DE2325838A1

DE2325838A1 - ELECTROMAGNETIC SIGNAL HORN

Info

Publication number: DE2325838A1
Application number: DE2325838A
Authority: DE
Inventors: Rodolfo Pardi
Original assignee: Magneti Marelli SpA
Current assignee: Marelli Europe SpA
Priority date: 1972-05-26
Filing date: 1973-05-22
Publication date: 1973-12-13
Also published as: ES415228A1; IT955867B; AR197606A1; FR2187174A5; SU505376A3; ZA732954B

Description

PATENTANWALT DIPL-INQ. JOACHIM STRASSEPATENT Attorney DIPL-INQ. JOACHIM STREET

MC HANAU · KCfMEKCTK. 1» · POSTFACH 7» · TELi0603 · TELEQRAMME: HANAUPATENT · TELEX: 4H47Mpat MC HANAU KCfMEKCTK. 1 »· POST BOX 7» · TELi0603 · TELEQRAMME: HANAUPATENT · TELEX: 4H47Mpat

FABBRICA ITALIANAFABBRICA ITALIANA MAGNETI MARELLI S. p. A, 21. Mai 1973MAGNETI MARELLI S. p. A, May 21, 1973 Malland, Italien ' Zo/Sp - 10 951Malland, Italy 'Zo / Sp - 10 951 Elektromagnetisches SignalhornElectromagnetic horn

Öle Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Signalhorn mit Trichter und Membran, die ein Elektromagnet und ein Unterbrecher zum Schwingen bringen. Elektrische Signalhörner insbesondere für Kraftfahrzeuge dienen dazu, gefährdete Verkehrsteilnehmer auf das Herannahen eines Kraftfahrzeuges akustisch aufmerksam zu machen und zu warnen.Oils invention relates to an electromagnetic horn with a funnel and membrane that has an electromagnet and a Make the breaker vibrate. Electric signal horns, especially for motor vehicles, are used to alert endangered road users to the approach of a motor vehicle to draw attention and warn acoustically.

Elektrisch angetriebene Signalhörner haben als wichtigstes Element eine Membran die nach dem Prinzip eines WAGNERschenElectrically driven signal horns have a membrane as the most important element based on the WAGNER principle

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Hammers, mit Hilfe eines Elektromagneten und eines Unterbrechers zum Schwingen gebracht werden, wobei das Signalhorn bzw. der Trichter als Impedanz-Adaptor zwischen der Membran und der Luft wirkt. Bei der Scha I I impedanz handelt es sich um das im aligemeinen komplexe Verhältnis des Schal!druckes zur Scha I I sehne I I β in dem Schaltfeld. Die Zahl der Grundschwingungen des schwingenden Systems ist dabei ein Maß für die Tonhöhe des. Signalhorns. Der Klangcharakter wird von der Frequenz und von der Stärke der Obertöne bestimmt.Hammer, be made to vibrate with the help of an electromagnet and an interrupter, the horn or the funnel as an impedance adapter between the Membrane and the air acts. The switch impedance is it is the generally complex relationship of the Scarf! Pressure to the Scha I I sehne I I β in the switching field. the Is the number of fundamental vibrations of the vibrating system a measure of the pitch of the bugle. The sound character is determined by the frequency and the strength of the Overtones determined.

B«i bekannten elektrisch angetriebenen Signalhörnern unter' scheidet man nach Funktion und Bauweise zwischen Aufschlaghörnern und Fanfaren,wobei bei dem ersteren der Anker des AufschIaghornes auf den Magnetkern aufschlägt und j· nach Bauwelse Schwingteller oder Schwingbalken zu lautstarken Obertönen anregt, während bei der elektropneumatisch betätigten Fanfare der Anker nicht auf dem Magnetkern *ufschlägt. Hier bringt die vom Anker erregte Membran «ine Luftsäule Mit definierter Lunge in Schwingungen. Deshalb nüssen Tri chter I a'nge und Frequenz des schwingenden Systems aufeinander abgestimmt sein, da sie die Grundschwingung und damit die Tonhöhe der Fanfaren bestimmen. Die Trichterform kann bei bekannten Fanfaren sowohl gerade als auch schneckenförmig ausgeführt sein.B «i known electrically powered signal horns under ' a distinction is made between service horns and fanfares according to function and construction, with the former being the anchor of the Striking horn hits the magnetic core and then follows Bauwelse vibrating plates or beams too loud Stimulates overtones, while the armature of the electro-pneumatically operated fanfare does not strike the magnetic core *. Here the membrane excited by the armature brings it in Air column with defined lungs in vibrations. That's why nuts length and frequency of the oscillating system be coordinated, as they are the fundamental and thus determine the pitch of the fanfares. With known fanfares, the funnel shape can be straight or be designed helically.

