EP0337067A2 - Signalhorn, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Signalhorn, insbesondere für Kraftfahrzeuge Download PDF

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EP0337067A2
EP0337067A2 EP89102306A EP89102306A EP0337067A2 EP 0337067 A2 EP0337067 A2 EP 0337067A2 EP 89102306 A EP89102306 A EP 89102306A EP 89102306 A EP89102306 A EP 89102306A EP 0337067 A2 EP0337067 A2 EP 0337067A2
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signal horn
funnel
opening
horn according
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Werner Kukuk
Stefan Gepfert
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    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K9/00—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
    • G10K9/18—Details, e.g. bulbs, pumps, pistons, switches or casings
    • G10K9/22—Mountings; Casings

Definitions

  • the invention relates to a signal horn, in particular for motor vehicles, with a membrane which is moved by a drive and which acts on a pressure chamber, with a funnel which connects to the pressure chamber, which is wound up parallel to the membrane and which ends in a sound outlet opening and means for connecting a portion of the bugle to the surrounding air.
  • Such a bugle is known from DE-AS 12 56 115.
  • the known bugle has disadvantages, however, because no measures are specified to free the horn of the bugle from water, which can form due to condensation in the hopper or due to a surge of water, for. B. when driving the motor vehicle through rain through the sound outlet into the funnel.
  • water in the funnel impedes the sound transformation of the funnel and can thus lead to a sound that is attenuated in volume through to a falsification of the sound, or even to the complete failure of the signal horn.
  • the object of the invention is to create a signal horn in which the sound emitted by water in the funnel is avoided.
  • the funnel has a substantially downward opening at a turn lying at the lowest point for a given mounting position of the signal horn, to which an essentially downward-pointing channel adjoins.
  • an essentially downward-pointing channel is also provided, which connects to the opening.
  • the channel is an open tube, which is quasi "open" acoustically only for its resonant frequencies, but acts like an acoustic closure for the frequency ranges in between. In these intermediate areas there is therefore no appreciable weakening of the frequency components conducted within the funnel.
  • the signal horn according to the invention thus has the advantage over the known one that water located in the funnel can run out of the funnel via the opening and the channel and so that an adverse impairment of the sound by water in the funnel is avoided.
  • the channel can prevent the influences of the opening in certain frequency ranges that impair the sound of the signal horn.
  • a channel alone is required so that the bugle according to the invention with the above. acoustic advantages can be built easily and inexpensively.
  • the length of the channel dependent on the frequency position of the harmonics generated by the signal horn.
  • the sound of the bugle is composed of a number of harmonics.
  • the lowest harmonic is called the fundamental and the frequencies of the higher harmonics are an even multiple of the fundamental.
  • the length of the channel can then be selected depending on the location of these frequencies. This takes advantage of the fact that the channel has the acoustic properties of an open tube that draws vibrational energy from the funnel in its resonance frequencies, but blocks this energy transport in the frequency ranges in between. This fact takes advantage of the invention and the length of the channel is advantageously chosen such that the resonance frequencies of the tube do not match in frequency with the harmonics generated by the signal horn, but in between, but preferably above the volume-determining harmonics.
  • horns with funnels When used in motor vehicles, horns with funnels are used, the volume-determining harmonics of which are between 1000 ... 3000 Hz. With signal horns of this type, it has proven to be particularly advantageous if the length of the channel is approximately 2 to 6 cm. This applies in particular to channel cross sections of 3 ... 9 square millimeters.
  • the cross-sectional area of the opening is larger than 3 square millimeters.
  • a quick drain of the water from the funnel is guaranteed, but the effective acoustic effectiveness of the channel decreases due to the effects of the mouth.
  • a maximum cross-sectional area of 9 square millimeters has proven to be the upper limit.
  • the cross-sectional area of the channel is approximately equal to the cross-sectional area of the opening and if the channel and / or opening have a round cross section.
  • the channel extends from the deepest turn to the sound outlet opening, because with the usually in the Motor vehicle used horns the length of the channel is then in the advantageous range of about 2 ... 6 cm.
  • the single figure shows a signal horn according to the invention which is attached to the motor vehicle with the membrane plane perpendicular to the direction of travel and whose sound outlet opening is arranged parallel to the membrane plane.
  • the sound outlet opening (5) thus hangs down and points to the road on which the motor vehicle is moving.
  • a funnel (1) is shown, which connects to a pressure chamber, which is not recognizable in the figure behind the funnel.
  • the membrane also not shown, is also located behind the funnel, approximately parallel to the plane of the drawing.
  • the drive of the horn according to the invention is also covered by the funnel (1).
  • the funnel (1) opens into a sound outlet opening (5) and has a downward and deepest turn (2) which has an essentially downward opening (3).
  • the opening (3) merges into an essentially downward-pointing channel (4) which is arranged in such a way that the channel (4) extends from the deepest winding (2) to the sound outlet opening (5).
  • the signal horn according to the invention is fastened to the body of the motor vehicle (not shown in the figure) by a fastening tab (6).
  • the measure according to the invention can thus reliably prevent the sound emitted by the signal horn according to the invention from being distorted by water in the funnel (1).

