DE1173184B - Elektromechanischer Wandler, insbesondere fuer Hoerhilfen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 40S7WW PATENTAMT Internat. Kl.: HOId;

AUSLEGESCHRIFT

HOIh; H 02k

Deutsche Kl.: 21g-2/02

Nummer: 1 173 184

Aktenzeichen: K 37528 VIII c / 21;

Anmeldetag: 21. April 1959

Auslegetag: 2. Juli 1964

Elektromechanische Wandler, insbesondere für Hörhilfen, mit zwei im gegenseitigen Abstand parallel zueinander angeordneten Jochen, die zwei im gegenseitigen Abstand liegende Luftspalte bilden, mit einem von einer elektromagnetische Wicklung mit Abstand umgebenen Schwinganker, der mit seinem einen Ende in dem einen Luftspalt (Klemmspalt) unter Zwischenschaltung jeweils eines magnetischen Widerstandes gegenüber den Jochen so festgeklemmt ist, daß er in dem anderen Luftspalt ίο (Arbeitsluftspalt) schwingen kann, und mit wenigstens einem sich parallel zu dem Anker erstreckenden, senkrecht zu den Jochscheiben magnetisierten Permanentmagnet, dessen Polflächen zur Erzeugung eines magnetischen Gleichflusses durch beide Luftspalte jeweils mit einer der beiden Jochscheiben in magnetischem Kontakt stehen, sind seit langem bekannt. Es sind auch elektroakustische Wandler bekannt, bei denen Mittel vorgesehen sind, mit denen der von dem Permanentmagnet ausgehende und zum Arbeitsluftspalt des Ankers geführte Gleichfluß zwecks Erzielung eines Abgleiche beeinflußt werden kann, so z. B. ein solcher Wandler, bei dem zwei Permanentmagnete übereinander angeordnet sind und zwischen ihren Polflächen entgegengesetzter Polarität unter Zwischenschaltung von hochpermeablen Abstandsstücken das eine Ende des Ankers einklemmen, dessen freie Zunge in einem durch zwei von den abgewandten Polflächen der Magnete ausgehenden Jocharmen gebildeten Arbeitsluftspalt schwingen kann. Der Anker besagten Wandlers ist aus hochpermeablen Magnetwerkstoff hergestellt und steht in magnetischer Verbindung mit zwei Weicheisenzungen, die unmittelbar neben dem Klemmspalt um etwa 90° zur Ankerebene nach entgegengesetzten Seiten in Richtung auf die Jocharme zu abgebogen sind. Diese abgebogenen Arme bilden zwei mechanisch veränderbare magnetische Widerstände, die parallel zu den beiden durch die Magnete gebildeten Brückenzweigen so angeordnet sind, daß durch sie eine Möglichkeit zur Beeinflussung des Gleichflusses in den beiden Brückenzweigen gegeben ist. Die beiden Zungen wirken dazu unmittelbar mit einer vorspringenden Kante der Magnete zusammen, um die Magnete mehr oder weniger durch einen Weicheisenflußweg zu überbrücken bzw. den von den Magneten ausgehenden Gleichfluß mehr oder weniger kurzzuschließen.

Der beschriebene bekannte Magnet gehört einer anderen Gattung an als der Gegenstand der Erfindung, da im bekannten Fall die Polflächen der Magnete direkt durch Flußwege hoher Permeabilität mit Elektromechanischer Wandler, insbesondere
für Hörhilfen

Anmelder:

Hugh Shaler Knowles, Glen Ellyn, JIl. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. J. Fricke, Patentanwalt,

München 2, Josephspitalstr. 7

Als Erfinder benannt:

Hugh Shaler Knowles, Glen Ellyn, JIl. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 22. April 1958 (730 082)

dem ebenfalls hochpermeablen Anker in magnetischem Kontakt stehen, während für die Lehre der Erfindung wesentlich ist, daß auch am Klemmspalt des Ankers zwischen diesem und den vom Magneten ausgehenden Gleichflußwegen ein magnetischer Widerstand in Form von Scheiben aus unmagnetischem Material angeordnet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wandler der eingangs bezeichneten Gattung zu schaffen, bei dem eine Korrektur der praktisch stets auftretenden magnetischen Verstimmungen im Wandler auch bei Geräten kleinster Abmessungen, wie sie in Hörhilfen oder Tonabnehmern od. dgl. Verwendung finden, auf einfache und doch sehr wirksame Weise vorgenommen werden kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zur an sich bekannten Beeinflussung des magnetischen Gleichflusses mindestens ein von dem Klemmspalt in den angrenzenden Luftraum zwischen den Jochen ragendes Korrekturelement aus magnetisierbarem Material angeordnet ist, das zur teilweisen Überbrückung des magnetischen Widerstandes des Klemmspaltes in Richtung auf einen oder beide Jochteile verbiegbar ist. Bei dieser Anordnung wird also nicht wie in den bekannten Fällen der von den Magneten ausgehende Gleichfluß mehr oder weniger kurzgeschlossen und damit wirkungslos gemacht,

