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Die
Erfindung betrifft eine Sirene gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Mit
Gleichstrom betriebene Sirenen der eingangs genannten Art werden
unter anderem in Wegfahrsperren, Alarmanlagen und Einparkhilfen
von Kraftfahrzeugen eingesetzt, können jedoch auch zu anderen
Zwecken Verwendung finden.
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Bei
einer von der Anmelderin gefertigten Sirene der eingangs genannten
Art wird die schwingfähige
Membran mit dem daran befestigten piezoelektrischen Element entlang
ihres äußeren Umfangsrandes
durch Ultraschallschweißen
oder Kleben dicht mit einem spritzgegossenen Kunststoffformteil
verbunden. Dieses mit der Membran und dem piezoelektrischen Element
bestückte
Formteil wird bei der Montage der Sirene unter Zwischenfügen eines O-Rings
dichtend mit dem Gehäuse
verrastet, so dass es zusammen mit der Membran die Öffnung des Gehäuses überspannt,
bevor anschließend
die Abdeckung ebenfalls durch Verrasten am Kunststoffformteil befestigt
wird. Das Kunststoffformteil weist eine umlaufende Ringnut auf,
in die der O-Ring eingesetzt wird, der beim Verrasten dichtend gegen
einen gegenüberliegenden Öffnungsrand
des Gehäuses
angepresst wird, um auf diese Weise die Gehäuseöffnung hermetisch zu verschließen, so
dass im Inneren des Gehäuses
untergebrachte Komponenten, wie zum Beispiel eine mit Elektronikbauteilen
bestückte
Leiterplatte oder eine Reservebatterie, vor Witterungseinflüssen geschützt sind.
Bei dieser Sirene wird jedoch zum einen der durch die Herstellung, Lagerhaltung
und Montage des Kunststoffformteils verursachte zusätzliche
Aufwand und zum anderen potentielle Einbußen der Produktqualität als nachteilig
angesehen, die durch das Erfordernis einer Aufrechterhaltung der
Dichtigkeit sowohl im Bereich der O-Ring-Dichtung als auch im Bereich der Schweiß- oder
Klebeverbindung zwischen dem Kunststoffformteil und der Membran
hervorgerufen werden.
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Vorteile der
Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Sirene
mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen bietet demgegenüber den
Vorteil, dass einerseits durch den Wegfall des als Träger für die Membran
dienenden Kunststoffformteils der für dessen Herstellung, die Befestigung
der Membran sowie für
die Lagerhaltung und Montage des mit der Membran bestückten Formteils erforderliche
Aufwand und damit die Herstellungskosten der Sirene beträchtlich
reduziert und andererseits die Produktqualität verbessert werden kann, weil
nur noch im Bereich der Anlage der Membran an der Dichtung eine
hermetische Abdichtung aufrechterhalten werden muss.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung liegt der äußere Umfangsrand
der Membran unmittelbar mit seiner dem Gehäuse zugewandten Breitseite
gegen die Dichtung an, so dass am Um fangsrand der Membran keinerlei
Bearbeitungsvorgänge
vorgenommen werden müssen,
und ist vorteilhaft zwischen der Abdeckung und der Dichtung oder
unmittelbar angrenzend an die Dichtung zwischen der Abdeckung und
dem Rand der Öffnung eingeklemmt,
um ihn gegen die Dichtung anzupressen.
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Der
auf die Membran einwirkende Anpressdruck wird zweckmäßig durch
einen Rasteingriff zwischen der Abdeckung und dem Gehäuse aufgebracht,
der jenseits des äußeres Umfangsrandes
der Membran erfolgt. Das Gehäuse
und die Abdeckung sind dort vorzugsweise mit komplementären Rastmitteln
versehen, die miteinander in Rasteingriff treten, wenn von der Abdeckung
ein ausreichender Anpressdruck auf den äußeren Umfangsrand der Membran
ausgeübt
wird.
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Die
Dichtung wird vorzugsweise von einem Dichtring oder O-Ring gebildet,
der in eine zum äußeren Umfangsrand
der Membran bzw. zur Abdeckung hin offene Nut im Rand der Öffnung eingesetzt
ist und in unbelastetem Zustand ein Stück weit über die Nutränder übersteht.
