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Die
Erfindung betrifft eine Sirene gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Sirene gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 12.
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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 ist das Gehäuse
an der Außenseite
mit einem Steckeranschluss mit drei Anschlusskontakten in Form von
Steckerstiften und im Inneren mit einer eingesetzten Leiterplattenbaugruppe
versehen, die neben weiteren Bauteilen zwei durch aufgelötete Beine
mit der Leiterplatte verbundene Batteriestapel und eine Steckerbuchse
für einen
an den Anschlusskabeln des piezoelektrischen Elements angebrachten
Stecker trägt
und durch eine Abdeckung geschützt
ist. Bei dieser bekannten Sirene wird die verhältnismäßig große Anzahl von benötigten Einzelteilen,
wie Stecker, Steckerbuchse, Steckeran schluss, Steckerstifte usw.
und der aus einer Vielzahl von Montageschritten bestehende Montagevorgang,
insbesondere zum elektrischen Verbinden der einzelnen Teile, als
nachteilig angesehen.
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Vorteile der
Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Sirene
und das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren
mit den im Anspruch 1 bzw. 12 genannten Merkmalen bieten demgegenüber den
Vorteil, dass sich die elektrischen Verbindungen zwischen den einzelnen
Komponenten der Sirene unter Zuhilfenahme eines einzigen Bauteils
und mit einer sehr geringen Anzahl von Montageschritten herstellen
lassen, wobei die letzteren bei Bedarf zudem automatisierbar sind.
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Die
erfindungsgemäße Merkmalskombination
ermöglicht
es außerdem,
Abschnitte des Stanzgitters, die den Anschlusskontakten der Leiterplatte und/oder
den Polen einer im Gehäuse
montierten Batterie der Sirene gegenüberliegen, beim Biegen des
Stanzgitters zu Federzungen zu formen, die selbst bei den im Fahrbetrieb
eines Kraftfahrzeugs auftretenden Vibrationen einen ununterbrochenen elektrischen
Kontakt gewährleisten.
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Weiter
gestattet es die erfindungsgemäße Merkmalskombination,
die Anschlusskabel des piezoelektrischen Elements mit geringen Kosten
und auf einfache Art und Weise mit zwei voneinander isolierten Teilen
des Stanzgitters zu verbinden, indem man deren freie Enden jeweils
mit einem einseitig offenen, seitlich von zwei Kontaktmessern begrenzten
Einführschlitz
versieht, in den ein Endabschnitt des zugehörigen Kabels eingeführt werden
kann, um ihn im Schlitz festzuklemmen, wobei die Kontaktmesser die Isolierung
des Kabels durch trennen und mit einer Kupferseele des Kabels in
elektrischen Kontakt treten.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können auch die Anschlusskontakte
des Steckeranschlusses von Teilen des Stanzgitters gebildet werden,
die vorzugsweise als überstehende Zungen
ausgebildet sind und in Form von Steckerstiften in eine Steckerbuchse
des Steckeranschlusses ragen.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
jeder der voneinander isolierten Teile des Stanzgitters so ausgebildet
ist, dass er sich bei der Montage auf einfache Weise starr am Gehäuse befestigen
lässt.
Im Falle der Teile mit den als Steckerstift ausgebildeten Zungen
erfolgt dies vorzugsweise dadurch, dass die Zungen bei der Montage
am Gehäuse
durch komplementäre
Gehäuseöffnungen
zwischen dem Gehäuseinneren
und der Steckerbuchse hindurch gesteckt werden, um sie reibschlüssig so
in diesen Gehäuseöffnungen
zu verankern, dass ihre überstehenden
freien Enden innerhalb der Steckerbuchse die Steckerstifte bilden.
Auf diese Weise kann darüber
hinaus die Positionierungsgenauigkeit der Steckerstifte im Steckeranschluss
verbessert werden.
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Alternativ
oder zusätzlich
können
alle oder einige der Teile des Stanzgitters mit einer in Einsetzrichtung
ausgerichteten Durchtrittsöffnung
für einen über einen
Teil des Gehäuses überstehenden
Vorsprung oder Befestigungszapfen versehen werden, der nach seinem
Hindurchtritt durch die Öffnung
in dieser verstemmt wird.
