DE1076838B - Dauermagnetsystem mit zentralem Eisenkern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Dauermagnetsystem mit zentralem Weicheisenkern, das vor allem für Lautsprecher und Tauchspulmikrophone verwendet werden soll und bei welchem ring- oder plattenförmige Dauermagnetkörper, die jeweils über Eisenplatten mit dem zentralen Kern und dem Gehäuse in Verbindung stehen, zur Anwendung gelangen. Derartige Dauermagnetsysteme, und zwar auch solche, mit Dauermagneten aus oxydischem Werkstoff ausgerüstete, sind bereits bekannt.

Diese bekannten Anordnungen weisen aber erhebliche Nachteile auf. Infolge der hohen Koerzitivkraft der Oxydmagnete und ihrer geringen remanenten Induktion haben die mit ihnen hergestellten Dauermagnetsysteme einen unerwünscht großen Durchmesser bei geringer Bauhöhe; dies vor allem dann, wenn die Systeme unter dem Gesichtspunkt der günstigsten Energieausnutzung des eingesetzten Dauermagnetwerkstoffes aufgebaut werden. Weiterhin weisen die bekannten oxydischen Dauermagnetsysteme, die im allgemeinen aus einem Außenring aus Magnetwerkstoff und einem Kern aus Weicheisen bestehen, wobei der Dauerniagnetring von zwei Eisenplatten abgedeckt ist, ein außerordentlich starkes magnetisches Streufeld auf. Die Anwendung derartiger Magnetsysteme für Lautsprecher in Fernsehgeräten sowie in Rundfunkgeräten mit Ferritantennen ist infolge dieser magnetischen Streuung nur bedingt möglich. Die bekannten Anordnungen zur Verminderung der Streuung mit einem Abschirmtopf zu umgeben, ist zwar grundsätzlich möglich, jedoch würde ein derartiges System im Verhältnis zum Gesamtlautsprecher ein verhältnismäßig großes Ausmaß annehmen, wenn die Abschirmung so wirksam sein soll, daß die oben bezeichneten Teile eines Rundfunk- oder Fernsehempfängers nicht beeinflußt werden. Außerdem verringert ein derartiger Abschirmtopf den magnetischen Wirkungsgrad des Systems.

Es ist ferner bekannt, den Dauermagnetteil eines solchen Systems aufzubauen aus einer Kombination von axial magnetisierten Zylindermagneten, axial magnetisierten Ringmagneten und radial magnetisierten Ringmagneten. Im Gehäuse muß nach diesem Vorschlag eine ungerade Anzahl von Dauermagnetkörpern vorgesehen werden, die außerdem verschiedenartig magnetisiert sind. Dies bedeutet nicht nur einen zusätzlichen Aufwand an Dauermagnetwerkstoff, sondern bringt auch besondere technische Schwierigkeiten mit sich. Der Dauermagnetring muß am Innen- und Außenumfang mit verhältnismäßig enger Toleranz geschliffen werden, wenn er überhaupt wirksam sein soll. Außerdem ist es schwierig, aus oxydischem Werkstoff einen solchen radial zu magnetisierenden Ring anisotrop herzustellen und zu magnetisieren. Es Dauermagnetsystem
mit zentralem Eisenkern

Anmelder:

Deutsche Edelstahlwerke

Aktienges ells chaft,
Krefeld, Oberschlesienstr. 16

Heinz-Günter Meese
und Dipl.-Phys. Eberhard Schwabe,

Dortmund-Aplerbeck,
sind als Erfinder genannt worden

muß aber, um die Gesamtabmessungen eines solchen Systems klein zu halten, die Verwendung von magnetisch anisotropem Werkstoff angestrebt werden. Es ist ferner zu berücksichtigen, daß der Ringmagnet zwischen Weicheisenplatte und Weicheisengehäuse eine sorgfältige Bearbeitung auch dieser Weicheisenteile erforderlich macht, womit erhebliche Kosten verbunden sind.

Ein weiterer bekannter Vorschlag geht dahin, den gesamten Innenraum des Weicheisengehäuses völlig mit Dauermagnetwerkstoff auszufüllen. Hierbei ergeben sich ebenfalls Schwierigkeiten, insbesondere der Herstellung aber auch für die Magnetisierung.