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sondern der Wert der magnetischen Widerstände im Klemmspalt feinfühlig und jeweils einzeln korrigiert. Durch die Maßnahme gemäß der Erfindung kann einmal der durch die Ankerzunge gehende Längsfluß beeinflußt werden. Es kann mit ihnen aber auch die magnetische Verstimmung in den Spalten korrigiert werden, was im einzelnen weiter unten näher erläutert wird. Vorteilhafterweise kann das Korrekturelement von einem über den Klemmspalt hinausragenden Lappen des Schwingankers selbst gebildet sein. Es kann aber auch — z. B. auf jeder Seite des eingespannten Endes des Ankers — ein unmittelbar mit dem Anker in Kontakt stehendes plättchenförmig-23 Korrekturelement vorgesehen sein, das zwei in entgegengesetzte Richtungen senkrecht zur Bewegungsebene des Ankers in den Luftraum zwischen den Jochen ragende verbiegbare Lappen aufweist.

Die Erfindung wird an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierin zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf das Magnetsystem eines Wandlers gemäß der Erfindung,

F i g. 2 den Wandler im Längsschnitt.

F i g. 3 den Wandler in Draufsicht nach Entfernen einer Polscheibe,

F i g. 4 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Maßnahmen,

F i g. 5 einen Querschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform des Wandlers,

F i g. 6 bis 9 weitere Ausführungsbeispiele des Wandlers gemäß der Erfindung,

Fig. 10 eine weitere die Beeinflussung des Magnetflusses verdeutlichende schematische Darstellung und

Fig. 11 einen Wandler gemäß der Erfindung bei der Verwendung als Mikrophon.

Der Wandler gemäß der Erfindung ist hauptsächlich für die Verwendung als Empfänger (oder mit geringer Abwandlung als Mikrophon wie in Fig. 11) in Hörhilfen bestimmt. Er weist eine Spule 20, die zwischen nebeneinanderliegenden Polstücken 22 und 23 befestigt ist, auf. Diese sind ihrerseits durch Schrauben 24 zusammengehalten und als Einheit in ein Gehäuse 25 eingesetzt.

Eine langgestreckte Ankerzunge 27 ist an einem Ende zwischen den Polstücken unter Zwischenschaltung von nichtmagnetischen Abstandshaltern 28 W so eingeklemmt, daß sie sich frei durch die Spule erstreckt und sich mit ihrem freien Ende in einem Luftspalt 29 bewegen kann, der zwischen den Polstücken mit Hilfe eines nichtmagnetischen Abstandsstückes 30 gebildet ist. Eine Membran 31 (F i g. 2) ist in dem Gehäuse 25, 26 so befestigt, daß sie in der Vertiefung der Wand 26 schwingen kann. Sie ist durch einen leichten Treibstift 32 mit der Ankerzunge gekoppelt. Zwischen den Polstücken auf beiden Seiten der Spule 20 (F i g. 3) sind Permanentmagnete 33^4 und 33 B angeordnet, die in Richtung senkrecht zu den Polscheiben magnetisiert sind.

In den F i g. 1 bis 3 ist der Wandler stark vergrößert wiedergegeben. Tatsächlich ist er so klein (beispielsweise ist die Vorrichtung nach F i g. 1 kleiner als 1 cm³), daß sich viele die Herstellung und den Betrieb dieser Geräte erschwerende Probleme ergeben. Zu diesen gehört unter anderem die wirksame, schnelle und wirtschaftliche Herstellung gewisser kritischer Einstellungen in bezug auf Verstimmungen in dem magnetischen Kreis, und zwar sowohl während als auch nach der Herstellung.