Die Nachgiebigkeit des Dichtrings oder O-Rings und der von der Abdeckung
auf die Membran ausgeübte
Anpressdruck sind zweckmäßig so aufeinander
abgestimmt, dass der äußere Umfangsrand
der Membran beiderseits der Nut auf den Nuträndern aufliegt und vorzugsweise
zumindest gegen den äußeren Nutrand
angepresst wird, nachdem die Abdeckung auf dem Gehäuse angebracht
worden ist. Insbesondere ist es zweckmäßig, wenn sich der äußere Umfangsrand
der Membran über
den Dichtring hinweg erstreckt und jenseits des Dichtrings zwischen
der Abdeckung und dem benachbarten Nutrand festgeklemmt ist.
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Das
Gehäuse
und die Abdeckung sind vorteilhaft als Kunststoffformteile ausgebildet,
wobei die Abdeckung das Gehäuse
zweckmäßig jenseits
des Randes der Öffnung
eng anliegend übergreift.
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Zeichnung
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Die
Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnung
näher erläutert.
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1 zeigt
eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Sirene.
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Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
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Die
in der Zeichnung dargestellte, zum Beispiel für eine Diebstahlsicherungsanlage
eines Kraftfahrzeugs bestimmte piezoelektrische Gleichstrom-Sirene 2 besteht
im Wesentlichen aus einem Gehäuse 4 mit
einer Gehäuseöffnung 6,
einer die Gehäuseöffnung 6 überspannenden
schwingfähigen Membran 8,
einem in der Mitte der Membran 8 an deren Unterseite befestigten
piezoelektrischen Wandler 10, der die Membran 8 bei
Erregung unter Erzeugung von hörbarem
Schall in Schwingungen versetzt, einer unterhalb der Membran 8 im
Inneren des Gehäuses 4 untergebrachten
Leiterplatte 12 mit einer Schaltung aus elektrischen und
elektronischen Bauteilen zur Beaufschlagung des Wandlers 10 mit
einem hochfrequenten Spannungssignal, einer als Knopfzelle 13 ausgebildeten
Reservebatterie, einem an einer Seite des Gehäuses 4 ausgebildeten
Steckeranschluss 14 zum Anschließen der Sirene 2 an
die Diebstahlsicherungsanlage bzw. an ein Bordnetz des Kraftfahrzeugs,
sowie einer oberhalb von der Gehäu seöffnung 6 und
der Membran 8 lösbar
auf dem Gehäuse 4 befestigten,
mit Schallaustrittsöffnungen 16 versehenen
Abdeckung 18.
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Die
Funktionsweise der Membran 8, des piezoelektrischen Wandlers 10 und
der zur Erregung des Wandlers 10 benötigten Schaltungen von piezoelektrischen
Sirenen sind bekannt und sollen daher an dieser Stelle nicht weiter
beschrieben werden, da sie für
die vorliegende Erfindung nicht von Bedeutung sind.
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Das
durch Spritzgießen
aus Kunststoff hergestellte Gehäuse 4 ist
im Wesentlichen topfförmig ausgebildet
und an seiner Oberseite mit der Gehäuseöffnung 6 versehen,
die sich nahezu über
den gesamten Gehäusequerschnitt
erstreckt. Abgesehen von der Öffnung 6 weist
das Gehäuse 4 eine
geschlossene Begrenzungswand 20 auf, die auf der zur Öffnung 6 entgegengesetzten
Unterseite des Gehäuses 4 mit
einem ins Gehäuseinnere überstehenden Vorsprung 22 versehen
ist, der eine zur Befestigung der Sirene 2 an einem Karosserieteil
des Kraftfahrzeugs dienende, nach unten offene Steckbuchse 24 bildet.