Bei dem gemäß der Erfindung aufgebauten Magnetsystem, das ebenfalls praktisch keine Außenstreuung aufweist, werden diese ' Schwierigkeiten weitgehend vermieden.

Dies wird dadurch erreicht, daß ausschließlich axial magnetisierte ring- bzw. plattenförmige Dauermagnetkörper in gerader Anzahl verwendet werden und diese einen größeren Außendurchmesser aufweisen als die zwischengefügten, mit dem zentralen Kern in magnetischer Verbindung stehenden Weicheisenplatten. Ein derartiges Dauermagnetsystem gestattet, insbesondere auch wenn oxydischer Dauermagnetwerkstoff verwendet wird, bei erheblich kleinerem Durchmesser als die bekannten Systeme eine wesentlich bessere Energieausnutzung des Dauermagnetwerkstoffes und weist dabei praktisch kein Außenstreufeld auf. Durch das Gegeneinanderanordnen je zweier Magnete, die mit je der halben Polfläche parallel arbeiten und ihre Kraftlinien über Weicheisenplatten an die entsprechenden Teile des Dauermagnetsystems abgeben,

909 758/413

verbunden mit der erfindungsgemäß en Bemessung derart, daß die Dauermagnete größere Außendurchmesser als die zwischengefügten Eisenplatten aufweisen, ergibt sich nicht nur ein kleinerer Durchmesser des Systems, sondern auch eine Unterbindung der Außenstreuung. Insgesamt gesehen weist das erfindungsgemäße streufeldarme System kleine Ausmaße bei hoher Luftspaltinduktion und hohem Wirkungsgrad auf.

In zweckmäßiger Ausgestaltung des Erfindungsgedankens wird weiter vorgeschlagen, bei Verwendung von vier oder mehr Dauermagnetkörpern mindestens einen die magnetische Verbindung zwischen Dauermagnetkörpern und dem Gehäuse herstellenden Weicheisenring vorzusehen, dessen Außenumfang in Berührung steht mit der Innenwand des Gehäuses.

In den Abbildungen sind drei bevorzugte Ausführungsformen des Erfmdungsgedankens dargestellt, und zwar jeweils in senkrechten Axialschnitten.

In Abb. 1 steht der zylinderförmige Weicheisenmantel 1 mit den beiden Weicheisenplatten 2 und 3 in Verbindung. Die Weicheisenplatte 2 ist mit einer ringförmigen öffnung versehen, in die der weichmagnetische Kern 4 zur Bildung des Luftspaltes 5 hineinragt. Zwischen den beiden Platten 2 und 3 sind zwei Dauermagnete 6 und 7 angeordnet, von denen der Magnet 6 ringförmig und der Magnet 7 plattenförmig ausgebildet ist. Die Magnete sind in entgegengesetzter Richtung axial magnetisiert und liegen unter Zwischenschaltung einer Weicheisenplatte 8 übereinander. Die Magnete bestehen aus Werkstoffen mit hoher Koerzitivkraft, beispielsweise isotropem oder anisotropem Bariumferrit. Der ringförmige Magnet 6 und der plattenförmige Magnet 7 weisen einen größeren Außendurchmesser auf als die zwischengefügte Weicheisenplatte 8. Diese von gleichen Polen der beiden Magnete erregte Weicheisenplatte 8 steht mit dem Weicheisenkern 4 zur Bildung des einen Pols des Systems in magnetisch leitender Verbindung. Der andere Pol wird an der kreisförmigen Öffnung der weichmagnetischen Platte 2 gebildet, die einerseits vom ringförmigen Magnet 6 unmittelbar, andererseits vom plattenförmigen Magnet 7 über die Weieheisenplatte 3 und den Zylinder 1 erregt wird. Der gegenüber den bekannten Systemen erheblich geringere Durchmesser wird dadurch erreicht, daß die beiden Magnete 6 und 7 magnetisch parallel und in Richtung ihrer Magnetisierungsachsen gegeneinander arbeiten, wobei sie räumlich durch die Zwischenplatte 8 getrennt übereinander angeordnet sind. Dadurch wird die Zwisehenplatte 8 vom gesamten Kraftlinienfitiß der beiden Magnete polarisiert, während durch den äußeren Weicheisenrückschluß nur ein Teil des Kraftflusses verläuft.