Zur Verdeutlichung dieses Problems sind in F i g. 4 schematisch ein Paar polarisierter Polstücke A und B und eine Ankerzunge C dargestellt, die an einem Ende zwischen unmagnetischen Abstandshaltern S (beispielsweise aus Messing) eingeklemmt ist. Die Abstandshalter bilden ein erstes Paar von Luftspalten G₁ und G., (die als Klemmspalte bezeichnet werden). Das andere Ende der Zunge kann frei in einem Arbeitsspalt schwingen, der ein zweites Luftspaltpaar G._r G₁ bildet.

Der magnetische Widerstand in jedem der Spalte G₁ bis G₄ ist mit R₁ bis 7?₄ bezeichnet. Die optimale Arbeitsweise wird erzielt, wenn zwischen diesen Werten bei keinem oder nur geringem Stromfluß in der Spule 20 die ideale Beziehung Ζ?//?;,=/?.,//?,, besteht. Dann ist der gesamte Längsfluß im Anker im wesentlichen für den Ruhezustand der Zunge C abgeglichen.

Wenn jedoch der Wandler als Miniaturtelefonhörer verwendet wird, hat der Gleichstrom in der Spule 20 normalerweise einen Längsfluß in der Zunge zur Folge. In diesem Falle werden die Relativwerte von R₁ und R., zweckmäßig etwa durch Verwendung nichtmagnetischer Scheiben oder Beilagen geeigneter Stärke bei G₁ oder G.> verändert, so daß der vom Spulengleichstrom erzeugte Fluß durch einen Gegenfluß ausgeglichen wird, der auf Grund der Änderung von R₁ und R., und der dadurch bedingten Verstimmung des magnetischen Kreises in umgekehrter Längsrichtung durch die Zunge fließt.

Um einen großen Wirkungsgrad zu erzielen, soll die Permeabilität der Zunge hoch sein. Eine hohe Permeabilität wird jedoch von einer niedrigen Sättigungsinduktion begleitet. Um eine verzerrungsfreie Wiedergabe in einem Empfänger oder Hörer zu erreichen, muß der Fluß in der Zunge proportional dem Signalstrom sein. Daher ist eine Permeabilität der Zunge erforderlich, die für alle Signalströme im wesentlichen konstant ist. Wenn hochpermeable Werkstoffe verwendet werden, ist es erforderlich, daß die Zunge im wesentlichen keinen magnetischen Fluß führt, solange kein Signalstrom vorhanden ist. Dies gestattet, größte Signalstromamplituden ohne Verzerrung zu erzielen.

Um dies zu erreichen, sind erfindungsgemäß Mittel vorgesehen, um die Reluktanz an dem einen oder anderen der Klemmspalte, die beidseitig der Zunge am eingeklemmten Zungenende liegen, herabzusetzen. Dazu ist ein magnetischer Teil 40 gemäß den F i g. 1 bis 3 oder T in F i g. 4 vorgesehen, der ein Teil der Zunge sein kann und eine Verlängerung der Zunge über den Klemmspalt hinaus bildet, die derart zugänglich ist, daß sie aus der Zungenebene zum einen oder anderen Polstück hin gebogen werden kann, wie durch die gestrichelt dargestellten Stellungen des Teiles 40 bzw. T in den F i g. 2 bzw. 4 wiedergegeben ist.

Nur eine mechanische Zentrierung der Zunge C in bezug auf die Luftspalte führt noch nicht notwendigerweise zu einem Abgleich des durch die Zunge gehenden Flusses, obgleich ein mechanisches Zentrieren der Zunge aus anderen Gründen im allgemeinen erwünscht ist.

Die Reluktanz läßt sich bekanntlich durch folgende Gleichung wiedergeben: R = I/μ F, worin / die Länge des magnetischen Pfades, F die zur Richtung

der Kraftlinien senkrechten Flächen, durch die der Fluß hindurchgeht, und μ die Permeabilität des Werkstoffes längs der Länge I ist. Wenn hier nicht anderes bestimmt ist, wird die Annahme gemacht, daß die ferromagnetischen Teile des magnetischen Kreises, wie etwa die Polstücke und die Ankerfeder, eine hohe Permeabilität im Vergleich mit der Permeabilität der Luft besitzen. Die Reluktanz der Spalte oder der Teile des magnetischen Kreises, in der der magnetische Fluß durch Luft oder nichtmagnetische Metalle geht, ist IiF, da μ gleich der Einheit ist. Weil μ gleich der Einheit und unabhängig von der Zahl der Kraftlinien ist, ist die Spaltreluktanz von der Kraftlinienzahl unabhängig. Wenn die Reluktanz eines Spaltes zwischen benachbarten ferromagnetisehen Flächen, die nicht gleichmäßig voneinander entfernt sind, gewertet wird, muß ein Flächenelement betrachtet werden, das so klein ist, daß die Kraftlinienlänge / zwischen ihnen als gleichmäßig betrachtet werden kann. Die Summe der Kehrwerte der Reluktanz, FIl, aller Elemente der Fläche im Bereich des Spaltes ist gleich dem Kehrwert der gesamten Spaltreluktanz.

