AT506708B1 - Holzblasinstrument - Google Patents

Description

österreichisches Patentamt AT506 708B1 2009-11-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Holzblasinstrument, zusammengesetzt aus mindestens zwei Teilen, wobei ein erster Teil mit einem Zapfen versehen ist, der in eine korrespondierende Ausnehmung des zweiten Teiles einsetzbar ist, sowie eine Hülse für ein Holzblasinstrument.

[0002] Schon bei historischen Instrumenten verschiedener Hersteller von Holzblasinstrumenten lassen sich am Korpus Ringe aus Elfenbein, aufwendig gedrechselte Zierringe an Schall- und Verbindungsstücken der jeweiligen Einzelteile erkennen. Jede dieser Verzierungen und beigefügten Materialien aus verschiedenen Hölzern oder auch Elfenbein trägt auch immer zum Gesamtklang des einzelnen Instrumentes bei, da ein Instrument immer als Ganzes schwingt und so auch jeder noch so unbedeutende Zierring oder Bauteil seine Wirkung zeigt.

[0003] Auch heute werden für die Erzeugung von Holzblasinstrumenten neben den verwendeten Hölzern für die Instrumente zusätzlich die verschiedensten Materialien eingesetzt, meist Neusilber, Messing und versilbertes Messing, aber auch vergoldete Teile sind vorzufinden; auch verschiedene Teile aus Kunststoff werden mittlerweile verwendet. Mundstücke wiederum für die klassische Klarinette oder auch das Saxophon werden fast ausschließlich aus Naturkautschuk hergestellt, besser bekannt als Mundstücke aus Ebonit.

[0004] Eine der Hauptproblematiken von Holzblasinstrumenten ist ihr gewünschter, spezifischer Klangcharakter in Verbindung mit der Tragfähigkeit des Tones im Vergleich zu anderen Instrumenten bzw. ihre maximal erreichbare Lautstärke.

[0005] So sind aus Holz gefertigte Instrumente, wie z.B. die Klarinette als Orchesterinstrument dafür bekannt, einen weichen, warmen und dunklen Ton zu entfalten, jedoch in ihrer erzielbaren Lautstärke und Tragfähigkeit des Tones kleiner und schwächer, als vergleichsweise aus Metall gefertigte Instrumente, sogenannte Blechblasinstrumente, oder auch mittlerweile ausschließlich aus Metall gefertigte Instrumente, wie die Querflöte oder das Saxophon. Je dunkler und weicher ein Instrument klingt, man spricht auch von einer sehr gedeckten Tongebung, umso weniger ist es möglich, mit diesem dunklen und weichen Klangcharakter laut und intensiv einen ganzen Konzertsaal zu füllen. Ein aus Holz gefertigter Instrumentenkorpus wird nie so tragend und intensiv den Schall leiten können, als ein aus Metall gefertigter Korpus.

[0006] Fertigt man somit ein Holzblasinstrument, wie zum Beispiel die Klarinette, rein aus Metall an, ist es weit lauter und durchdringender im Klang und für den Musiker ist es weit leichter im Vergleich zu anderen Instrumenten hörbar präsent zu sein, es verliert jedoch sofort seine spezifische, warme und weiche Tongebung, die für ein aus Holz gefertigtes Instrument, wie zum Beispiel die Klarinette, charakteristisch ist.

[0007] Somit ist eine gelungene Mischung zwischen weicher und gedeckter Tongebung, verbunden mit einer großen Tragfähigkeit und Präsenz des Tones für ein hochwertiges Orchesterinstrument aus der Gruppe der Holzbläser sehr entscheidend.

[0008] Daher werden Holzblasinstrumente bei ihrer Herstellung klanglich mit Metallringen an Schallstücken, Birnen oder Korpusteilen, aber auch mit eingearbeiteten Metallherzen an Verbindungsstellen der Korpusteile versehen, um den weichen Ton der Instrumente durch eingearbeitete oder hinzugefügte mitschwingende Metallteile etwas präsenter zu machen, wie einst im historischen Instrumentenbau bereits versucht wurde, den Klang mit am Korpus angebrachten Elfenbeinringen oder auch Marmorteilen zu vervollkommnen, beziehungsweise tragfähiger zu gestalten.

[0009] Die an Holzblasinstrumenten angebrachte Klappenmechanik wirkt sich im Gegensatz zu den eingearbeiteten Ringen und Metallteilen am Korpus des Instrumentes nur geringfügig auf den Gesamtklang aus.

