DE1236073B - Verfahren zur Herstellung massgerechter Luftspalte bei elektromagnetischen Vorrichtungen - Google Patents

Description

DEUTSCHES MTWWl· PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

DeutscheKl.: 21g -2/01

Nummer: 1 236 073

Aktenzeichen: V 16774 VIII c/21 g

J 236 073 Anmeldetag: 25.Juni 1959

Auslegetag: 9. März 1967

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur maßgerechten Formgebung von Luftspalten an polarisierten elektromagnetischen Vorrichtungen, bei denen mindestens ein Permanentmagnet zwischen zwei Polstücken befestigt ist und die Polstücke Polflächen aufweisen, zwischen denen ein beweglicher Anker angeordnet ist und die einen genauen Abstand voneinander und zu den Ankerflächen haben. Bei der Herstellung derartiger Vorrichtungen auf herkömmliche Weise hat sich die Tatsache als sehr nachteilig herausgestellt, daß es äußerst schwierig ist, sehr genaue Abstände einzuhalten. Dies wirkt sich insbesondere dann ungünstig aus, wenn eine Massenproduktion beabsichtigt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, nach welchem die Einstellung der Abstände in sehr einfacher Weise und dabei doch mit größter Genauigkeit ausgeführt werden kann, so daß man exakte Abstände erzielt, obgleich die Dimensionen der Teile in vergleichsweise weiten Grenzen schwanken.

Erfindungsgemäß werden nach Einfügung von mindestens einem Distanzstück zwischen die Polflächen, zwischen denen der Anker entweder bereits angeordnet ist oder erst eingefügt werden soll, die Polstücke einem derartigen aufeinander zu gerichteten Druck ausgesetzt, daß die Polflächen und das oder die Distanzstücke sich berühren und die Dimension der Distanzstücke in Richtung des Druckes unter Berücksichtigung der Rückfederung der Polstücke so gewählt wird, daß sich zwischen den Polflächen nach Aufhören des Druckes und Entfernen des oder der Distanzstücke der gewünschte Abstand einstellt. Durch diese Verfahrensweise wird eine beträchtliche Verminderung der Kosten bei Massenherstellung von elektromagnetischen Vorrichtungen erzielt.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung einer besonders vorteilhaften Ausführungsart des Verfahrens in Anwendung bei einem Telefonhörer sowie an Hand der Zeichnungen, von denen

F i g. 1 bis 3 einen Telefonhörer in drei verschiedenen Darstellungen, in Fig. 1 und 3 teilweise im Schnitt,

F i g. 4 bis 9 zwei verschiedene Anwendungen der Erfindung auf die Einstellung des Luftspaltes in einem Magnetkreis eines Telefonhörers,

F i g. 10 bis 12 die Anwendung der Erfindung auf den Aufbau des Magnetstromkreises eines Telefonhörers und

Fig. 13 in einem Diagramm die Abhängigkeit der Größe des Luftspaltes nach der Einstellung als Funk-Verfahren zur Herstellung maßgerechter
Luftspalte bei elektromagnetischen
Vorrichtungen

Anmelder:

Sten Daniel Vigren, Stockholm;
Rer Harry Elias Claesson, Danderyd;
Rolf Albin Zander, Stockholm (Schweden)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Leinweber, Patentanwalt,
München 2, Rosental 7

Als Erfinder benannt:
Sten Danial Vigren, Stockholm;
Rer Harry Elias Claesson, Danderyd;
Rolf Albin Zander, Stockholm (Schweden)

Beanspruchte Priorität:

Schweden vom 26. Juni 1958 (6098)

tion der Größe desselben vor der Einstellung wiedergeben.

Der in den F i g. 1 bis 3 dargestellte Telefonhörer besitzt zwei Polstücke 1 und 2, vier Abstandshülsen 3 bis 6, einen Anker 7 mit Armen 11, zwei Bolzen oder Niete 8 und 9, einen Permanentmagneten 10 und eine Grundplatte 12. Der Anker 7 wird mittels der zwei Arme 11, die zwischen den Abstandshülsen 3, 4 und 5, 6 und den Polstücken 1 und 2 mittels der Bolzen oder Niete 8 und 9 befestigt sind, in seiner vorbestimmten Lage gehalten. Die Abstandshülsen und Polstücke sind vermittels der Bolzen oder Niete 8, 9 auch mit der Grundplatte 12 verbunden.