Die Wirkung der lappenartigen Verlängerung 40 der Ankerzunge 27 kann daher aufgefaßt werden als die Verringerung der Reluktanz der Spalte G₁ und G₂ durch Ausdehnung der normalen Klemmspaltfläche. Wenn sich der Lappen durch den schraffierten Querschnitt in F i g. 2 in der Ebene der Zunge befindet, ist diese Verringerung klein, weil die Länge des magnetischen Pfades von der Zunge zu den Polstücken lang im Vergleich zur Länge des Spaltes an den Klemmflächen ist. Die letztgenannte Spaltlänge in Richtung der Kraftlinien wird durch die Stärke einer Scheibe 28 W bestimmt. Sowie der Lappen zu einem Polstück hin gebogen ist, nimmt die Reluktanz zwischen den Lappen und dem Polstück zunächst langsam und dann schnell ab, wenn sich die Spaltlänge dem Wert Null nähert. Die Reluktanz zwischen dem Lappen und dem anderen Polstück, von dem sich der Lappen entfernt, nimmt nur wenig zxi. Der Lappen hat die größte Wirkung, wenn er nahe bei einem Polstück liegt.

Die günstigen Folgen, die sich aus dem vorstehend genannten Reluktanzabgleich ergeben, haben besondere Bedeutung für Miniaturwandler.

Es wurde bereits bemerkt, daß der Lappen 40 nur die effektive Reluktanz in den festen Spalten G₁, G₂ (F i g. 4) herabsetzen kann. Hieraus folgt, daß der Lappen 40 in erster Linie einen Längsfluß in der Zunge C unterbindet. Der Längsfluß wird manchmal willkürlich als zirkulierender Fluß bezeichnet, obgleich er strenggenommen nicht im gewöhnlichen Sinne des Wortes zirkuliert. Wenn dieser Ausdruck jedoch in Verbindung mit einem magnetischen Kreis dieser Art benutzt wird, soll er den Fluß angeben, der längs der Zunge infolge der aus den beschriebenen Gründen herrührenden Verstimmung wirkt. Dieser Zustand ist in der schematischen Wiedergabe eines magnetischen Kreises nach Fig. 10 gezeigt, indem die gestrichelten Pfeile einen Magnetfluß angeben, wie er vom Spalt G₁ längs der Zunge in den Spalt G₄ verläuft, wobei der Spalt G₄ in diesem Sinne komplementär zum Spalt G₁ ist. In der entgegengesetzten Richtung zeigen die strichpunktierten Pfeillinien den Längsfluß, der vom Spalt G₃ ausgehend längs der Zunge in entgegengesetzter Richtung wirkt und in den komplementären unteren Spalt G₂ übertritt. Es besteht in solchen Vorrichtungen noch ein anderer Zustand magnetischer Verstimmung, der insbesondere in verkleinerten Ausführungsformen außerordentlich störend ist. Er beruht auf einer ungleichen Induktion in verschiedenen Spalten, die zahlreiche Ursachen haben kann, wie etwa Veränderungen in den Abmessungen, in der Gestalt und in metallurgischen und physikalischen Eigenschaften des Werkstoffes der Permanentmagnete, Polstücke und Anker. Alle diese Einflußgrößen können ungleiche Induktionen im Gesamtfluß an irgendeinem der verschiedenen Spalte G₁ bis G₄ oder ihren Gegenstücken 28, 29 verursachen. Diese Art der Verstimmung des Hauptflusses in den Spalten kann nicht wirksam mit einem einzigen Lappen 40, wie er an Hand der Fig. 1 bis 4 beschrieben worden ist, beseitigt werden.