[0010] Eine weitere Problematik ist aber die mit Metallteilen verbundene Eigenschwingung der heute im Instrumentenbau verwendeten, einzelnen Materialien.

[0011] Da Blasinstrumente, im besonderen Holzblasinstrumente über einen sehr großen Ton- österreichisches Patentamt AT506 708B1 2009-11-15 umfang verfügen, gehen die verwendeten Metalle, wie Messing oder Neusilber, aber auch verzinkte, vernickelte, vergoldete oder versilberte Teile je nach Eigenschwingung in verschiedene Resonanzen zu den jeweils am Instrument gespielten Tönen.

[0012] So haben Metallteile aus Messing in verschiedenen Tonhöhen eine zu starke Präsenz und verstärken vor allem Töne in der hohen Lage viel zu intensiv. Vergolden oder versilbern der Metallteile mildert diesen Effekt, erweist sich aber nicht als zufriedenstellend. Vor allem bei zunehmend gespielter Lautstärke werden alle bisher bekannten und verwendeten Metallverbindungen im Holzblasinstrumentenbau problematisch, weil sie eine zu starke metallische Komponente für den spezifischen, gedeckten Klang der Holzblasinstrumente fördern.

[0013] Der Klangcharakter der Instrumente wird zu schnell, zu hell und bei intensiv gespielter Lautstärke zu aufdringlich. Vor allem Frequenzen, also Töne, die der Eigenschwingung der verwendeten Metallteile entsprechen und ihr Mitschwingen daher besonders anregen, zeigen sich sofort als schrill im Klang. Alle bisher verwendeten metallischen Komponenten schwingen zu unausgeglichen über den gesamten Tonraum der Instrumente und sind nur Kompromisslösungen der Hersteller.

[0014] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, den speziellen Klangcharakter der aus Holz gebauten Instrumente, im besonderen der Klarinette, ausgeglichen und formschön zu intensivieren, die Tragfähigkeit des Tones vielfach zu erhöhen, ohne jedoch die Merkmale der weichen und warmen Tongebung in allen Lagen und dynamischen Bandbreiten des Instrumentes zu verfälschen.

[0015] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Zapfen außen mit einer Hülse aus Titan oder einer Titanlegierung versehen ist.

[0016] Vorzugsweise wird die Aufgabe durch die mehrfache oder einzelne, gezielte Verwendung von aus Titanlegierungen, deren Titananteil mehr als 75 % der Gesamtlegierung ist, gelöst. Gegebenenfalls können auch nachträglich vergoldete oder versilberte, in den Korpus der Instrumente eingearbeitete Hülsen aus Titan oder einer Titanlegierung verwendet werden, die im Bereich der Zapfenverbindungen des Mundstücks der Klarinette und ihrer artverwandten Instrumente (Klarinettenfamilie), sowie im Bereich aller Zapfenverbindungen von aus Holz gefertigten Instrumenten, wie Oboe, Klarinette und Fagott und ihrer generell artverwandten Instrumente, vorzusehen sind.

[0017] Auf der Suche nach geeigneten Materialien, die durch ihre Kompatibilität, Verträglichkeit Formbarkeit, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit in Verbindung mit anderen verwendeten Materialien im Holzblasinstrumentenbau, vor allem aber in ihrer molekularen Struktur und ihrem Schwingungsverhalten die Klangeigenschaften der Instrumente fördern und unterstützen, jedoch nicht dominieren, hat sich das chemische Element Titan oder Titanlegierungen, gezielt und dosiert eingesetzt an verschiedenen Stellen der Instrumente, in all seinen Eigenschaften als absolut geeignet erwiesen. Zusätzlich ist das Metall Titan sehr leicht und erschwert daher kein Instrument in seinem Gesamtgewicht.

[0018] Dieser Vorteil wird beispielsweise in US 6,124,538 für ein Musikinstrument aus Metall, beispielsweise eine Querflöte, genutzt. Der Einsatz von Bauteilen aus Titan oder Titanlegierungen bringt gegenüber den bisher traditionell für Musikinstrumente verwendeten Edelmetallen wie Silber oder Gold neben der Gewichtsersparnis auch noch weitere Vorteile; so sind Bauteile aus Titan nicht nur besonders robust, sondern können durch anodisches Galvanisieren auch in unterschiedlichsten Farben bunt gestaltet werden. Somit ist bei einem solchen mit Bauteilen aus Titan bzw. seinen Legierungen versehenen Instrument vorteilhaft eine modische, bunte Gestaltung des metallischen Korpus möglich. Die einzelnen metallischen Bauteile der hier gezeigten Querflöte werden - unabhängig, ob es sich um Bauteile aus Titan bzw. seinen Legierungen oder um Bauteile aus den bisher traditionell verwendeten Edelmetallen bzw. Edelmetall-Legierungen handelt - weiterhin ohne den Einsatz von Verbindungs- oder Zwischenstücken oder den Einsatz etwaiger Dichtungsmaterialien, direkt ineinander gesteckt.