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Abstract

Bei einem Signalhorn, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Membran, die durch einen Antrieb bewegt wird und die auf eine Druckkammer wirkt, mit einem Trichter (1), der sich an die Druckkammer anschließt, der parallel zur Membran aufgewickelt ist und der in einer Schallaustrittsöffnung (5) endet und mit Mitteln zur Verbindung eines Teils des Signalhorns mit der umgebenden Luft, weist der Trichter zur Vermeidung von Beeinträchtigungen des abgestrahlten Klangs durch Wasser im Trichter an einer bei vorgegebener Anbaulage des Signalhorns am tiefsten liegenden Windung (2) eine im wesentlichen nach unten weisende öffnung (3) auf, an die sich ein im wesentlich nach unten weisender Kanal (4) anschließt.

Description

  • 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 parallel zur Membran aufgewickelt ist und der in einer Schallaustrittsöffnung endet und mit Mitteln zur Verbindung eines Teils des Signalhorns mit der umgebenden Luft.
  • Ein derartiges Signalhorn ist aus der DE-AS 12 56 115 bekannt. Dort ist ein Kanal zur Entlüftung eines Raums vorgesehen, der den elektromagnetischen Antrieb für die Membran enthält, um eine Vorspannung der Membran durch einen geschlossenen Raum zu verhindern.
  • Das bekannte Signalhorn hat jedoch Nachteile, denn es sind keine Maßnahmen angegeben, um den Trichter des Signalhorns von Wasser zu befreien, das sich durch Kondensation im Trichter bilden kann oder das durch einen Wasserschwall z. B. bei der Fahrt des Kraftfahrzeugs durch Regen über die Schallaustrittsöffnung in den Trichter gelangen kann. Wasser im Trichter behindert jedoch die Schalltransformation des Trichters und kann so über eine Klangverfälschung zu einem in der Lautstärke abgeschwächten Klang, bis hin zum völligen Ausfall des Signalhorns führen.
  • Aus der DE-OS 25 01 584 ist zwar ein Signalhorn mit Entwässerungsöffnungen bekannt. Diese Entwässerungsöffnungen dienen jedoch zur Entwässerung des Raums, in dem sich der pneumatische Antrieb der Membrane befindet. Dort sind ebenfalls keine Mittel zum Entwässern des Trichters vorgesehen.
  • Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Signalhorn zu schaffen, bei dem Beeinträchtigungen des abgestrahlten Klangs durch Wasser im Trichter vermieden werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Trichter an einer bei vorgegebener Anbaulage des Signalhorns am tiefsten liegenden Windung eine im wesentlichen nach unten weisende Öffnung aufweist, an die sich ein im wesentlichen nach unten weisender Kanal anschließt.
  • Dadurch, daß der Trichter an einer bei vorgegebener Anbaulage des Signalhorns am tiefsten liegenden Windung eine im wesentlichen nach unten weisende Öffnung aufweist, kann das Wasser, insbesondere das Schwallwasser, das sich in der am tiefsten liegenden Windung befindet, aus dem Trichter abfließen. Allein die Anwendung dieser Maßnahme würde jedoch Klang und Schalldruck des Signalhorns durch die so entstandene Störung der Trichterfunktion beeinträchtigen. Deshalb ist weiterhin erfindungsgemäß ein im wesentlichen nach unten weisender Kanal vorgesehen, der sich an die Öffnung anschließt. Der Kanal ist ein offenes Rohr, das akustisch jedoch nur für seine Resonanfrequenzen quasi "offen" ist, für die dazwischen liegenden Frequenzbereiche jedoch wie ein akustischer Verschluß wirkt. In diesen Zwischenbereichen tritt also keine nennenswerte Abschwächung der innerhalb des Trichters geleiteten Frequenzkomponenten auf.
  • Das erfindungsgemäße Signalhorn hat also gegenüber dem vorbekannten den Vorteil, daß im Trichter befindliches Wasser aus dem Trichter über die Öffnung und den Kanal ablaufen kann und daß so eine nachteilige Beeinträchtigung des Schalls durch Wasser im Trichter vermieden wird. Zugleich können durch den Kanal die den Klang des Signalhorns beeinträchtigenden Einflüsse der Öffnung in gewissen Frequenzbereichen unterbunden werden. Als zusätzlicher Teil ist allein ein Kanal erforderlich, so daß das erfindungsgemäße Signalhorn mit den o. a.. akustischen Vorteilen einfach und kostengünstig aufgebaut werden kann.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Signalhorns gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Es ist vorteilhaft, die Länge des Kanals von der Frequenzlage der vom Signalhorn erzeugten Harmonischen abhängig zu machen. Bekanntlich setzt sich der Klang des Signalhorns aus einer Reihe von Harmonischen zusammen.