Die in den Fig. 6 und 6A dargestellte abgewandelte Form von Abgleichlappen läßt sich jedoch für eine wirksame Korrektur beider Arten einer Verstimmung handhaben. Hierbei zeigt die Ankerzunge 50 keine Vergrößerung ihrer normalen Länge. Statt dessen ist eine dünne magnetische Scheibe 51 von vorzugsweise rechteckiger Form vorgesehen, die in der Mitte bei 52 für den Durchgang der Klemmschraube 24 (F i g. 2) durchbohrt ist.

Wie F i g. 6 zeigt, ist die Scheibe 51 zusammen mit der Zunge zwischen zwei nichtmagnetischen Abstandshaltern 28 W eingespannt, die ihrerseits zwischen dem oberen und dem unteren Polstück 22 bzw. 23 angeordnet sind. Die Scheiben 51 tragen beiderseits seitlich vorstehende Lappen 51A und 51B, die nach oben und unten in verschiedene Einstellagen gebogen werden können, die in Fig. 6 gestrichelt angedeutet sind.

Wie an Hand der Fig. 2, 4, 6 und 6A gezeigt worden ist, werden die Klemmspalte bei 28 oder G₁ bzw. G₂ durch Hinbiegen der Lappen 51A und 51B zu den benachbarten Polstücken (d. h. G₁ nach oben, G₂ nach unten) beeinflußt.

Die Gesamtzahl der Kraftlinien, die von den Permanentmagneten für die magnetische Vorrichtung geliefert werden, hängt von der Reluktanz der Vorrichtung, gesehen von den Oberflächen der Permanentmagnete her, ab. Wenn die Reluktanz des Gerätes erhöht wird, nimmt die Gesamtzahl der von den Magneten in den Magnetkreis eintretenden Kraftlinien ab. Diese Abnahme ist geringer als sie wäre, wenn die Magnete keine innere Reluktanz hätten. Diese innere Reluktanz der Magnete macht es möglich, sogar die Größe des magnetischen Flusses in allen vier Spalten G₁ bis G₄ etwas zu ändern, obgleich die Reluktanz nur bei einem Spalt geändert wird. Damit dies in der Praxis Nutzen bringt, wird die Wirkung dadurch vergrößert, daß zwischen die Magnete und den Magnetkreis Spalte (65 in Fig. 5) eingeführt werden. Wenn einer oder mehrere der Lappen verstellt werden, ändert sich die Reluktanz des gesamten Magnetkreises in geringem Maße. Da sich die Gesamtreluktanz des Magnetkreises und die Reluktanz des zusätzlichen Magnetluftspaltes addieren, hat die Einführung dieser Reluktanz, die eine feste Größe hat, zur Folge, daß sich Veränderungen in der Reluktanz des Magnetkreises nur sehr wenig auswirken. Daraus ergibt sich, daß der Magnet einen nahezu konstanten Fluß liefert.

In den in Fig. 6 bis 8 gezeigten Geräten kann durch genaues Einstellen der Lappen der Gesamt-