[0019] Ähnliche Berichte von Herstellern von Querflöten, die anstelle der traditionell verwende- 2/7 österreichisches Patentamt AT506 708B1 2009-11-15 ten Metalle bzw. Legierungen gänzlich aus Titan bzw. Titanlegierungen aufgebaut sind, sind beispielsweise im Internet (unter http://www.flute.toucansurf.com/flute/notes/titan.htm) zu finden. Auch hier werden vorteilhaft eine deutliche Gewichtsreduktion sowie die Möglichkeit, durch Galvanisieren der Titan enthaltenden Bauteile einer Querflöte aus Metall eine dekorative, farbige Oberflächengestaltung zu erreichen, genannt. Weitere Vorteile sind ein schnelleres Ansprechverhalten, ein größeres Tonvolumen sowie ein hellerer Ton des Instruments.

[0020] Darin unterscheidet sich der zuvor genannte Stand der Technik aber wesentlich gegenüber der erfindungsgemäßen Aufgabenstellung, bei der weder farbig gestaltbare Bauteile aus Titan oder seinen Legierungen beim Spielen sichtbar an einem Holzblasinstrument angeordnet werden sollen, noch in irgendeiner Weise das charakteristische, dunkle Klangbild eines Holzblasinstrumentes durch Titan enthaltende Bauteile verändert werden soll.

[0021] Die eigens angefertigten, erfindungsgemäßen Hülsen aus Titan, die in ihrer Länge etwa der jeweiligen Länge und mit ihrem Durchmesser genau dem Durchmesser des Zapfens des Holzblasinstrumentes oder des Mundstücks für Klarinette entsprechen, und mit ihrer Wandstärke aber ein Teilbares der Gesamtlänge des Instrumentes, somit der längsten möglichen Schwingung des Instrumentes entsprechen, werden bei den relevanten Schwingungsknotenpunkten, an denen früher aufwändig gedrechselte Ringe aus Holz oder Elfenbein, heute meist Metallringe oder versilberte Metallringe aus Messing an der Außenseite des Instrumentes angebracht sind, auf den Zapfen geklebt, aufgeschrumpft oder aufgeschraubt und gegebenenfalls zusätzlich geklebt.

[0022] Dadurch kommen diese Titanhülsen im „Inneren" des zusammengesteckten Instrumentes zum Schwingen und die besondere metallische Schwingung des Titan bzw. der Titanlegierung verbindet sich auf harmonische Weise mit der gewohnten Schwingung des Holzkorpus, bzw. des Mundstücks einer Klarinette.

[0023] Dadurch ergibt sich eine vielfach verbesserte Ansprache des Instrumentes bei gleich schönem Klangcharakter und eine weit größere Tragfähigkeit des Tones, da sich die warme, dunkle und wohlklingende Schwingung des Holzkorpus von seiner Grundschwingung, also der längstmöglichen Schwingung bis zum höchsten Register seiner möglichen, spielbaren Töne im Einklang mit der Metallhülse aus Titan befindet.

[0024] So gefertigt und eingesetzt treten diese Metallhülsen akustisch im Gegensatz zu anderen bisher verwendeten Legierungen und Metallteilen in allen Spiellagen und Dynamikstufen niemals dominant gegenüber dem erwünschten Klang des Holzes hervor.

[0025] Eine solche erfindungsgemäße Hülse ist außen mit einem elastischen Dichtmaterial, wie Kork versehen und weist zweckmäßig an einem ihrer Enden einen über die äußere Oberfläche der Hülse vorragenden Bund auf. Ein solcher vorragender Bund kann auch an beiden Enden der Hülse vorgesehen sein. Die Dicke der Wand der Hülse liegt zweckmäßig zwischen 0,2 und 5,5 mm, wobei zweckmäßig die Grundschwingung des Holzblasinstrumentes ein Vielfaches der Dicke der Wand der Hülse ist.