Die überhol wirkung des Signals im Verkehr wird durch dasThe overtaking effect of the signal in traffic is enhanced by the Schall Spektrum und die Größe der Lautstärke bestimmt, wo°Sound spectrum and the size of the volume determines where °

bei die Hörbarkeit des Signais mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit abnimmt.when the audibility of the signal decreases with increasing driving speed.

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Es ist die Aufgabe der Erfindung ein elektrisches Signalhorn der genannten Art zu schaffen, das einen Frequenzbereich aufweist, der ein gutes Durchdringen des Signals im Straßenverkehrs I arm mit einem Minimum an Schalieistung ei— möglicht, und bei dem die Hörbarkeit des Signals mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit nicht im gleichen Maße wie bei bekannten Signalhörnern abnimmt«,It is the object of the invention to provide an electric horn to create the type mentioned, which has a frequency range that allows good penetration of the signal in Road traffic I poor with a minimum of shuttering power. possible, and in which the audibility of the signal with increasing vehicle speed is not to the same extent as decreases with known signal horns «,

Diese Aufgabe wird mit einem elektromagnetischen Signalhorn dadurch gelöst, daß durch die Formgebung des Trichters die Grundfrequenz der Membran innerhalb eines Frequenzbereichs des Signalhorns liegt,in dem die Schai I impedanz einen niedrigen Wert aufweist und die Harmonischen der Grundfrequenz in oder nahezu in Koinzidenz mit den Gegen-Resonanzfrequenzen des !mag InäranteΠs stehen, so daß an diesen Stellen die Maxi ma Swerie der SchaiIimpedanz auftreten. Dazu besteht vorteil haf'terwei se der Trichter ays einem zylindrischen und einem sich nach außen kurvenförmig erweiternden Abschnitt, wobei die Gesamt I ing® des Trichters im umgekehrten Verhältnis zur Grundfrequenz steht, in bevorzugterThis task is done with an electromagnetic bugle solved in that the fundamental frequency of the membrane within a frequency range by the shape of the funnel of the signal horn is in which the Schai I impedance has a low value and the harmonics of the fundamental frequency at or nearly in coincidence with the counter-resonance frequencies des! may be inäranteΠs, so that an The maximum value of the switching impedance occurs at these points. For this purpose, the funnel is usually a cylindrical one and one that widens outwards in a curve Section, with the overall I ing® of the funnel in reverse The relationship to the basic frequency is more preferred

130 Weise beträgt die gesamte Länge L₊ . . * -j— mit einer Abweichuno von 10 Prozent nach oben und nach u"ten, wobei die Gesamtlänge in Metern und die Grundfrequenz in Hertz einzusetzen sind.130 way, the total length is L ₊ . . * -j— with a deviation of 10 percent upwards and downwards, with the total length in meters and the basic frequency in Hertz.

In weiterer Ausgestaltung weist der kurvenförmige Abschnitt die Form einer Kettenfläche oder eines Katenoid und in etwa die gleiche Länge mit einer Toleranz von 20 Prozent nach beiden Seiten wie der zylindrische Abschnitt auf, wobei der Zahlenwert einer Konstanten des Katanoids zwischen 32 und 48 beträgt. Die Konstante des Katenoids entspricht vorzugsweise dem Zahienwert 40.In a further embodiment, the curved section has the shape of a chain surface or a catenoid and roughly the same length with a tolerance of 20 percent both sides like the cylindrical section, the numerical value of a constant of the katanoid between 32 and 48 is. The constant of the catenoid preferably corresponds to the numerical value 40.

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Ferner beträgt das Verhältnis des Öffnunqsquerschnitts einer Kompressions kammer zu dem Querschnitt des zylindrischen Abschnitts 45 mit 20 Prozent Abweichung nach beiden Seiten.Furthermore, the ratio of the opening cross section is one Compression chamber to the cross section of the cylindrical Section 45 with a 20 percent deviation on both sides.

Wenn die Impedanz dos Signalhorns bei einem Betrieb entsprechend der Grundfrequenz der Membran niedrig ist und daher bei einem geringen Widerstand eine Membranbewegung ausübt, führt die Membran eine ausreichend große Schwingungsbewegung durch.When the impedance of the signal horn is low when operating according to the fundamental frequency of the membrane and therefore, when a diaphragm movement exerts a low resistance, the diaphragm performs a sufficiently large one Vibrational movement through.