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fluß durch die Spalte sowohl an den Klemmspalt- als Spalte zu irgendeiner gegebenen Zeit beeinflußt werauch an den Arbeitsspaltenden der Zunge justiert den kann, nicht derartigen Beschränkungen unterwerden. Wenn der Lappen 51B in Fig. 6 in die ge- liegt. Vielmehr können entweder ein Spalt allein strichelt dargestellte Lage gebogen ist, ist die Reluk- oder beide Spalte zur gleichen Zeit bis zu einem tanz R₁ von G₁ kleiner geworden. Dadurch wird der 5 festgelegten Maße beeinflußt werden. Wenn beide Kraftfluß auf dem in Fig. 10 gestrichelten Weg und Lappen 51,4, 51B in der gleichen Richtung (d.h. damit durch den Spalt G₄ größer. Da der vom Pol- beide nach oben oder beide nach unten) gebogen stück 33,4 (N in Fig. 10) verfügbare Kraftfluß be- werden, wird hauptsächlich ein fester Spalt beeingrenzt ist, wird ein kleiner Teil des Kraftflusses aus flußt. Wenn die beiden Lappen aber gemäß F i g. 6 dem Spalt G₃ umgeleitet. Durch Abwärtsbiegen des io in entgegengesetzter Richtung gebogen werden, wer-Lappens51,4 in die gestrichelte Lage nach Fig. 6 den beide feste Spalte beeinflußt, und demzufolge wird die Reluktanz von G₂ verkleinert und der Fluß wird nach den dargelegten Grundsätzen der Fluß in in diesem Spalt G₂ vergrößert. Dadurch ergibt sich beiden Arbeitsspalten in gleicher Weise beeinflußt, eine Vergrößerung des Flusses durch G₃. Da der ge- Damit kann eine Verstimmung im Gesamtspaltfluß samte vom Polstück 33,4 herrührende und verfüg- 15 ebenso wie im Längsfluß längs der Ankerzunge leicht bare Kraftfluß begrenzt ist, nimmt der Fluß durch und schnell korrigiert werden.
G₁ und G₄ ab. Durch genaue Justierung kann jedoch In der Regel besteht der Anker aus einem Metall die Reluktanz R₁JR₂=R₃ZR₄ noch so erfüllt werden, höherer Permeabilität als die Jochscheiben. Daher daß durch die Zunge kein Längsfluß hindurchgeht. ist der wirksame Steuerbereich für einen Korrektur-Der Fluß hat sich jedoch von G₃ und G₄ nach G₁ 20 lappen, der ein Teil der Ankerzunge ist, durch die und G₂ verlagert. Dies ist günstig, wenn die Induk- hohe Permeabilität des Werkstoffes des Ankers betion in den Armen der Polstücke nahe dem Arbeits- grenzt, da sehr schnell die Sättigungsinduktion erspalt herabgesetzt werden soll, um dort die Sätti- reicht wird. Während dieses die praktische Verwertgungsinduktion zu vermeiden. Diese Wirkung ist in barkeit in einem Mikrophon nicht beeinträchtigt, Hörern bedeutsam, wo der Signalwechselfluß in den 25 führt die Sättigung der Lappen in einem Hörer zu Polstücken zu einem beachtlichen Teil des stetigen Verzerrungen der Signale mit großer Amplitudde. polarisierenden Flusses wird. Die Form der Korrektureinrichtung nach den F i g. 6

Wenn somit der Lappen T in F i g. 4 nach oben ge- und 6 A mit einer doppelte seitliche Lappen 51Λ, bogen wird, wird die Reluktanz des oberen Spaltes 51B tragenden Scheibe 51 ist derartigen Beschrän-G₁ herabgesetzt und der durch ihn hindurchgehende 30 kungen nicht unterworfen, da die Scheibe leicht aus Fluß vergrößert. Dadurch wird eine umgekehrte anderem Werkstoff mit viel höherer Sättigungsinduk-Wirkung an dem komplementären Arbeitsspalt er- tion und mit anderer Stärke und anderen Querzielt, d. h. daß der Fluß durch den Spalt G₄ bei 29 Schnitts- und Oberflächen als die Zunge 50 hergekleiner wird, weil das Verringern der Reluktanz des stellt werden kann. Die Folge ist, daß die Scheibe oberen festen Spaltes G₁ den Kraftfluß von der 35 selbst dann, wenn sie dünner als die Zunge ist, einen Zunge her so umleitet, daß dann ein kleinerer Kraft- größeren Kraftlinienfluß leiten und einen größeren fluß die Zunge am anderen Ende verläßt und in den wirksamen Steuerbereich schaffen kann,
komplementären unteren Arbeitsspalt G₄ geht. Die Wenn es jedoch gewünscht wird, kann die mit Reluktanz ist direkt proportional der Spaltdicke und zwei Doppellappen (F i g. 7) ausgerüstete Verstellumgekehrt proportional der Spaltfläche und der 40 einrichtung auch einstückig mit der Zunge 50 gear-Permeabilität des Werkstoffes im Spalt. Wenn der beitet sein. Ein Zusammenbau dieser Art ist verein-Spaltwerkstoff Luft ist, ist die Permeabilität (im ge- facht in den Fig. 7 und 7a wiedergegeben. Die seitwöhnlichen Maßsystem) gleich der Einheit. Die Per- liehen Einstellappen 55Λ, SSB sind selektiv in meabilität nichtmagnetischer Werkstoffe, wie Mes- Trimmlagen bewegbar. Beide können einzeln oder sing. Kupfer, Aluminium usw., ist ebenfalls gleich 45 gemeinsam nach oben und unten oder nach oben Eins. Die Reluktanz eines Spaltes ist jedoch unab- oder unten verstellt werden, und zwar in der in hängig von dem durch ihn hindurchgehenden Kraft- F i g. 7 gestrichelt und strichpunktiert dargestellten fluß. Ähnliche Ergebnisse folgen aus dem Umbiegen Weise. In F i g. 7 a ist die Zunge 55 in der Draufsicht des Lappens 40 nach unten. Das bedeutet, daß die dargestellt. Die Biegelinie der Zunge in dem festen Reluktanz des unteren festen Spaltes G₉ abnimmt 50 Spalt verläuft längs der gestrichelten Linie 60, und und der durchjhn hindurchgehende Fluß zunimmt, die Bewegung der Lappen 55,4 und SSB hat keinerwährend die zugehörige Reluktanz des komplemen- lei merkliche Wirkung auf das Schwingende der tären oberen Arbeitsspaltes G₃ effektiv vergrößert Zunge.

