DE1241730B

DE1241730B - Electromagnetic horn

Info

Publication number: DE1241730B
Application number: DES70491A
Authority: DE
Original assignee: VILMECA SA
Current assignee: VILMECA SA
Priority date: 1960-03-29
Filing date: 1960-09-22
Publication date: 1967-06-01

Description

Elektromagnetisches Signalhorn Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Signalhorn, insbesondere Kraftfahrzeughupe, bei welchem die von einer Membran erzeugten Signale durch einen Schalltrichter abgegeben werden.Electromagnetic horn The invention relates to an electromagnetic horn Signal horn, in particular motor vehicle horn, in which the generated by a membrane Signals are emitted through a horn.

Solche elektromagnetische Signalhörner werden insbesondere als Hupen in Kraftfahrzeugen verwendet. Bekannte Hupen dieser Gattung haben den Nachteil, daß man zur Erzielung einer großen Lautstärke die Grundschwingungszahl der Membran ge- nau der des Schalltrichters anpassen muß. Dieses ist insbesondere ein fertigungstechnischer Nachteil.Such electromagnetic signal horns are used in particular as horns in motor vehicles. Known horns of this type have the disadvantage that in order to achieve a high volume, the fundamental number of vibrations of the diaphragm must be matched exactly to that of the horn. This is in particular a disadvantage in terms of manufacturing technology.

Aus der Tatsache, daß die größte Lautstärke nur dann erzielt wird, wenn diese Grundschwingungszahlen von Membran und Schalltrichter gleich sind, ergibt sich ein weiterer schwerwiegender Nachteil dadurch, daß unter dem Einfluß von Temperaturschwankungen, die wohl die Grundschwingzahl der Membran, nicht aber die des Schalltrichters ändern, die maximale Schallausbeute jeweils nur bei derjenigen Temperatur der Membran erreicht wird, d. h. also praktisch der Umgebungstemperatur, bei welcher die Grundschwingungszahl der Membran gleich ist der des Schalltrichters.The fact that the greatest volume is only achieved when these fundamental frequencies of the diaphragm and bell are the same, there is a further serious disadvantage that, under the influence of temperature fluctuations, the fundamental number of the membrane, but not that of the bell change, the maximum sound output is only achieved at that temperature of the membrane, d. H. practically the ambient temperature at which the fundamental frequency of the diaphragm is the same as that of the bell.

Die Erfindung geht von der überlegung aus, daß man diese beiden zusammenhängend auftretenden technischen Nachteile beseitigen kann, wenn es gelingt, eine Hupe zu bauen, die unabhängig von der übereinstimmung der Grundschwingungszahlen der Membran und des Schalltrichters eine hohe Lautstärke abgeben kann.The invention is based on the idea that these two are connected Can eliminate occurring technical disadvantages if it is possible to use a horn build that are independent of the correspondence of the fundamental frequencies of the membrane and the horn can emit a high volume.