[0026] Wichtig ist vor allem, dass die Hülse am Mundstück des Holzblasinstruments vorgesehen ist, wobei jedoch, ist das Holzblasinstrument aus mehr als zwei Teilen zusammengesetzt, auch eine Hülse an einer anderen Stelle als am Mundstück vorgesehen sein kann.

[0027] Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei Fig. 1 eine historische Klarinette und Fig. 2 einen Teil eines erfindungsgemäßen Holzblasinstrumentes im zerlegten Zustand veranschaulichen. Die Fig. 3 gibt eine erfindungsgemäße Hülse in Seitenansicht und Fig. 4 in Stirnansicht wieder. Fig. 5 stellt eine Variante in zu Fig. 3 analoger Darstellung dar. Fig. 6 zeigt die Anordnung einer erfindungsgemäßen Hülse an einem Zapfen eines Holzblasinstruments.

[0028] Die in Fig. 1 zerlegt dargestellte historische Klarinette 1 aus dem 18. Jahrhundert hat in bekannter Weise und auch heute noch gebräuchliche Zapfenverbindungen 2, wobei an dem Holzblasinstrument außenseitig mehrfach Ringe 3 aufgeklebt oder aufgesetzt sind, wie z.B. gedrechselte Holzringe. 3/7

Claims (16)