wird, da nur ein verringerter Kraftfluß die Zunge in Um die in F i g. 7 gezeigte Einrichtung am gün-

Längsrichtung vom Spalt G₃ zum Spalt G₂ durch- 55 stigsten zu gestalten, empfiehlt es sich, einem der

queren kann. beiden Spalte bei 28 (entsprechend G₁ oder G₂,

Auf Grund des Längsflusses in der Zunge nach F i g. 2) anfänglich eine etwas geringere Reluktanz

F i g. 4 führt eine Modifizierung des Kraftflusses in zu geben als dem anderen, so daß die größtmögliche

einem Spalt zu einer Wirkung in entgegengesetztem Korrektur der Reluktanz am verbleibenden Spalt

Sinne am Komplementärspalt. 60 dadurch ausgeführt werden kann, daß beide Lappen

Die gleichen Grundsätze gelten für die seitlich 55A, 55.8 in der gleichen Richtung vom Spalt mit

vorstehenden Doppellappen 51,4, 51B und die zu- niedrigerer Reluktanz weggebogen werden. Diese

gehörigen benachbarten Spalte in den scheibenförmi- Maßnahme kann entfallen und die Einstellwirkung

gen Korrekturvorrichtungen gemäß Fig. 6, jedoch mit vergrößert werden, wenn zwei Scheiben verwendet

dem bedeutenden Unterschied, daß die Vorrichtung 65 werden, die mit Abstand übereinander nach der in

nach F i g. 6 im Gegensatz zu dem Einzellappen 40 F i g. 8 gezeigten Art angeordnet sind, wobei eine

in F i g. 2, der nur so eingestellt werden kann, daß in Zunge 60 normaler Länge nach oben und unten von

erster Linie nur der eine oder der andere der festen magnetischen Scheiben 61 und 62 flankiert ist, die

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übereinanderliegen und durch entsprechende nichtmagnetische Abstandsscheiben 28 W von den zugehörigen Polstücken 22, 23 getrennt sind.

Diese Anordnung gewährleistet alle Einstellmöglichkeiten, wie sie durch das Biegen aller Lappen 61Λ, 61B und 62 Λ, 62 B in der gleichen Richtung, d. h. alle nach oben oder nach unten, möglich sind oder wie sie sich ergeben, wenn die Lappen 61A und 6IjB zueinander hin und die übrigen Lappen auf andere Weise gebogen sind oder wenn der Lappen 61Λ nach oben, 62,4 nach unten, 61B nach oben und 62 B nach unten gebogen ist, usw.

Die Wirksamkeit der durch Verwendung mehrerer Scheiben nach F i g. 8 erreichbaren Einstellungen ist ganz ausgezeichnet, und in sehr kleinen Konstruktionen der beschriebenen Art kann die Gesamtqualität oder die Ausführung der Wandler noch weiter dadurch verbessert werden, daß der von den Magneten gelieferte Gesamtfluß so konstant wie möglich unter den durch die geringe Größe dieser Einheiten erzwungenen Beschränkungen gemacht wird. Dies geschieht dadurch, daß gemäß Fig. 5 jeder Magnet 33 AX und 33BX von dem oberen Polstück durch einen flachen Luftspalt 65 getrennt ist. Dieser Spalt wird vorzugsweise dadurch geschaffen, daß die oberen Polflächen jedes der beiden Magnete geschliffen werden, um die Spalte 65 zu schaffen, deren Dicke möglichst ungefähr 5°/o der Dicke der Magnete beträgt. Um diese Anordnung mechanisch zu stabilisieren, werden die Spalte vorzugsweise durch einen nichtmagnetischen Abstandshalter 66 aus Messing od. dgl. ausgefüllt.