Ausgehend von dieser überleggung überwindet die Erfindung die beschriebenen Nachteile eines Signalhornes der eingangs bezeichneten Gattung dadurch, daß zwischen dem zur Außenluft freien Querschnitt S4 am Ende des Schalltrichters 5 der schwingenden Oberfläche S, der Membran und der Grundfrequenz F des Schalltrichters ohne Berücksichtigung der Eigenschwingzahl der Membran die Beziehung besteht, worin für 380 <F <520 bei 201 C, K zwischen 500 und 680 liegt und vorzugsweise den Wert K = 590 hat, und daß das Verhältnis zwischen den Längen des zylindrischen Teiles 3 des Schalltrichters und dessen konischem Teil 4, der in den SchaUbecher 5 übergeht, bei einer Grundfrequenz des Schalltrichters von 410 Hz 3,25 und bei einer Grundfrequenz des Schalltrichters von 490 Hz 2,16 beträgt, wobei sich die angegebene Verhältniszahl zwischen diesen Grenzen linear in Abhängigkeit von der Grundfrequenz ändert, Es ist in diesem Zusammenhang darauf hinzuweisen, daß bereits eine Hupe der eingangs bezeichneten Gattung beschrieben wurde, bei welcher die kreisförmigen Flächen der Membran und des freien Querschnitts am Ende des Schalltrichters etwa das Verhältnis 1: 1 haben. Dieses Verhältnis liegt zwar innerhalb des oben als erfindungserheblich angegebenen Wertes, bei der Beschreibung dieser bekannten Hupe ist aber nicht gesagt, daß bei der Konstruktion irgendwelche Rücksicht auf die Arbeitsfrequenzen genommen wurde. Bei dieser bekannten Hupe liegt aber das obengenannte Verhältnis zwischen 4,5 und 5 im Gegensatz zu den wesentlich kleineren Werten, die die Erfindung bei der Konstruktion einer derartigen Hupe ohne Berücksichtigung der Meinbraneigenfrequenz vorschreibt.Based on this consideration, the invention overcomes the described disadvantages of a signal horn of the type mentioned in that between the cross section S4 free to the outside air at the end of the horn 5 of the vibrating surface S, the diaphragm and the fundamental frequency F of the horn without taking into account the natural frequency of vibration of the diaphragm the relationship consists, in which for 380 <F <520 at 201 C, K is between 500 and 680 and preferably has the value K = 590 , and that the ratio between the lengths of the cylindrical part 3 of the bell and its conical part 4, which merges into the cup 5 , at a base frequency of the bell of 410 Hz is 3.25 and with a base frequency of the bell of 490 Hz is 2.16 , the specified ratio between these limits is linear It should be pointed out in this context that a horn of the type mentioned at the beginning has already been described in which the circular surfaces of the membrane and the free cross section at the end of the horn have a ratio of approximately 1: 1 . Although this ratio is within the value specified above as being relevant to the invention, the description of this known horn does not say that the construction of the operating frequencies has been taken into account. In this known horn , however, there is the above-mentioned ratio between 4.5 and 5 in contrast to the much smaller values that the invention prescribes for the construction of such a horn without taking the Meinbrane natural frequency into account.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist weiter vorgesehen, daß zwischen kleinstem und größtem Querschnitt sowie Länge des konischen Abschnittes S2 bzw S, bzw. L2 und der Größe K die Beziehung besteht; durch Beachtung dieser Vorschrift erhält man eine weitere erhebliche Steigerung der Schallausbeute.In an expedient embodiment of the invention it is further provided that the relationship between the smallest and largest cross-section and the length of the conical section S2 or S, or L2 and the size K is established consists; by observing this rule, a further considerable increase in the sound output is obtained.

Bekanntlich kann man bei den meisten bekannten elektromagnetischen Signalhörnem durch Veränderung der elektromagnetischen Erregung die Lautstärke regeln. Wegen des ausgezeichneten Wirkungsgrades der elektromagnetischen Hupe nach der Erfindung läßt sich dies zunächst nicht erreichen. Man kann aber durch einen Kunstgriff erreichen, daß auch bei der elektromagnetischen Hupe nach der Erfindung durch Änderung der elektromagnetischen Erregung eine entsprechende Änderung der Lautstärke erreicht wird. Zu diesem Zweck verbindet man die Kompressorkammer oder den Schallkanal der Hupe nach der Erfindung ständig durch eine kleine öffnung mit der Außenluft.It is well known that most of the known electromagnetic Signal horns regulate the volume by changing the electromagnetic excitation. Because of the excellent efficiency of the electromagnetic horn according to the invention this cannot be achieved at first. Man but can through one A trick to achieve that even with the electromagnetic horn according to the invention by changing the electromagnetic excitation a corresponding change in the Volume is reached. For this purpose one connects the compressor chamber or the sound channel of the horn according to the invention constantly through a small opening the outside air.

Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. In dieser zeigt F i g. 1 eine Draufsicht auf den die Membran haltenden Teil des Schalltrichters, F i g. 2 einen Schnitt auf der Linie II-II in F i g. 1 und F i g. 3 eine schematische Darstellung des abgewickelten Schalltrichters.In the following, the invention is explained using an exemplary embodiment with reference to the drawing. In this FIG. 1 shows a plan view of the part of the horn that holds the membrane, FIG . 2 shows a section on the line II-II in FIG. 1 and F i g. 3 is a schematic representation of the unwound bell.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist die Meinbran 1 an einer Druckkammer 2 befestigt, die ihrerseits mit dem zylindrischen Teil 3 des Schalltrichters verbunden ist.As can be seen from the drawing, the Meinbran 1 is attached to a pressure chamber 2, which in turn is connected to the cylindrical part 3 of the horn.

