DD271883A5 - Signalhorn - Google Patents

Abstract

Bei einem Signalhorn, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge, mit einer Membran, die durch einen Antrieb bewegt wird und die auf eine Druckkammer wirkt, mit einem Trichter, der sich an die Druckkammer anschliesst, der aus einem ersten Teil mit gleichbleibendem Querschnitt, aus einem sich konisch erweiternden zweiten Teil und aus einem sich exponentiell erweiternden dritten Teil besteht, das in einer Schallaustrittsoeffnung endet, wobei das erste Teil und das zweite Teil parallel zu der Membranebene aufgewickelt sind, und wobei die Schallaustrittsoeffnung im wesentlichen parallel zur Membranebene angeordnet ist, ist zur Erzielung eines moeglichst grossen Schalldruckpegels bei moeglichst wenig Platzbedarf das dritte Teil im wesentlichen parallel zur Membranebene aufgewickelt. Weiterhin weist dieses dritte Teil des Trichters eine plane Flaeche auf, die aus der Membranebene herausgeschwenkt ist und deren eine Seite eine Seite der Schallaustrittsoeffnung bildet. Figur

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Signalhorn, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Membran, die durch einen Antrieb bewegt wird und die auf eine Druckkammer wirkt, mit einem Trichter, der sich an die Druckkammer anschließt, der aus einem ersten Teil mit gleichbleibendem Querschnitt, aus einem sich konisch erweiternden zweiten Teil und aus einem sich exponentiell erweiternden dritten Teil besteht, das in einer Schallaustrittsöffnung endet, wobei das erste Teil und das zweite Teil parallel zu der Membranebene aufgewickelt ist, und wobei die Schallaustrittsöffnung im wesentlichen parallel zur Membranebene angeordnet ist.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Ein derartiges Signalhorn ist aus der französischen Patentanmeldung 2400744 vorbekannt, bei dem das erste Teil mit gleichbleibendem Querschnitt und das zweite Teil mit sich konisch erweiterndem Querschnitt parallel zu der Membranebene aufgewickelt ist. Das sich exponentiell erweiternde dritte Teil ist senkrecht zur Membranebene angeordnet, so daß die Schallaustrittsöffnung im wesentlichen parallel zur Membranebene angeordnet ist.

Das vorbekannte Signalhorn hat jedoch Nachteile. Durch die Abwickelung des ersten Teils und des zweiten Teils parallel zu der Membranebene ist es möglich, mit dem ersten und dem zweiten Teil große Trichterlängen zu erzeugen. Dadurch, daß das dritte Teil jedoch senkrecht zur Membranebene angeordnet ist, weist dieses vorbekannte Signalhorn in Richtung der Schallabstrahlrichtung, also in Richtung senkrecht zur Membranebene, eine große räumliche Ausdehnung auf. Diese große räumlicheAusdehnung kann einen Abbau des vorbekannten Signalhorns, z. B. in einem engen Motorraum eines Kraftfahrzeugs, unmöglich machen, weil in einem solchen Motorraum der Platz für den Anbau des vorbekannten Signalhorns nicht zur Verfügung steht.

Durch cten Knick in dem Trichter des vorbekannten Signalhorns beim Übergang vom zweiten Teil zum dritten Teil ist es möglich, daß insbesondere die hochfrequenten Schallanteilo des vom Signalhorn erzeugten Klanges der Umlenkung um etwa 90° nicht folgen können, was zu einem dumpfen Klang, zu einem Schallpogelverlust und damit letztlich zu einer geringen Signalwirkung des vorbekannten Signalhorns führen kann.

Schließlich ist das sich exponentiell erweiternde dritte Teil unabhängig von dem übrigen Trichter gestaltet, so daß die Fertigung des vorbekannten Signalhorns aufwendig sein kann, weil zur Montage des vorbekannten Signalhorns das dritte Teil in einem, zusätzlichen Arbeitsgang mit den übrigen Teilen des Trichters verbunden werden muß.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfinduno ist es, ein vorteilhaft gestaltetes Signalhorn zu entwickeln.