Mit einem Signalhorn der obengenannten Art wird der Vorteil erzielt, daß die Harmonischen zu der Grundfrequenz der Membran mit den Gegen-Resonanzfrequenzen übereinstimmen, wodurch der wirksame Anteil der SignaI hornimpedanz Maximalwerte erreicht und die ausgestrahlte Scha I Ieistung gleichfalls eitmn Maximalwert aufweist.With a horn of the type mentioned above, the advantage achieved that the harmonics to the fundamental frequency of the diaphragm coincide with the counter-resonance frequencies, whereby the effective portion of the signal horn impedance reaches maximum values and the emitted power is also achieved Has maximum value.

Der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing.

Es ze i gen: .Show it: .

Fig. 1 in allgemeiner Darstellung die Abhängigkeit derFig. 1 in a general representation the dependence of Scha I I impedanz eines Signalhorns von der Frequenz f_t Scha II impedance of a signal horn of the frequency f _t

Fig. 2 eine Darstellung nach Fig. 1 mit den Frequenzen der Membran entsprechend der Erfindung, undFIG. 2 shows a representation according to FIG. 1 with the frequencies the membrane according to the invention, and

Fig. 3 den Trichter eines Signalhorns mit einem Abschnitt in Form einer Kettenfläche.3 shows the funnel of a signal horn with a section in the form of a chain surface.

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Fig. 1 und 2 zeigen, daß der wirksame Anteil R und der I maginär-AnteiI X der SignaI hornimpedanz Amplituden A mit Minima bei den Frequenzen f¹, f", f"¹, usw. aufweist, welche den Resonanzfrequejizen des Signalhorns entsprechen, während Maxima bei den Gegen-Resonanzf requenzen f ' , f" , f''' des Signalhorns auftreten.1 and 2 show that the effective component R and the I maginary component X of the signal horn impedance has amplitudes A with minima at the frequencies f ¹ , f ", f" ¹ , etc., which correspond to the resonance frequencies of the signal horn, while maxima occur at the counter-resonance frequencies f ', f ", f"' of the horn.

Für eine optimale Wirksamkeit des Signalhorns stellt f. die Grundfrequenz der Membran und f«, f,, usw. die entsprechende zweite, dritte, usw. Harmonische dieser Grundfrequenz dar, da die Kompressionskammer C des Signalhorns die Grundfrequenz f. innerhaIb*eines Frequenzbereiches wiedergibt, in dem die SignaIhorn-SchaI I impedanz niedrig ist und die Frequenzen f., f„,"f-, usw. das Vielfache der Grundfrequenz betragen, die in Koinzidenz oder nahezu in Koinzidenz mit den Signalhorn Gegen-ResonanzfrequenzenFor optimal effectiveness of the signal horn, f. Represents the fundamental frequency of the membrane and f «, f ,, etc. the corresponding one second, third, etc. harmonics of this fundamental frequency, since the compression chamber C of the horn the basic frequency f. within * a frequency range reproduces, in which the signal horn switch I impedance low and the frequencies f., f "," f-, etc. are multiples of Fundamental frequency that are in coincidence or almost in Coincidence with the bugle counter-resonance frequencies

f" , f"¹ , usw. stehen. Dieser Zusammenhang mit der Grunda ■ af ", f" ¹ , etc. stand. This connection with the Grunda ■ a

frequenz mit ihren Harmonischen und den Gegen-Resonanzfrequenzen ist in Fig. 2 dargestellt.frequency with its harmonics and the counter-resonance frequencies is shown in FIG.

Der Trichter des Signalhorns besteht aus einem zylindrischen Abschnitt und einem nach außen kurvenförmig verlaufenden Abschnitt, wobei die Gesamtlänge L. . . = -t - 10 % beträgt, um zu erreichen, daß die zweite Harmonische f~ der Grundfrequenz der Membran in Koinzidenz mit der zweiten Gegen-Resonanzfrequenz f " des Signalhorns steht. In dieser Beziehung wird die Gesamtlänge des Signalhorns in Metern, gemessen längs der Achse, und die Frequenz f. des Grundtons der Membran in Hertz eingesetzt, entsprechend der Gleichung:The horn of the horn consists of a cylindrical section and an outwardly curved section, the total length L.. . = -t - 10 % in order to achieve that the second harmonic f ~ of the fundamental frequency of the membrane coincides with the second counter-resonance frequency f "of the bugle. In this relation, the total length of the bugle is measured in meters along the Axis, and the frequency f. Of the fundamental tone of the membrane in Hertz, according to the equation:

l±9. 340 _ . _ 130 l ± 9. 340 _. _ 130

;-*nr;_e - ²V ^Ltota.e - f,;-*No; _e - ² V ^L tota.e - f,

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Der kurvenförmige Abschnitt des Trichters ist als Kettenffache ausgebildet, die ein Profil entsprechend der Beziehung y=*y cos(-) aufweist, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Um eine Koinzidenz zwischen der dritten Harmonischen f, mit der dritten Gegen-Resonanzfrequenz f"V zu erzielen, The curved section of the funnel is designed as a chain fold, which has a profile corresponding to the relationship y = * y cos (-), as shown in FIG. 3. In order to achieve a coincidence between the third harmonic f, with the third counter-resonance frequency f "V,