  • Die tiefste Harmonische wird als Grundton bezeichnet und die Frequenzen der höheren Harmonischen sind jeweils ein gradzahliges Vielfaches des Grundtones. Abhängig von der Lage dieser Frequenzen kann dann die Länge des Kanals gewählt werden. Dabei wird die Tatsache ausgenutzt, daß der Kanal die akustischen Eigenschaften eines offenen Rohres aufweist, das in seinen Resonanzfrequenzen dem Trichter Schwingungsenergie entzieht, aber in den dazwischen liegenden Frequenzbereichen diesen Energietransport sperrt. Diese Tatsache macht sich die Erfindung zunutze und man wählt vorteilhaft die Länge des Kanals derart, daß die Resonanzfrequenzen des Rohrs frequenzmäßig nicht mit den vom Signalhorn erzeugten Harmonischen übereinstimmen, sondern dazwischen, vorzugsweise jedoch oberhalb der lautstärkebestimmenden Harmonischen liegen.
  • Bei der Verwendung im Kraftfahrzeug werden Signalhörner mit Trichtern benutzt, deren lautstärkebestimmenden Harmonische etwa zwischen 1000 ... 3000 Hz liegen. Bei derartigen Signalhörnern hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Länge des Kanals etwa 2 ... 6 cm beträgt. Die gilt insbesondere für Kanalquerschnitte von 3 ... 9 Quadratmillimetern.
  • Um eine Verstopfung der Öffnung bzw. des Kanals durch Fremd- und Schmutzpartikel zu verhindern, ist es vorteilhaft, wenn die Querschnittsfläche der öffnung größer als 3 Quadratmillimeter ist. Bei größer werdenden Querschnitten ist zwar ein schneller Ablauf des Wassers aus dem Trichter gewährleistet, dafür nimmt aber die effektive akustische Wirksamkeit des Kanals infolge der Mündungseinflüsse ab. In der Praxis hat sich eine Querschnittsfläche von maximal 9 Quadratmillitern als obere Grenze erwiesen.
  • Zur Vereinfachung der Fertigung ist es vorteilhaft, wenn die Querschnittsfläche des Kanals in etwa gleich der Querschnittsfläche der öffnung ist und wenn Kanal und/oder öffnung einen runden Querschnitt aufweisen. Insbesondere bei Signalhörnern, deren Schallaustrittsöffnungen etwa parallel zur Membrane liegt und die derart am Kraftfahrzeug befestigt sind, daß die Schallaustrittsöffnung senkrecht zur Fahrtrichtung weist, ist es vorteilhaft, wenn der Kanal von der am tiefsten liegenden Windung bis zur Schallaustrittsöffnung reicht, weil bei den üblicherweise im Kraftfahrzeug benutzten Signalhörner die Länge des Kanals dann im vorteilhaften Bereich von etwa 2 ... 6 cm liegt.
  • Zur weiteren Vereinfachung der Fertigung und somit zur Senkung der Fertigungskosten ist es schließlich besonders vorteilhaft, den Trichter und den Kanal gemeinsam einstückig aus Kunststoff zu spritzen. Kunststoffgespritzte Trichter sind heute allgemein üblich. Der fertigungstechnische Mehraufwand zum Vorsehen der erfindungsmäßigen Maßnahme besteht dann nur noch darin, das Spritzwerkzeug mit entsprechenden Ausnehmungen für die Außenwand des Kanals auszustatten und eine Nadel vorzusehen, die die Innenwandung des Kanals begrenzt.
  • Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Signalhorns ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • Die einzige Figur zeigt ein erfindungsgemäßes Signalhorn, das mit der Membranebene senkrecht zur Fahrtrichtung am Kraftfahrzeug befestigt ist und dessen Schallaustrittsöffnung parallel zur Membranebene angeordnet ist. Die Schallaustrittsöffnung (5) hängt also nach unten und weist auf die Fahrbahn, auf der das Kraftfahrzeug sich bewegt. In der Figur ist ein Trichter (1) dargestellt, der sich an eine Druckkammer anschließt, die sich in der Figur nicht erkennbar hinter dem Trichter befindet. Ebenfalls hinter dem Trichter etwa parallel zur Zeichnungsebene befindet sich die ebenfalls nicht dargestellte Membrane. Der Antrieb des erfindungsgemäßen Signalhorns ist ebenfalls durch den Trichter (1) verdeckt.
  • Der Trichter (1) mündet in einer Schallaustrittsöffnung (5) und weist eine nach unten weisende und am tiefsten liegende Windung (2) auf, die eine im wesentlichen nach unten weisende öffnung (3) aufweist.
  • Die öffnung (3) geht in einen im wesentlichen nach unten weisenden Kanal (4) über, der derart angeordnet ist, daß der Kanal (4) von der am tiefsten liegenden Windung (2) bis zur Schallaustrittsöffnung (5) reicht. Das erfindungsgemäße Signalhorn ist durch eine Befestigungslasche (6) an der Karosserie des in der Figur nicht dargestellten Kraftfahrzeuges befestigt.
  • Bei der Fahrt des Kraftfahrzeuges kann vor allem Spritzwasser und Schwallwasser durch die Schallaustrittsöffnung (5) in den Trichter (1) gelangen und über die in der Figur oben dargestellte Trichterwindung in die am tiefsten liegende Windung (2) laufen, wo es sich sammeln würde, wenn die öffnung (3) und der Kanal (4) nicht vorgesehen wären. Da jedoch erfindungsgemäß die öffnung (3) und der Kanal (4) vorgesehen sind, kann das sich in der Windung (2) befindende Wasser durch die öffnung (3) und den Kanal (4) aus der Windung (2) und damit aus dem Trichter (1) herauslaufen.
  • Durch die erfindungsgemäße Maßnahme kann also eine Verfälschung des vom erfindungsgemäßen Signalhorn abgestrahlten Klanges durch Wasser im Trichter (1) sicher vermieden werden.