Der konische Tei14 des Trichters geht an seinem einen Ende bei A in den zylindrischen Teil 3 und an seinem anderen Ende bei B in den Schallbecher 5 über.The conical part of the funnel merges at one end at A into the cylindrical part 3 and at its other end at B into the bell 5 .

In F i g. 3, welche schematisch die Querschnittsänderungen des Schalltrichters wiedergibt, ist auch die Membran 1 eingezeichnet, deren freie Oberfläche mit S, bezeichnet ist.In Fig. 3, which schematically shows the changes in cross section of the horn, the diaphragm 1 is also shown, the free surface of which is denoted by S.

In der gleichen Zeichnung ist mit S, der Querschnitt des zylindrischen Teils 3 und mit S, der Querschnitt des Trichters an der Stelle angegeben, an der der konische Teil 4 in den Schallbecher 5 übergeht.In the same drawing, S, the cross-section of the cylindrical part 3 and S, the cross-section of the funnel at the point where the conical part 4 merges into the bell 5 is indicated.

S4 ist der Ausgangsquerschnitt des Schalltrichters 5. S4 is the exit cross-section of the horn 5.

Ebenfalls in F i g. 3 ist die Länge des zylindrischen Teils mit Li und die Länge des konischen Teils des Schalltrichters mit L2 bezeichnet, wobei die Längen auf der Mittelachse des Trichters, die in F i g. 1 strichpunktiert wiedergegeben ist, gemessen sind.Also in FIG. 3 , the length of the cylindrical part is denoted by Li and the length of the conical part of the bell jar L2, the lengths on the central axis of the bell, which are shown in FIG . 1 is shown in phantom, are measured.

Erfindungsgemäß wird verlangt, daß 1 . zwischen 500 und 680, vorzugsweise bei 590 liegt, wobei S4 und S, bereits oben näher definiert sind. F ist die Eigenfrequenz des Schalltrichters bei 20' C, ausgedrückt in Hertz, welche normalerweise zwischen 380 und 520 liegt, 2. zwischen 20 und 30 liegt und vorzugsweise 25 beträgt, 3. gleich 3,25 bei einer Frequenz des Trichters von 410 Hz und gleich 2,16 bei einer Frequenz des Trichters von etwa 490 Elz ist, wobei das Verhältnis - sich linear in Abhängigkeit von der Frequenz ändert, und 4. wobei S, und S, in Quadratzentimetem und L, in Zentimetern ausgedrückt sind.According to the invention it is required that 1. between 500 and 680, preferably is at 590 , where S4 and S are already defined in more detail above. F is the natural frequency of the horn at 20 ° C, expressed in Hertz, which is normally between 380 and 520 , 2. is between 20 and 30 and is preferably 25 , 3. equal to 3.25 at a frequency of the funnel of 410 Hz and is equal to 2.16 at a frequency of the funnel of about 490 Elz, where the ratio - changes linearly as a function of the frequency, and 4. where S, and S, are expressed in square centimeters and L, in centimeters.

Bekanntlich werden Signalhörner im allgemeinen paarweise verwendet, wobei ein Tiefton- und ein Hochtonhom eingebaut werden.It is well known that signal horns are generally used in pairs, whereby a bass and a tweeter are installed.

Aus Gründen des Schönheitssinnes wird zumeist Wert darauf gelegt, daß nur ein Schallbecher für beide Hörner vorhanden ist, wodurch sich für beide Hörner jedoch ein unterschiedlicher Faktor K ergibt, welcher notwendigerweise von dem Bestwert 590, der oben als ein Hauptmerkmal der Erfindung genannt wurde, abweicht.For reasons of beauty, it is mostly important that there is only one bell for both horns, but this results in a different factor K for both horns, which necessarily deviates from the best value 590, which was mentioned above as a main feature of the invention .

In einem solchen Fall wird empfohlen, das Hochton- und das Tieftonhom so zu bauen, daß der Mittelwert des FaktorsK im wesentlichen 590 beträgt.In such a case it is recommended to build the high and low frequency horns so that the mean value of the factor K is essentially 590 .