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müssen folgende Bedingungen erfüllt sein:the following conditions must be met:

Das Verhältnis der Länge L. des zylindrischen Abschnitts zu der Länge L_? des kurvenförmfgen Abschnitts ist gleich 1 «it einer Toleranz von - 20 Prozent, die Konstante h der Kettenfläche bzw. des Katenotds liegt in einem Bereich von 32 und 43, bevorzugt weist diese Konstante h den Wert 40 auf und das Verhältnis des Querschnitts der Kompressionskamnter C zu dem Querschnitt des zylindrischen Abschnitts des Signalhorns lautet 45 mit einer möglichen Abweichung' von 20 Prozent nach oben und nach unten.The ratio of the length L. of the cylindrical section to the length L _? of the curve-shaped section is equal to 1 ″ with a tolerance of -20 percent, the constant h of the chain area or of the Katenotd is in a range of 32 and 43, this constant h preferably has the value 40 and the ratio of the cross section of the compression chambers C. to the cross-section of the cylindrical portion of the horn is 45 with a possible deviation of 20 percent up and down.

Ansprüche:Expectations:

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Claims

Expectations:

Γΐ.) Elektromagnetisches Signalhorn m,i t Trichter und Membran, die ein Elektromagnet und ein Unterbrecher zum Schwingen bringen , dadurch gekennzeichnet, daß durch die Formgebung des Trichters die Grundfrequenz (f.) der Membran innerhalb eines Frequenzbereiches des Signalhorns liegt, in dem die Scha I I i impedanz einen niedrigen Wert aufweist und die Harmonischen (f_?, f,, usw.) der Grundfrequenz (f.) in oder nahezu in Koinzidenz mit .den Gegen-Resonanzfrequenzen (fa", fa"¹, usw.) des Imaginär—Anteils (X) stehen, so daß an diesen Stellen die Maximalwerte der Scha I I impedanz auftreten.Γΐ.) Electromagnetic horn with funnel and membrane, which cause an electromagnet and a breaker to vibrate, characterized in that the shape of the funnel, the fundamental frequency (f.) Of the membrane is within a frequency range of the horn in which the Scha II i impedance has a low value and the harmonics (f _?, F ,, etc.) of the fundamental frequency (f.) In or almost in coincidence with the counter-resonance frequencies (fa ", fa" ¹ , etc.) of the imaginary —Part (X) are present, so that the maximum values of the switching impedance occur at these points.

2. Elektromagnetisches Signalhorn nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, da3 der Trichter aus einem zylindrischen (L.) und einem sich nach außen kurvenförmig erweiternden Abschnitt (Lo) besteht, wobei die Gesamtlänge des Trichters im umgekehrten Verhältnis zur Grundfrequenz steht.2. Electromagnetic horn according to claim 1, characterized in that the da3 Funnel from a cylindrical (L.) and a self outward curving section (Lo) where the total length of the funnel is inversely related to the fundamental frequency.

3. Electromagnetic horn according to claim 2, characterized in that the

Gesamtlänge totale = -7— mit einer Abweichung von zehnTotal length total = -7- with a deviation of ten

^r 1 ^r 1

Prozent nach oben und nach unten beträgt, wobei die Gesamtlänge (L₊ . ) in Metern und die Grundfrequenz (f.)Percent up and down, with the total length (L ₊ .) In meters and the base frequency (f.)

TOT3 I θ. ι

in Hertz einzusetzen sind.are to be used in Hertz.

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4. EIektromagnetisphes signal horn according to the claims! to 3, characterized in that the curved section (L _? ) has the shape of a chain surface or a catenoid and approximately the same length with a tolerance of twenty percent on both sides as the cylindrical section (L.), the numerical value being one Constant (h) of the catenoid is between 32 and 48.

5. Electromagnetic horn according to claim 5, d a by marked that the Constant of the catenoid corresponds to the numerical value 40.

6. Electromagnetic horn according to claims 4 and

5, characterized in that the ratio of the opening cross section of a compression chamber (C) to the cross section of the cylindrical portion 45 is with a twenty percent deviation on both sides.

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