Darlegung des Wesens dar Erfindung

Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Signalhorn zu schaffen, das einen möglichst großen Schalldruckpegel aufweist und das möglichst wanig Platz beansprucht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das dritte Teil im wesentlichen parallel zu der Membranebene aufgewickelt ist, und daß das dritte Teil an der vom Trichter abgewandten Seite eine plane Fläche aufweist, die aus der Membranebene in Richtung der Schallaustrittsöffnung herausgeschwer.kt ist und deren eine Seite eine Seite der Schallaustrittsöffnung bildet.

Dadurch, daii das dritte Teil im wesentlichen parallel zur Membranebene aufgewickelt ist, und sich die Hauptabstrahlrichtung des erfindungsgemäßen Signalhorns im wesentlichen senkrecht zur Membranebene befindet, weist das erfindungsgemäße Signalhorn in Hauptabstrahlrichtung eine geringere Lösung auf. Das heißt, das erfindungsgemäße Signalhorn kann anders als die vorbekannten z. B. im Motorraum des Kraftfahrzeuges mit der Schallaustrittsöffnung in Fahrtrichtung angebracht werden, wobei zugleich das erfindungsgemäßs Signalhorn einen geringeren Platzbedarf in Fahi t ichtung aufweist. Das erfindungsgemäße Signalhorn kann also auch in engen Motorräumen von Kraftfahrzeugen häufiger verwendet werden.

Versuche haben jedoch gezeigt, daß allein bei Anwendungen dieser erfindungsgemäßen Maßnahme der Klang des erfindungsgemäßen Signalhorns dumpf wird. Der Grund Ist, daß die schalldruckbestimmenden hohen Obertöne der Krümmung des Trichters im Exponentialbereich nicht folgen können. In den Bereichen des Trichtors, in denen der Durchmesser vergleichbar zur Wellenlänge der erzeugten Obertöne wii d, können an den Krümmungsflächen Teilreflexionen der höherfrequenten Schallanteile auftreten. Anstelle der gewünschten Bündelung der höherfrequenten Schallanteile tritt eine starke Streuung der Obertöne ein, wodurch der Klang dumpf und leise wird.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, weist orfindungsgemäß das dritte Teil an der vom Trichter abgewandten Seite eine plane Fläche auf, die aus der Membranebene in Richtung der Schallaustrittsöffmmg herausgeschwenkt ist und deren eine Seite eine Seite der Schallaustrittsöffnung bildet. Es ergibt sich also im Trichter eine ebene Fläche, deren Abmessungen größer oder vergleichbar sind mit einem Drittel der Wellenlänge der den Pegel bestimmenden höherfrequenten Obertöne. Als Folge davon werden diese Schallanteile an dieser Fläche zumindest teilweise einmal reflektiert und dann durch die Schallaustrittsöffnung abgestrahlt. Mehrfachreflexionen an den Trichterwänden unterbleiben im wesentlichen. Der Klang bleibt hell und laut.

Das erfindungsgemäße Signalhorn hat gegenüber dem vorbekannten den Vorteil, daß es insbesondere durch die Ausbildung des dritten Teils des Trichters bzw. der Schallaustrittsöffnung, z. B. bei der Anbringung in Motorräumen von Kraftfahrzeugen, geringen Platz benötigt. Weiterhin hat das erfindungsgemäße Signalhorn den Vorteil, daß es trotz der günstigen platzsparenden Bauform einen hohen Schalldruckpegel aufweist, so daß mit dem erfindungsgemäßen Signalhorn eine große Warnwirkung erzielt werden kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgegenstands ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Es ist vorteilhaft, die plane Fläche nur bis zu 60Grad aus der Membranebene herauszuschwenken, weil ein Zurückwerfen von Schallanteilen in den Trichtern damit vermiecen wird. Derartige Reflexionen könnten zu einer Verringerung des Schalldruckpegels und zu einem dumpfen Klang des erfindungsgernäßen Signalhorns führen.

In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, die plane Fläche um 45Grad aus der Membrai ebene herauszuschwenken, weil dadurch die hochfrequenten Obertöne im Mittel um 90Grad aus der Membrf.nebene herausreflektiert werden und aus der Schallaustrittsöffnung heraustreten. Der Schalldruck des erfindungsgemäßen S gnalnorns ist dann in Fahnrichtung besonders groß.