Claims (9)

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 parallel zur Membran aufgewickelt ist und der in einer Schallaustrittsöffnung endet und mit Mitteln zur Verbindung eines Teils des Signalhorns mit der umgebenden Luft, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter (1) an einer bei vorgegebener Anbaulage des Signalhorns am tiefsten liegenden Windung (2), eine im wesentlichen nach unten weisende öffnung (3) aufweist, an die sich ein im wesentlichen nach unten weisender Kanal (4) anschließt.
2. Signalhorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (4) und/oder die öffnung (3) einen runden Querschnitt aufweisen.
3. Signalhorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche des Kanals (4) gleich der Querschnittsfläche der öffnung (3) ist.
4. Signalhorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Kanals (4) von den Frequenzen der vom Signalhorn erzeugten schallpegelbestimmenden Harmonischen abhängig ist.
5. Signalhorn nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Kanals (4) etwa 2-6 cm beträgt.
6. Signalhorn nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Kanals (4) etwa 3,5 cm beträgt.
7. Signalhorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der öffnung (3) etwa 3-9 Quadratmillimeter beträgt.
8. Signalhorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (4) von der am tiefsten liegenden Windung (2) bis zur Schallaustrittsöffnung (5) reicht.
9. Signalhorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter (1) und der Kanal (4) gemeinsam einstückig aus Kunststoff gespritzt sind.
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