Damit der Telefonhörer zuverlässig arbeitet, ist es erforderlich, daß die Luftspalte zwischen dem Anker und den Polflächen der Polstücke genaue Abmessungen in Richtung der Bewegung des Ankers erhalten. Wie aus den Figuren ersichtlich, sind die Luftspalte bestimmt durch die Höhe des Magneten, die Länge der Pole und die Stärke des Ankers. Angenommen, der Magnet ist mit einer Toleranz von +0,03 mm hergestellt, die Pole gleichfalls mit einer Toleranz von ± 0,03 mm und der Anker ist mit einer Toleranz von +0,05 mm gewalzt, so ergibt sich hieraus, daß die addierte Längentoleranz der Luftspalte 2 · (0,03 + 0,03 + 0,03 + 0,05) = 0,28 mm beträgt.

709 518/3Ϊ7

Claims (1)

Das heißt mit anderen Worten, daß jeder Luftspalt um im Maximum 0,14 mm differiert. Obgleich vergleichsweise geringe Toleranzen eingehalten werden, sind die Längentoleranzen der Luftspalte zu groß, um bei der Massenfertigung einheitliche Erzeugnisse zu liefern. Wenn die Toleranzen, um die Herstellungskosten z. B. durch Vernachlässigung der Oberflächenbearbeitung der Polflächen zu senken, vergrößert werden, steigen die Differenzen noch erheblich an. ίο Diese Schwierigkeiten werden durch das Verfahren nach der Erfindung vermieden, welches nunmehr an Hand der F i g. 4 bis 6 erläutert wird. Die Dimensionen des Magneten, der Pole und des Ankers sind bei der Herstellung so gewählt, daß nach Zusammenfügung dieser Teile zu einer Einheit, wie aus F i g. 1 bis 3 ersichtlich, der Luftspalt zwischen dem Anker und den Polen zu groß ist. Das geht aus F i g. 4 hervor. Das Verfahren nach der Erfindung ist in F i g. 5 dargestellt. Wie aus dieser Figur hervorgeht, ist der Telefonhörer zwischen zwei Wangen 29 und 30 gegenüber den Enden des Dauermagneten angeordnet. Ein Distanzstück 31 wird dann zwischen einen der Pole und den Anker eingeführt. Die Polstücke 1 und 2 werden sodann vermittels Wangen 32 und 33 unter Druck gesetzt, so daß die Pole, der Anker und das Distanzstück miteinander in Berührung kommen. Darauf wird der Druck von den Wangen 32 und 33 und dem Distanzstück 31 entfernt. Die Pole federn hierbei um ein geringes Maß zurück, wodurch sich der gewünschte Abstand zwischen dem Anker und den Polen, wie in Fig.6 angedeutet, einstellt. Praktische Versuche haben ergeben, daß das Maß der Rückstellkraft einen konstanten Wert erreicht, wenn der Druck ein bestimmtes Maß überschreitet. Das ergibt sich auch aus dem in Fig. 13 wiedergegebenen Diagramm. Die Abszisse des Diagramms gibt die Länge des Luftspaltes in Millimeter vor der Druckeinwirkung auf die Pole und die Ordinate die Länge des Luftspaltes in Millimeter nach der Druckeinwirkung wieder. Bei den Versuchen, deren Ergebnisse in dem Diagramm wiedergegeben sind, wurden ein Distanzglied von 0,2 mm Stärke und ein Druck von 600 kg verwendet. Wenn die Polstücke aus geglühtem bzw. getempertem Eisen mit einem geringen Kohlenstoffgehalt hergestellt werden, eine Stärke von 2 mm aufweisen und so angeordnet sind, daß der Abstand zwischen dem Magnet und den ihm gegenüberstehenden Seiten 6 mm beträgt, so wird dieser konstante Wert bei einer Kompression von mindestens 0,3 mm erreicht. Das Maß der Rückstellkraft beträgt dann 0,14 mm. Das gilt für die kombinierte Kompression und Rückstellkraft beider Pole. Die Höhe des Magneten, die Höhe der Abstandshülsen, die Länge der Pole und die Stärke des Ankers sollen so gewählt sein, daß die geringste Kompression in dem obenerwähnten Beispiel 0,3 mm beträgt. Die größte Kompression beträgt 0,3 -I- 0,28 = 0,58 mm. Die praktischen Versuche haben ergeben, daß die Kompression verhältnismäßig groß sein