1. österreichisches Patentamt AT506 708B1 2009-11-15 [0029] Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weist ein oberer Teil einer modernen Klarinette 1 ein Mundstück 4 auf, das mit einer Birne 5 über eine Zapfenverbindung 2 verbindbar ist, wobei ein Zapfen 6, der am Mundstück 4 angeordnet ist, in die Ausnehmung 7 der Birne 5 einsetzbar ist. An der Außenseite des Zapfen 6 ist eine erfindungsgemäße Hülse 10 aus Titan befestigt, an deren Außenseite ein Korkring 8 aufgeklebt ist, der eine dichte Verbindung zur Birne 5 ergibt. Der Korkring 8 ist dabei zwischen zwei Bünden 12 in einer umlaufenden Nut befestigt. In traditioneller Art und Weise - ohne eine am darunter liegenden Zapfen 6 befestigte Hülse 10 aus Titan vorzusehen - ist die Birne 5 mit dem nächsten Teil 9 des Holzblasinstrumentes 1 verbunden, wobei hier der Zapfen 6 am nächsten Teil 9 des Holzblasinstrumentes 1 vorgesehen ist und dieser ebenfalls in eine Ausnehmung 7 der Birne einsetzbar ist. Auch hier ist ein Korkring 8 aufgeklebt. Solche Steckverbindungen sind bei Holzblasinstrumenten, wie Oboe, Fagott und ihren artverwandten Instrumenten vorgesehen. [0030] Es wäre auch denkbar, die Steckverbindung zwischen der Birne 5 und dem nächsten Teil 9 des Holzblasinstrumentes 1 ebenfalls mit einer aus Titan gefertigten Hülse 10 zu versehen. [0031] In den Fig. 3 und 4 ist eine aus Titan gefertigte Hülse 10 dargestellt, die auf einen Zapfen 6 eines Holzblasinstrumentes 1 aufschiebbar und an diesem Zapfen 6 befestigbar ist, beispielsweise durch Kleben oder Aufschrumpfen. Eine baugleiche Hülse 10 ist in Fig. 2 am Zapfen 6 der Steckverbindung zwischen dem Mundstück 4 und der Birne 5 angeordnet. Die Länge 11 der Hülse 10 richtet sich nach der Länge des Zapfens 6, sie soll in etwa der Länge des Zapfens 6 entsprechen. Die Hülse 10 weist an ihren Enden jeweils einen Bund 12 auf, sodass eine umlaufende Nut 13 zur Aufnahme eines Korkringes gebildet ist. Dieser wird auf die Hülse 10 vorzugsweise aufgeklebt. Der Innendurchmesser 14 der Hülse 10 entspricht dem Außendurchmesser des Zapfens 6, die Dicke 15 der Wand der Hülse 10 liegt zwischen 0,2 und 5,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 und 2,5 mm und ist derart auf das Holzblasinstrument abgestimmt, dass die Grundschwingving des Holzblasinstrumentes sich zur Dicke 15 der Wand der Hülse 10 in einem ganzzahligen Verhältnis befindet. [0032] Die Länge 11 der Hülse liegt meist in einem Bereich zwischen 5 bis maximal 50 mm. Der Innendurchmesser liegt üblicherweise zwischen 13 und 46 mm. [0033] Fig. 5 zeigt eine Hülse 10 mit nur einem Bund 12. [0034] Fig. 6 veranschaulicht eine an einem Zapfen 6 eines Teils 9 eines Holzblasinstrumentes 1 aufgeklebte Hülse 10. [0035] Die Dicke 15 der Wand der Hülse 10 kann beispielsweise wie folgt berechnet werden: [0036] Eine A-Klarinette hat als tiefsten Ton, also als längstmögliche Schwingung, das klingende Des der kleinen Oktave. Dies entspricht 138,6 Hz oder gerundet einer Wellenlänge von 248 cm, bezug nehmend auf den Kammerton a1 mit 440 Hz. Da die Grundschwingung des Instrumentes einer Welle von 248 cm entspricht, ist die Klanghülse in ihrer Wandstärke E mit 2,48 mm in Resonanz zur Grundschwingung oder auch mit 1,24 mm als einfache Teilung der Grundschwingung. [0037] Eine Oboe hat als tiefsten Ton den Ton B der kleinen Oktave, oder 233 Hz bzw. eine Welle von 147,3 cm. Die Klanghülse ist somit mit einer Wandstärke von 1,47 mm optimal in Resonanz. Patentansprüche 1. Holzblasinstrument (1), zusammengesetzt aus mindestens zwei Teilen (4, 5, 9), wobei ein erster Teil (4) mit einem Zapfen (6) versehen ist, der in eine korrespondierende Ausnehmung (7) des zweiten Teiles (5) einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (6) außen mit einer Hülse (10) aus Titan oder einer Titanlegierung versehen ist, wobei die Hülse (10) außen mit einem elastischen Dichtmaterial, wie Kork (8) versehen ist. 4/7 österreichisches Patentamt AT506 708B1 2009-11-15
2. 2. Holzblasinstrument (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (10) aus einer Titanlegierung mit mehr als 75 Gew. % Titan gebildet ist.
3. 3. Holzblasinstrument (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (10) mit einem Metall beschichtet ist, vergoldet oder versilbert.
4. 4. Holzblasinstrument (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (10) an einem ihrer Enden einen über die äußere Oberfläche der Hülse (10) vorragenden Bund (12) aufweist.
5. 5. Holzblasinstrument (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (10) an beiden Enden mit jeweils einem über ihre äußere Oberfläche vorragenden Bund (12) versehen ist.
6. 6. Holzblasinstrument (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (15) der Wand der Hülse (10) zwischen 0,2 und 5,5 mm liegt.
7. 7. Holzblasinstrument (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundschwingung des Holzblasinstrumentes (1) zur Dicke (15) der Wand der Hülse (10) in einem ganzzahligen Verhältnis steht.
8. 8. Holzblasinstrument (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (10) an dem Zapfen (6) durch Kleben befestigt ist.
9. 9. Holzblasinstrument (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (10) an dem Zapfen (6) aufgeschrumpft ist.
10. 10. Holzblasinstrument (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (11) der Hülse (10) etwa der Länge des Zapfens (6) entspricht.
11. 11. Holzblasinstrument (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (10) am Mundstück (4) des Holzblasinstrumentes (1) vorgesehen ist.
12. 12. Holzblasinstrument (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Holzblasinstrument (1), welches aus mehr als zwei Teilen (4, 5, 9) zusammengesetzt ist, die Hülse (10) zusätzlich zur Anordnung am Mundstück auch an anderen Stellen vorgesehen ist.
13. 13. Hülse (10) für ein Holzblasinstrument (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (10) einen Innendurchmesser (14) aufweist, der auf den Zapfen (6) eines aus mindestens zwei Teilen (4, 5, 9) zusammengesetzten Holzblasinstrumentes (1) aufschiebbar ist, und dass die Hülse (10) aus Titan oder einer Titanlegierung, vorzugsweise einer Titanlegierung mit mehr als 75 % Titan gebildet ist, wobei die Hülse (10) außen mit einem elastischen Dichtmaterial, wie Kork (8) versehen ist.
14. 14. Hülse (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem Metall beschichtet ist, vergoldet oder versilbert.
15. 15. Hülse (10) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie an einem ihrer Enden einen über ihre äußere Oberfläche vorragenden Bund (12) aufweist.
16. 16. Hülse (10) nach Anspruch 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie an beiden Enden mit jeweils einem über ihre äußere Oberfläche vorragenden Bund (12) versehen ist. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 5/7