Genaue Untersuchungen haben gezeigt, daß es vorteilhaft ist, wenn die Abmessung der Seite der Fläche etws gleich einem Drittel der Wellenlänge des Frequenzbereiches ist, in dem die schalldruckstärksten Obertöne abgestrahlt werden sollen.

Man kann die plane Fläche trapezförmig ausbilden, und insbesondere die Kur/parallele etwa gleich dem 1,5fachen der Trapezhöhe wählen. Diese einfache Formgebung der Flächangrenzen erlaubt eine einfache Anpassung an die Reflexionsbedingungen.

Zur Bestimmung der effektiven Trichterlänge an die mechanischen und akustischen Gegebenheiton läßt sich das Ende des Trichters am Auftreffpunkt der Mittellinie des Triciiters auf der Fläche annehmen.

Um die Wirkung des Trichters als akustischer Transformator durch die plane Fläche nicht zu beeinträchtigen, ist es weiterhin vorteilhaft, die verbleibende Trichterwandung des dritten Teils so zu formen, daß sich der Trichterquerschnitt längs der nunmehr geknickten Mittelachse erweitert.

Als Antrieb kann vorteilhaft ein elektromagnetischer Antrieb verwendet werden.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn der Trichter und das dritte Teil gemeinsam einstückig ausgebildet sind, weil dadurch zusätzlicher Aufwand für die Montage des dritten Teils am Trichter entfällt und so die Fertigung des erfindungsgemäßen Signalhorns verkürzt und verbilligt wird.

Ausführungsbelsplele

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert:

Die einzige Figur zeigt ein erfindungsgemäßes Signalhorn in perspektivischer Darstellung.

Das erfindungsgemäße Signalhorn 1 ist derart perspektivisch dargestellt, daß der Trichter 2 mit seinem dritten, sich exponentiell erweiternden Teil 3 erkennbar ist und einen Blick durch die Schallaustrittsöffnung 4 auf die plane Fläche 5 ermöglicht. Das dritte Teil 3 und die übrige Schallaustrittooffnung 4 sind gemeinsam einstückig aus Kunststoff gespritzt.

Die übrigen, in der Figur nicht dargestellten Teile des erfindungsgemäßen Signalhorns, entsprechen z. B. dem elektromagnetischen Signalhorn der französischen Patentanmeldung 2400744, wobei die Membranebene parallel zum Rand 11 des Signalhorns 1 angeordnet ist.

Der Abschluß des dritten Teils des Trichters 2 ist de· art aus der Membranebene herausgeschwenkt, daß die Schallaustrittsöffnung 4 parallel zur Membranebene angeordnet ist. Das Herausschwenken des Teils 3 aus der Membranebene ergibt sich im wesentlichen durch die plane Fläche 5, die in den dritten Teil 3 des Trichters 2 eingearbeitet ist. Die plane Fläche 5 ist dabei um 45 Grad aus. der Membranebene herausgeschwenkt.

Aufgrund der im wesentlichen rechteckförmigen Ausbildung des Trichterquerschnitts ergibt 3ich vorteilhaft eine piano Fläche 5, die trapezförmig ist. Die erste Seite des Trapezes bzw. dessen lange Parallele 6 bildet eine Seite der Schallaustrittsöffnung 4.

Parallel zur ersten Parallele 6 der planen Fläche 5 ist die zweite Seite oder kurze Parallele 7 angeordnet.

Die bevorzugte Anbaulage des erfindungsgemäßen Signalhorns z. B. im Motorraum eines Kraftfahrzeuges, ist mit der Ebene der Schallaustrittsöffnung 4 senkrecht zur Fahrtrichtung, so daß die Hauptabstrahlrichtung des erfindungsgemäßen Signalhorns senkrecht zur Schallaustrittsöffnung 4 und damit parallel zur Fahrtrichtung liegt. Dadurch wird der Platzbedarf des erfindungsgemäßen Signalhorns nicht mehr wie beim vorbekannten durch den Durchmesser des Signalhorns bestimmt, sondern durch die Höhe des Trichters 2 und des in der Figur nicht dargestellten, unterhalb des Trichters 2 befindlichen Gehäuses.