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Eine
weitere Möglichkeit
zur Fixierung von einzelnen Teilen des Stanzgitters im Gehäuse besteht
darin, diese Teile jeweils unter ei nem Gehäusevorsprung festzuhalten,
indem man zum Beispiel die Anschlusskontakte der Batterie beim Einsetzen
derselben auseinander drückt
und dabei formschlüssig unter
entsprechende Gehäusevorsprünge schiebt, oder
indem man eine beim Anpressen einer Federzunge gegen die Leiterplatte
auf die Federzunge aufgebrachte Reaktionskraft nutzt, um einen benachbarten
Abschnitt eines mit der Federzunge verbundenen Teils des Stanzgitters
unter einen entsprechenden Gehäusevorsprung
zu schieben und formschlüssig zwischen
diesem und dem Boden des Gehäuses festzuhalten.
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Sämtliche
dieser Befestigungsarten tragen dazu bei, das Verhalten der Sirene
beim Falltest zu verbessern.
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Zeichnung
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Die
Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnung
näher erläutert. Es
zeigen:
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1:
eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Sirene;
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2:
eine teilweise weggeschnittene perspektivische Oberseitenansicht
der Sirene;
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3:
ein zur Herstellung von Leitern der Sirene dienendes Stanzgitter
nach dem Ausstanzen;
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4:
das Stanzgitter nach dem Biegen.
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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 Leiterplatte 12 mit
einer Schaltung aus elektrischen und elektronischen Bauteilen zur
Beaufschlagung des Wandlers 10 mit einem hochfrequenten
Spannungssignal, welche zusammen mit einem aus sechs Knopfzellen
bestehenden Batteriestapel 14 unterhalb der Membran 8 im
Gehäuse 4 untergebracht
ist, einem an einer Seite außen
am Gehäuse 4 ausgebildeten
Steckeranschluss 16 zum Anschließen der Sirene 2 an
die Diebstahlsicherungsanlage und an ein Bordnetz des Kraftfahrzeugs,
sowie einer oberhalb von der Gehäuseöffnung 6 und
der Membran 8 lösbar
auf dem Gehäuse 4 befestigten,
mit Schallaustrittsöffnungen
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 weist eine nach unten geschlossene umlaufende Begrenzungswand 20 auf.
An seiner zur Öffnung 6 entgegengesetzten
Unterseite ist das Gehäuse 4 mit
einem von unten her ins Gehäuseinnere überstehenden
hohlen Vor sprung 22 versehen, der eine nach unten offene
Steckbuchse 24 zur Befestigung der Sirene 2 an
einem Karosserieteil des Kraftfahrzeugs bildet.
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Die
Leiterplatte 12 ist an der zum Steckeranschluss 16 benachbarten
Seite des Gehäuses 4 mit ihren
entgegengesetzten Seitenrändern
von oben her in gegenüberliegende
Halteschlitze 24 eingeschoben, die von zwei Paaren von
Vorsprüngen 26 der
Begrenzungswand 20 gebildet werden, so dass die Leiterplatte 12 mit
vertikaler Ausrichtung aufrecht stehend im Gehäuse 4 festgehalten
wird. Die Leiterplatte 12 weist auf ihrer vom Gehäuseinneren
abgewandten Breitseitenfläche
insgesamt fünf
im seitlichen Abstand voneinander angeordnete Anschlusskontakte
(nicht sichtbar) auf, von denen zwei elektrisch mit dem piezoelektrischen
Wandler 10 verbunden sind, zwei zur Stromversorgung des
Wandlers 10 und der Bauteile auf der Leiterplatte 12 über den
Steckeranschluss 16 mit einem Pluspol der Fahrzeugbatterie
bzw. mit der Masse des Fahrzeugs verbindbar sind und darüber hinaus
auch elektrisch mit einem Pluspol bzw. mit einem Minuspol des Batteriestapels 14 verbunden
sind, während
der fünfte
Anschlusskontakt ebenfalls über
den Steckeranschluss 16 mit einer Signalleitung der Diebstahlsicherungsanlage
verbindbar ist.
