housing.
As a result, after the cover 5 has been lifted off, an equivalent circuit for the magnetic flux is formed so that the remanence of the body 2 is not reduced.
The replacement insert is now removed and the correctly polarized insert 4 is placed in its place. The cover 5 is then put back on and the replacement circuit removed.
The magnetization has now ended and the system has minimal leakage flux.
The same procedure can also be used for other devices, e.g. B. in relays, dynamos, etc., can be used when the magnetic flux is to be exploited to the greatest extent or an undesired stray field is to be suppressed.