Die einwandfreie Abschirmung des Systems wird zusätzlich durch die genügend starke Weieheisenplatte 3 in Verbindung mit dem Weicheisenzylinder 1 bewirkt, wobei die Unterplatte 3 gleichzeitig als magnetischer Schluß für den Teilfluß des Magnets 7 arbeitet.

Die Unterplatte 3 und der Zylinder 1 können gemäß Abb. 2 auch durch einen Weicheisentopf 9 ersetzt sein, wodurch eine noch bessere Abschirmung des Systems erreicht wird, da weniger Stoßfugen vorhanden sind. In dieser Abbildung ist auch der Kraftlinienverlauf des Systems gestrichelt wiedergegeben. Im übrigen gelten die gleichen Bezugszeichen wie in Abb. 1. Es ist auch ohne weiteres möglich, die Oberplatte 2 mit dem Zylinder 1 zu einem Weicheisentopf zu vereinigen und in diesen Topf zum Schluß der Montage die Unterplatte 3 einzupressen. Weiterhin können zwei Topfhälften vorgesehen sein, in welchem gegeneinandergepreßt die Dauermagnete angeordnet sind. Der Zusammenhalt der Einzelteile und die Zentrierung des Systems kann dabei in an sich bekannter Weise durch Preßsitz unter Verspannung der einzelnen Teile untereinander, durch Verschrauben oder

ίο durch Anbringen von Schweißpunkten erfolgen.

In Abb. 3 sind an Stelle von zwei Magneten vier Magnete vorgesehen, die zwecks weiterer Verringerung des Systemdurchmessers erfindungsgemäß miteinander kombiniert sind. Die Magnete 6_} 7, 10 und 11 erregen über die weichmagnetischen Platten 12 und 14; die geringeren Außendurchmesser aufweisen als die Magnetringe, den Kern und über den Weicheisenring 13 und den Eisenrückschlußtopf 9 die Platte 2, in der sich die Öffnung zur Bildung des Luft-Spaltes 5 befindet. Der Außenumfang des Weicheisenringes 13 steht zu diesem Zweck mit der Innenwand des Gehäuses oder Rückschlußtopfes 9 in Berührung. Es ist ferner möglich, wie in Abb. 4 dargestellt, auch die Unterplatte 3 mit einer Bohrung zu versehen, in die der Kern 4 zwecks Bildung eines zweiten Luftspaltes 5 hineinragt. In diesem Falle muß auch der untere Dauermagnet 7' als Ringmagnet ausgebildet sein.

In allen Fällen ist eine gerade Anzahl axial magnetisierter Dauermagnetkörper vorgesehen.

An Stelle von Bariumferriten können auch andere Dauermagnetwerkstoffe mit hoher Koerzitivkraft, beispielsweise solche aus Eisen-Nickel-Aluminium-Legierungen, verwendet werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Dauermagnetsystem mit zentralem Eisenkern, der zur Luftspaltbildung in eine entsprechende Öffnung der Polplatte des Eisenrückschlußgehäuses hineinragt, und mehreren übereinander mit gleichen Polen einander gegenüberstehend konzentrisch zum zentralen Eisenkern jeweils zwischen Eisenplatten bzw. Eisenringen angeordneten, axial magnetisierten ring- bzw. plattenförmigen, vor-. zugsweise aus oxydischem Material bestehenden Dauermagnetkörpern, die jeweils über die Eisenplatten mit dem zentralen Kern und dem Gehäuse in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß ausschließlich axial mägnetisierte ring- bzw, plattenförmige Dauermagnetkörper in gerader Anzähl verwendet werden und diese einen größeren Außendurchmesser aufweisen als die zwischengefügten, mit dem zentralen Kern in magnetischer Verbindung stehenden Weicheisenplatten.

2. Dauermagnetsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von vier oder mehr Dauermagnetkörpern mindestens ein die magnetische Verbindung zwischen Dauer-So magnetkörpern und dem Gehäuse herstellender Weicheisenring vorgesehen ist, dessen Außenumfang in Berührung steht mit der Innenwand des Gehäuses.

^e5 In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 759 856;
deutsche Patentanmeldung S ch 9495 VIII c/21 g (bekanntgemacht am 7.10. 1954).

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