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Die
zur Herstellung der oben genannten Verbindungen benötigten elektrischen
Leiter zwischen der Leiterplatte 12, dem piezoelektrischen
Wandler 10, dem Steckeranschluss 16 und dem Batteriestapel 14 werden
von fünf
Teilen 28, 30, 32, 34, 36 eines Stanzgitters 38 gebildet,
das aus elektrisch leitendem Metallblech, vorzugsweise Kupferblech,
ausgestanzt wird, wie in 3 dargestellt. Jedes der fünf Teile 28, 30, 32, 34, 36 des
Stanzgitters 38 ist an zwei Stellen mit zwei benachbarten
Teilen durch dünne
Materialbrücken 40 ver bunden,
welche die Teile 28, 30, 32, 34, 36 zusammenhalten,
wenn das Stanzgitter 38 anschließend durch Biegen in eine an
das Gehäuseinnere
angepasste Form gebracht wird, wie in 4 dargestellt.
Die Materialbrücken 40 werden
vor oder bei der Montage im Gehäuse 4 entfernt
und die voneinander getrennten Teile 28, 30, 32, 34, 36 im
Gehäuse 4 fixiert,
wo sie jeweils einen der Leiter bilden.
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Wie
am besten in 3 dargestellt, weist das Stanzgitter 38 einen
im Wesentlichen rechteckigen Umriss auf, an dessen einer Seite drei
langgestreckte Zungen 42, 44, 46 über die
drei mittleren Teile 30, 32, 34 überstehen,
wobei ihre dünnen
freien Enden nach dem Biegen des Stanzgitters 38 parallel zueinander
nach unten weisen, wie in 4 dargestellt.
Diese Enden bilden jeweils einen von drei Anschlusskontakten des
Steckeranschlusses 16 in Form eines Steckerstifts und werden
bei der Montage von oben mit Presspassung durch drei komplementäre Gehäuseöffnungen 48 gedrückt, wie
in 1 am Beispiel des Teils 44 dargestellt,
so dass sie aus dem Gehäuse 4 heraus
in eine nach unten offene Steckerbuchse 50 des Steckeranschlusses 16 ragen
und gleichzeitig für
eine Fixierung der drei Teile 30, 32, 34 in
Bezug zum Gehäuse 4 sorgen.
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Auf
der zu den Zungen 42, 44, 46 benachbarten
Seite des Stanzgitters 38 weisen sämtliche fünf Teile 28, 30, 32, 34, 36 gleich
breite, einseitig nach innen ragende Kontaktvorsprünge 52 (3) auf.
Diese Vorsprünge 52 werden
während
des Biegens des Stanzgitters 38 zu schräg nach innen und unten überstehenden
Federzungen 54 (4) mit abgebogenen unteren Enden
geformt und sind jeweils so angeordnet, dass sie nach dem Einsetzen
in das Gehäuse 4 genau
gegenüber
von einem zugehörigen
Anschlusskontakt der Leiterplatte 12 angeordnet sind und
gegen diesen angepresst werden, so bald die Leiterplatte 12 von
oben her in die Halteschlitze 24 eingeführt worden ist.
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Die
beiden äußersten
Kontaktvorsprünge 52 und
der mittlere Kontaktvorsprung 52 sind jeweils durch Querstege
mit breiteren Abschnitten 58 der Teile 28, 32, 36 verbunden
(3), die nach dem Biegen des Stanzgitters 38 vertikal
ausgerichtet sind (4) und nach dem Einsetzen in
das Gehäuse 4 in komplementären Zwischenräumen zwischen
parallelen Vorsprüngen 60 der
Begrenzungswand 20 (2) vertikal
nach unten bis zum ebenen Boden 62 des Gehäuses verlaufen.
An jeden dieser drei Abschnitte 58 schließt sich
ein nach dem Biegen horizontal ausgerichteter Abschnitt 64 der
Teile 28, 32, 36 an, der nach dem Einsetzen
in das Gehäuse 4 gegen
dessen Boden 62 anliegt.
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Der
mittlere Teil 32 teilt sich hinter dem Abschnitt 64 in
zwei Arme 66, 68, die sich nach dem Einsetzen
in das Gehäuse 4 beiderseits
des Vorsprungs 22 teilweise um diesen herum erstrecken.