An seiner Oberseite weist das Gehäuse 4 einen um die Öffnung 6 umlaufenden Öffnungsrand 26 mit
einer ebenen Oberseite auf. Der im Querschnitt H-förmig verstärkte Öffnungsrand 26 ist
mit einer nach oben offenen Nut 28 versehen, in die eine O-Ring-Dichtung 30 mit
einem runden Dichtungsquerschnitt eingelegt ist. Der Durchmesser
des runden Dichtungsquerschnitts ist etwas größer als die Höhe der beiden
die Nut 28 begrenzenden Nutränder 32, 34,
so dass die O-Ring-Dichtung 30 in entlastetem Zustand ein
Stück weit
nach oben über
die ebene Oberseite des Öffnungsrandes 26 übersteht,
die von den horizontalen Oberseiten der Nutränder 32, 34 gebildet
wird. Auf seiner äußeren Umfangsfläche ist
der Öffnungsrand 26 mit
einer Mehrzahl von überstehenden
Rasthaken 36 versehen, die im gegen seitigen Abstand um
die Öffnung 6 herum
angeordnet sind und zur Verrastung der Abdeckung 18 auf
dem Gehäuse 4 dienen.
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Die
ebenfalls durch Spritzgießen
aus Kunststoff hergestellte Abdeckung 18 besteht im Wesentlichen
aus einem mit den Schallaustrittsöffnungen 16 versehenen
ebenen Abdeckungsteil 37 und einem nach unten über den
Abdeckungsteil 37 überstehenden
Randteil 38, dessen unterer Endabschnitt 40 einen
an den Umriss der äußeren Umfangsfläche des Öffnungsrandes 26 des
Gehäuses 4 angepassten Umriss
aufweist und mit einer nach innen überstehenden umlaufenden Rastnase 42 und
am unteren Ende mit einer umlaufenden Auflaufschräge 44 versehen
ist. Die Abdeckung 18 ist im vertikalen Abstand von der
Unterseite des Abdeckungsteils 36 mit einer umlaufenden
Ringschulter 46 versehen, deren horizontale Unterseite
der Oberseite des Gehäuserands 26 gegenüberliegt
und diesen nach dem Anbringen der Abdeckung 18 entlang
des gesamten Umfangs der Ringschulter 46 mindestens teilweise überdeckt.
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Die
schwingfähige
Membran 8 weist ebenfalls einen an den Umriss des Öffnungsrandes 26 des Gehäuses 4 angepassten
Umriss auf, so dass sie vor dem Anbringen der Abdeckung 18 so
auf die offene Oberseite des Gehäuses 4 aufgelegt
werden kann, dass sie die Öffnung 6 überspannt
und entlang des gesamten Öffnungsrandes 26 mit
ihrer Unterseite auf der Oberseite der entlasteten O-Ring-Dichtung 30 aufliegt,
wobei sie die beiden Nutränder 32, 34 überlappt.
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Wenn
anschließend
die Abdeckung 18 von oben her auf das Gehäuse 4 aufgesetzt
und nach unten gedrückt
wird, wird zuerst der untere Endabschnitt 40 des Randteils 38 von
den über
die Auflaufschräge 44 gleitenden
Rasthaken 36 des Gehäuses 4 etwas
aufgespreizt, während
er an der äußeren Umfangsfläche des Öffnungsrandes 26 entlang
nach unten gleitet, bis die Rasthaken 36 hinter der Rastnase 42 der
Abdeckung 18 in Rasteingriff treten. Gleichzeitig wird
der äußere Umfangsrand 48 der
Membran 8 zwischen der Unterseite der Ringschulter 46 und der
Oberseite des Öffnungsrandes 26 eingeklemmt, wobei
er gegen die O-Ring-Dichtung 30 angepresst wird. Dabei
wird die gummielastische O-Ring-Dichtung 30 verformt, bis
der äußere Umfangsrand 48 der Membran 8 mit
seiner Unterseite beiderseits der Nut 28 auf den Nuträndern 32, 34 aufliegt.
Durch die Integration der Dichtfläche in den äußeren Umfangsrand der piezoelektrischen
Membran 8 kann somit die Anzahl der Stellen halbiert werden,
an denen die Aufrechterhaltung einer hermetischen Abdichtung des
Gehäuseinneren
zum Schutz der im Gehäuseinneren
untergebrachten elektrischen und elektronischen Komponenten gewährleistet
werden muss, und gleichzeitig der Aufwand für die Herstellung der Komponenten
der Sirene 2 und deren Montage verringert werden.