kann, z. B. im Durchschnitt 0,6 mm. Daher dürfen die Toleranzen dieser Teile nicht so gering sein, wie in dem obigen Beispiel geschildert. Dadurch kann wiederum die Oberflächenbearbeitung der Pole vernachlässigt und die Toleranzen des Magneten und des Ankers können vergleichsweise groß gewählt und somit die Kosten der Herstellung entsprechend vermindert werden. Die ursprünglichen Dimensionen des Magneten, der Pole und des Ankers können auch so gewählt werden, daß nach Zusammenfügen dieser Teile die Luftspalte sehr klein oder annähernd Null sind, wie aus F i g. 7 hervorgeht. Bevor die Polstücke zusammengeschraubt oder miteinander vernietet werden, wird das Distanzstück 31 zwischen einen Pol und den Anker eingeführt und dann mittels der Wangen 29 und 30 auf die Polstücke ein Druck ausgeübt, wie F i g. 8 zeigt. Nach beendetem Druck und Entfernung des Distanzstückes ergibt sich ein exakter Luftspalt, wie F i g. 9 andeutet. Daher muß in diesem Fall die Stärke des Distanzstückes unter Berücksichtigung der Rückstellkraft der Pole mit anderen Vorzeichen als bei dem Beispiel nach den F i g. 4 bis 6 so gewählt werden, daß sich der gewünschte Abstand zwischen den Polen einstellt. Das erfindungsgemäße Verfahren kann ebenso auf die Zusammensetzung des magnetischen Systems vermittels Schrauben oder Nieten in der in den F i g. 10 bis 12 veranschaulichten Weise artgewendet werden. Nachdem die Teile des Telefonhörers mit Ausnahme der nicht näher bezeichneten Membran und Außenkapsel in genaue Lage zueinander gebracht und die Bolzen 8 und 9 eingeführt worden sind, wird die Grundplatte 12 auf einen ortsfesten Träger 45 aufgelegt, worauf ein Druckstempel 34 auf das Polstück 1 aufgelegt wird. Dieser Stempel ist mit öffnungen 35 und 36 für die Bolzen oder Niete und mit Ausnehmungen versehen, so daß er diejenigen Teile des Polstückes 1 zusammenpressen kann, die außerhalb des Magneten liegen. Während der Einwirkung des Druckes muß der zentrale Teil 37 des Polstükkes 1 mittel eines Druckkolbens 38 gegen den Magneten angedrückt werden, wobei dieser Kolben durch eine Feder 39 betätigt wird, die an einer Platte 40 anliegt und einen Druck von solcher Größe ausübt, daß das Polstück 1 mit dem Magneten während des Druckverfahrens in Kontakt gehalten wird. Angenommen, die Teile 8, 9 sind Schraubenbolzen, so wird der Druckstempel 34 nach Durchführung des Preßvorganges wieder entfernt und die Muttern auf die Schraubenbolzen aufgebracht und festgezogen, so daß die verschiedenen Teile fest miteinander verbunden sind. Das wird durch die Erfindung ermöglicht, weil das Polstück 1 sich lediglich um ein geringes Stück nach Entfernung des Druckes ausdehnt und die Rückstellkraft praktisch die gleiche ist, ob nun das Polstück auf das geringste oder größte Maß entsprechend den Herstellungstoleranzen der Teile gepreßt worden ist. In diesem Fall dienen die Abstandshülsen 3 bis 6 den dazwischenliegenden Ankerarmen 11 als Distanzstücke. Angenommen, die Teile 8 und 9 sind Niete, so werden Nietwerkzeuge 41 und 42 in die Bohrungen 35 und 36 des Druckstempels 34 eingeführt. Wird das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise auf die Massenherstellung von Telefonhörem angewendet, so wird der erforderliche Druck in bekannter, für diesen Zweck geeigneter Weise erzeugt, z. B. durch hydraulische, mechanische Mittel od. dgl. Patentansprüche:

1. Verfahren zur maßgerechten Formgebung von Luftspalten an polarisierten elektromagnetischen Vorrichtungen, bei denen mindestens ein Permanentmagnet zwischen zwei Polstücken befestigt ist und die Polstücke Polflächen aufweisen,