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Einer
der Arme 68 und einer der Abschnitte 64 weisen
jeweils eine vertikale Durchtrittsöffnung 70 für einen
nach oben über
den Boden 62 des Gehäuses 4 überstehenden
Befestigungszapfen (nicht sichtbar) auf, der nach dem Hindurchtritt
durch die Öffnung 70 in
dieser verstemmt, d.h. zu einem erweiterten Kopf geschmolzen wird.
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Weiter
ist einer der Arme 66 ebenso wie der Abschnitt 64 des
nicht zu ihm benachbarten äußeren Teils 28 durch
einen Quersteg 72 mit einem in Richtung der benachbarten äußeren Federzunge 52 weisenden
Abschnitt 74 verbunden (3), der
beim Formen des Stanzgitters 38 stufenförmig nach oben gebogen wird
(4) und zum Anschließen von jeweils einem Anschlusskabel
(nicht dargestellt) des piezoelektrischen Wandlers 10 dient.
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Dazu
weist das nach oben gebogene freie Ende der Abschnitte 74 einen
nach oben offenen und beiderseits von einem Kontaktmesser 76 begrenzten Kabeleinführschlitz 78 auf,
in den sich ein Endabschnitt von einem der beiden Kabel des piezoelekrischen
Wandlers 10 von oben her einführen lässt. Die Breite des Schlitzes 78 ist
geringfügig
kleiner als der Durchmesser einer Kupferseele des Kabels, so dass
die beiden Kontaktmesser 76 die Isolierung des Kabels beim
Einführen
in den Schlitz 78 durchschneiden und in elektrischen Kontakt
mit der Kupferseele treten, wobei das Kabel gleichzeitig im Einführschlitz 78 festgeklemmt
wird.
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Zur
Abstützung
der Abschnitte 74 beim Einführen des Kabels liegen diese
Abschnitte 74 unterhalb ihres freien Endes mit einem horizontalen
Teilabschnitt 75 (4) auf einem über den
Gehäuseboden 62 überstehenden
Auflagesockel (nicht sichtbar) auf. Zur Befestigung am Gehäuse 4 sind
in diesen Teilabschnitten ebenfalls vertikale Durchtrittsöffnungen 70 für einen
nach oben über
den Sockel überstehenden
Befestigungszapfen 80 vorgesehen, der nach dem Hindurchtritt
durch die Öffnungen 70 in
diesen verstemmt wird.
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Am
anderen Arm 66 des mittleren Teils 32 ist ebenso
wie am Ende des horizontalen Abschnitts 64 des äußeren Teils 36 des
Stanzgitters 38 eine erweiterte Platte 82 angeformt,
die beim Umformen des Stanzgitters 38 vertikal nach oben
gebogen wird, so dass sich die beiden Platten 82 in paralleler
Ausrichtung gegenüberliegen
und eine Halterung für
den Batteriestapel 14 bilden. In die Mitte jeder Platte 82 wird
eine Zunge 84 (3) eingestanzt, die beim Umformen
des Stanzgitters 38 derart aus der Ebene der jeweiligen
Platte 82 heraus in Richtung der anderen Platte 82 gedrückt wird,
dass die beiden Zungen 84 schräg nach unten weisende Federzungen 86 (4)
mit abgebogenen unteren Enden bilden, die nach dem Einsetzen des
Batteriestapels 14 gegen dessen entgegengesetzte Pole angepresst
werden.
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Nach
der Montage der fünf
Teile 28, 30, 32, 34, 36 des
Stanzgitters 38 im Gehäuse 4 werden
die Leiterplatte 12 und der Batteriestapel 14 eingesetzt, woraufhin
die beiden Platten 82 zusätzlich von zwei gegenüberliegenden
Gehäusevorsprüngen 88 im Gehäuse 4 festgehalten
werden, welche die oberen Ränder
der vertikalen Platten 82 nach dem Einsetzen des Batteriestapels 14 übergreifen,
wie am besten in 2 dargestellt.
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Anschließend werden
die Kabel des piezoelektrischen Wandlers 10 mit ihren Endabschnitten
in die Kabeleinführschlitze 78 eingeführt und
die Membran 8 mit dem Wandler 10 auf den mit einer
Ringdichtung 92 versehenen Rand 94 der Gehäuseöffnung 6 aufgelegt
und dann durch Aufrasten der Abdeckung 18 zwischen dieser
und dem Rand 94 dichtend festgeklemmt.