Die durch die Spalte 65 eingeführte Reluktanz vergrößert die Gesamtreluktanz des Magnetkreises, und die Reluktanzänderungen an den Spalten haben daher nur eine geringe Änderung des gesamten von diesen Magneten gelieferten Kraftflusses zur Folge.

In F i g. 9 ist eine weitere Abwandlungsform der Mittel zum Abgleichen des Kraftflusses in Form eines äußeren magnetischen Korrekturgliedes 70 mit großer Permeabilität angegeben, das etwa die Form eines Omega besitzt. Dieses Nebenschlußstück kann am Klemmspaltende des Wandlers so befestigt werden, daß die Konkavseite des Bogens 73 neben dem festen Ende einer Zunge 74 normaler (d. h. nicht ausgedehnter) Länge liegt. Die Befestigung des Gliedes 70 kann durch Punktschweißung eines seiner Schenkel, z. B. 72, an einem der Polstücke erfolgen. Das Ausgangsmaterial soll genügend dünn sein, um ein Biegen zuzulassen, und soll eine hohe Permeabilität aufweisen.

Bei der Vorrichtung nach F i g. 9 dient das einzige Einstellglied 70 zur Einstellung beider Arten von Spaltverstimmungen. Das Nebenschlußstück 70 wird je nach Bedarf zu den Klemmspalten und dem Zungenende hin oder davon weggebogen, wodurch sowohl die Verstimmung des Hauptflusses an allen Spalten als auch der die Zunge in Längsrichtung durchquerende Fluß zum Abgleich im vorstehend erläuterten Sinne gebracht wird. Wie bei den früher beschriebenen Ausführungsformen wird die Kraftflußquelle in der Anordnung nach F i g. 9 als im wesentlichen konstant angesehen und zu diesem Zweck werden am besten besondere Spalte 65 (F i g. 5) vorgesehen.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Elektromechanischer Wandler, insbesondere für Hörhilfen, mit zwei im gegenseitigen Abstand parallel zueinander angeordneten Jochen, die zwei im gegenseitigen Abstand liegende Luftspalte bilden, mit einem von einer elektromagnetischen Wicklung mit Abstand umgebenen Schwinganker, der mit seinem einen Ende in dem einen Luftspalt (Klemmspalt) unter Zwischenschaltung jeweils eines magnetischen Widerstandes gegenüber den Jochen so festgeklemmt ist, daß er in dem anderen Luftspalt (Arbeitsluftspalt) schwingen kann, und mit wenigstens einem sich parallel zu dem Anker erstreckenden, senkrecht zu den Jochscheiben magnetisierten Permanentmagnet, dessen Polflächen zur Erzeugung eines magnetischen Gleichflusses durch beide Luftspalte jeweils mit einer der beiden Jochscheiben in magnetischem Kontakt stehen, dadurch gekennzeichnefc^daß zur an sich bekannten Beeinflussung des magnetischen Gleichflusses mindestens ein von dem Klemmspalt in den angrenzenden Luftraum zwischen den Jochen ragendes Korrekturelement aus magnetisierbarem Material angeordnet ist, das zur teilweisen Überbrückung des magnetischen Widerstandes des Klemmspaltes in Richtung auf einen oder beide Jochteile verbiegbar is^.

2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrekturelement von einem über den Klemmspalt hinausragenden Lappen des Schwingankers selbst gebildet wird.

3. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in unmittelbarem magnetischem Kontakt mit dem Schwinganker ein plättchenförmiges Korrekturelement im Klemmspalt vorgesehen ist, das zwei in entgegengesetzte Richtungen senkrecht zur Bewegungsebene des Schwingankers in den Luftraum zwischen den Jochen ragende verbiegbare Korrekturlappen aufweist.

4. Wandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite des Schwingankers ein in unmittelbarem Kontakt mit dem Anker stehendes plättchenförmiges Korrekturelement vorgesehen ist.

5. Wandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer Polfläche des Permanentmagnets und dem zugehörigen Jochteil ein magnetischer Widerstand vorbestimmter Größe vorgesehen ist.

6. Wandler nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Korrekturglied ein an dem einen Jochteil befestigtes Überbrückungselement aus biegsamem magnetisierbarem Material dient, dessen freies Ende unter teilweiser Überbrückung des Klemmspaltes in Richtung auf das andere Joch verbiegbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 734 040, 890 992;
schweizerische Patentschriften Nr. 217 613,
774, 311081;

USA.-Patentschriften Nr. 2245 511, 2511114.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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