Diese Höhe ist bei heute gebräuchlichen Signalhörnern wesentlich geringer als dar Durchmesser des Signalhorns, so daß sich in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges bei der Anordnung des erfindungsgemäßen Signalhorns im Motorraum ein gegenüber dem vorbekannten wesentlich geringerer Platzbedarf ergibt. Dabei ist der Durchmesser des erfindungsgemäßen Signalhorns gegenüber dem vorbekannten nicht wesentlich größer.

Zur Anpassung der Trichterlänge an die gegebenen mechanischen und die gewünschten akustischen Eigenschaften ist es zutreffend, als Ende des Trichters 2 den Auftreffpunkt 9 der Mittellinie 8 des Trichters 2 auf der planen Fläche 5 zu definieren.

Dies ist ebenfalls in der Figur dargestellt.

Die Mittelachse 10 des Trichters 2 ist nunmehr aufgrund des aus der Membranebene herausgeschwenkten dritten Teils 3 des Trichters 2 und aufgrund der Anordnung der planen Fläche 5 aus der Membranebene herausgeknickt. Um die Eigenschaften des Trichters 2 als akustische.' Transformator durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen nicht zu beeinträchtigen, ist es vorteilhaft, die außer der planen Fläche 5 verbleibende Trichterwandur>g des dritten Teils 3 derart zu formen, daß sich der Trichterquerschnitt längs der nunmehr geknickten Mittelachse 10 erweitern

Als Antrieb des erfindungsgemäßen Signalhorns 1 nach der Figur kommt ein elektromagnetischer Antrieb in Frage, wie er in der französischen Patentanmeldung 2400744 dargestellt ist. Derartige elektromagnetische Antriebe haben den Vorteil, daß sie auf einfache Art und Weise aus dem Kraftfahrzeugbordnetz mit elektrischer Energie versorgt v/erden können.

Für andere Anwendungsfälle kann es durchaus vorteilhaft sein, als Antrieb z. B. pneumatische, also druckluftbetriebene Antriebe zu wählen.

Claims (10)

1. Signalhorn, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Membran, die durch einen Antrieb bewegt wird und die auf eine Druckkammer wirkt, mit einem Trichter, der sich an die Druckkammer anschließt, der aus einem ersten Teil mit gleichbleibendem Querschnitt, aus einem sich konisch erweiternden zweiten Teil und aus einem sich exponentiell erweiternden dritten Teil besteht, das in einer Schallaustrittsöffnung endet, wobei das erste Teil und das zweite Teil parallel zu der Membranebene aufgewickelt ist, und wobei die Schallaustrittsöffnung im wesentlichen parallel zur Membranebene angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte» Teil (3) im wesentlichen parallel zu der Membranebene aufgewickelt ist, und daß das dritte Teil (3) an der vom Trichter (2) abgewandten Seite eine plane Fläche (5) aufweist, die aus der Membranebene in Richtung der Schallaustrittsöffnung (4) herausgeschwenkt ist und deren eine Seite (6) eine Seite der Schallaustrittsöffnung (4) bildet.

2. Signalhorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die plane Fläche (5)biszu60Gradaus der Membranebene herausgeschwenkt ist.

3. Signalhorn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die plane Gliche (5) um 45Grad aus der Membranebene herausgeschwenkt ist.

4. Signalhorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der Seite (6) der Fläche (5) etwa gleich einem Drittel der Wellenlänge des Frequenzbereiches ist, in dem die schalldruckstärksten Obertöne abgestrahlt werden sollen.

5. Signalhorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die plane Fläche (5) trapezförmig ist, und daß insbesondere die kurze Parallele (7) etwa gleich dem Zweifachen der Trapezhöhe ist.

6. Signalhorn nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der kurzen Parallele (7) größer als 40 mm ist.

7. Signalhorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Trichterlänge am Trichtermund etwa durch den Auftreffpunkt (9) der Mittellinie (8) des Trichters auf der Fläche (5) bestimmt ist.

8. Signalhorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verbleibende Trichterwandung des dritten Teils (3) so geformt ist, daß sich der Trichterquerschnitt längs der geknickten Mittelachse (10) erweitert.

9. Signalhorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb ein elektromagnetischer Antrieb ist.

10. Signalhorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter (2) und das dritte Teil (3) gemeinsam einstückig ausgebildet sind.