In F i g. 2 ist ein Teilschnitt durch ein erfindungsgemäßes Signalhorn wiedergegeben. Das Horn besteht aus entsprechend geformten Kunststoffteilen, die auf besonders sinnreiche Weise zusammengebaut sind. Wie die Zeichnung zeigt, halten die Schrauben 6 die beiden Schalltrichterteile mit I-Elfe einer entsprechenden Mutter 7 zusammen, die in einer sechseckigen Öffnung im in der Zeichnung unteren Teil des Trichters versenkt liegt, während das überstehende Ende 6a der Schraube 6 zur Befestigung des Elektromagneten und der Membran mit Hilfe einer zweiten Schraube dient. Bekanntlich ist es wünschenswert, ein Signalhom auf geringere Lautstärke für den Stadtverkehr und auf größere Lautstärke für die Landstraße durch Änderung der zugeführten elektrischen Energie umstellen zu können.In Fig. 2 shows a partial section through a horn according to the invention. The horn consists of appropriately shaped plastic parts that are assembled in a particularly ingenious way. As the drawing shows, the screws 6 hold the two horn parts together with I-Elfe a corresponding nut 7 , which is countersunk in a hexagonal opening in the lower part of the funnel in the drawing, while the protruding end 6a of the screw 6 is used to fasten the electromagnet and the membrane is used with the help of a second screw. As is known, it is desirable to be able to convert a signal horn to a lower volume for city traffic and to a higher volume for country roads by changing the electrical energy supplied.

Bei dem erflndungsgemäßen Signalhorn ist es jedoch schwierig, lediglich durch Verminderung der zugeführten elektrischen Energie eine ausreichende Verminderung der Lautstärke zu erzielen. Diese Erscheinung beruht auf dem ausgezeichneten Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Horns.With the horn according to the invention, however, it is difficult only a sufficient reduction by reducing the electrical energy supplied the volume. This phenomenon is due to the excellent efficiency of the horn according to the invention.

Es ist jedoch festgestellt worden, daß man bei einem Signalhom beliebiger Bauart die Lautstärke auf »Stadtverkehr« senken kann, wenn die Kompressionskammer oder der Schalltrichter mit einer ständig unverschlossenen öffnung versehen wird. Eine derartige Öffnung verringert die auf »überlandverkehr« eingestellte Lautstärke nur unmerklich. Beispielsweise ist es möglich, eine derartige Öffnung in Gestalt einer 2 mm im Durchmesser betragenden Bohrung, die in die Kompressionskammer führt, anzubringen, die hierdurch eine ständige Verbindung zur Außenluft herstellt.However, it has been found that with a signal hom one can arbitrarily Design can lower the volume on "city traffic" if the compression chamber or the horn is provided with a permanently unlocked opening. Such an opening reduces the volume set for "interurban traffic" only imperceptibly. For example, it is possible to have such an opening in the shape a 2 mm diameter hole that leads into the compression chamber, to be attached, which creates a permanent connection to the outside air.

Claims

Claims: 1. Electromagnetic horn, especially Kraftfahrzeughupe, wherein the signals generated by a membrane are delivered through a horn, d a d u rch g e - denotes that between the free to the outside air cross-section (S4) at the end of the horn (5) , the vibrating surface (S1) of the diaphragm and the fundamental frequency (F) of the horn without taking into account the natural frequency of the diaphragm the relationship consists, where for 3 80 < F < 520 at 20 ' C, K is between 500 and 680 and preferably has the value K = 590 , and that the ratio between the lengths of the cylindrical part (3) of the bell and its conical part (4), which merges into the bell (5) , with a base frequency of the bell of 410 Elz 3.25 and a base frequency of the bell of 490 Ih 2, 16 , the specified ratio changing linearly between these limits as a function of the fundamental frequency.

2. Signal hom according to claim 1, characterized in that between the smallest and largest cross-section and length of the conical section (S2 or S, or L2) and the size K (see. Claim 1) the relationship consists. 3. Signal horn according to spoke 1, characterized in that the compression chamber (2) or the sound tube is continuously connected to the outside air by means of an opening. Documents considered: German Patent No. 425 367; German Auslegeschrift No. 1025 761; British Patent Nos. 609 548, 581997; "Journal for Technical Physics", 1931, No. 12, pp. 621 to 627.