CH712281B1 - Trommelfellbaugruppe für ein Schlaginstrument. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Trommelfellbaugruppe (1) für ein Schlaginstrument, mit mindestens einer Membran (2) mit einem ersten Ringelement, welches einen im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ausgebildeten Ringkanal aufweist, mit einem zweiten Ringelement, welches einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist, wobei die Membran (2) einen peripheren Kragen aufweist, welcher mindestens teilweise mit erstem Ringelement und zweitem Ringelement verbindbar ist, wobei die Trommelfellbaugruppe (1) mindestens ein drittes Ringelement umfasst, welches formschlüssig mit dem ersten Ringelement in Eingriff steht, derart, dass der periphere Kragen im Ringkanal form- und kraftschlüssig mit den Ringelementen verbunden ist.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft eine Trommelfellbaugruppe gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie ein entsprechendes Herstellungsverfahren.

[0002] Aus dem Stand der Technik sind Trommelfellbaugruppen, allgemein auch Trommelfell, Schlagfell oder Saitenfell benannt, für Schlaginstrumente bekannt. Typischerweise weist eine Trommelfellbaugruppe eine Membran, auch vibrierbares Diaphragma genannt, auf, welches aus einer Kunststoff-Folie, aus gegerbter Tierhaut oder Webstoff gebildet ist, wobei die Randzone der Membran zwischen einem ersten und einem zweiten Ringelement kraftschlüssig eingefasst ist. Erstes Ringelement ist im Querschnitt üblicherweise L- oder U-förmig ausgebildet und weist somit einen Kanal zur Aufnahme der Randzone bzw. Kragen der Membran auf. Auf diese Randzone der Membran ist das zweite Ringelement, welches üblicherweise einen rechteckigen Querschnitt aufweist, angefügt. Um den Kraftschluss zu erreichen, wird eine überstehende äussere Seitenwand oder Schenkel des ersten Ringelements zusammen mit der Randzone der Membran durch Materialverformung Sandwich-artig um das zweite Ringelement umgefalzt oder umgebördelt.

[0003] Im Stand der Technik offenbart das Dokument US 2979981 eine durch Bördeln erzielte kraftschlüssige Verbindung zwischen Ringelementen und Randzone oder Kragen der Membran.

[0004] Nachteilig bei der beschriebenen Trommelfell-Konstruktion bzw. - Baugruppe ist der erhebliche mechanische Aufwand, mittels mechanischer Nachbearbeitung im Metallumform-Verfahren, also durch Bördeln oder Falzen, den freiliegenden Schenkel durch Falzung um den Vierkant-Ring zu fügen.

[0005] Das Dokument US 4779508 andererseits offenbart ein U-Kanal-förmiges erstes Ringelement, wobei das zweite Ringelement als ausgehärteter Harzkleber ausgebildet ist und den Kragen der Membran im Kanal festhält.

[0006] Nachteilig bei der beschriebenen Trommelfell-Konstruktion ist das Befüllen des U-Kanals des ersten Ringelements mit einem Klebstoffs, bspw. Epoxidharz, um einen Kraftschluss mit der Randzone der Membran herzustellen. Dieser Vorgang ist nicht nur zeitaufwändig, sondern bietet auch weitere konstruktive Herausforderungen, den Klebstoff dauerhaft mit der Membran und dem ersten Ringelement in Verbindung zu bringen. Dabei ist im zwecks optimaler Haftung besonders darauf zu achten, dass die betroffenen Verbindungsflächen schmutz- und fettfrei sind.

[0007] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu beheben und eine Trommelfellbaugruppe zu schaffen, welche sich insbesondere auszeichnet durch einfachere und kostengünstigere Fertigung der Baugruppenelemente sowie Optimierung des Herstellungs- und Montageverfahrens.

[0008] Gemäss der vorliegenden Erfindung wird dieses Ziel insbesondere durch die Elemente der unabhängigen Ansprüche erreicht. Fortbildungen und vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen umfasst.

[0009] Diese Ziele werden durch die Erfindung erreicht durch eine Trommelfellbaugruppe für Schlaginstrument, mit einem ersten Ringelement, welches einen im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ausgebildeten Ringkanal mit einer inneren Seitenwand, einer äusseren Seitenwand sowie einem Kanalboden aufweist, mit mindestens einer Membran, welche einen peripheren Membrankragen aufweist, welcher sich durch den offenen Teil des Ringkanals erstreckt und mit einem zweiten Ringelement, welches diesen Ringkanal im Wesentlichen ausfüllt und dabei den Membrankragen der Membran in verbautem Zustand im Ringkanal einbettet, um den Membrankragen im Ringkanal mindestens gegenüber innerer Seitenwand und äusserer Seitenwand zu sichern, wobei die Trommelfellbaugruppe mindestens ein drittes Ringelement umfasst, welches im Wesentlichen L-förmig, mit einem horizontalen, inneren L-Schenkel und einem vertikalen, äusseren L-Schenkel ausgebildet ist, wobei an äusserem L-Schenkel und an äusserer Seitenwand Zungen mit Widerlagern angeformt sind, wobei die Zungen und Widerlager zueinander versetzt angeordnet und in deren Abmessungen so getroffen sind, dass jeweils die bezüglich äusserem L-Schenkel und äusserer Seitenwand gegenüberliegenden und ineinander greifbaren Zungen- und Widerlager-Paare einen Verschlussmechanismus bilden und wobei in montiertem Zustand die Zungen- und Widerlager-Paare des Verschlussmechanismus zur kraft- und formschlüssigen Sicherung des Membrankragens im Ringkanal ineinander passgenau eingreifen, wodurch die Sicherung auch gegenüber dem inneren L-Schenkel und dem Kanalboden erfolgt.

[0010] Einer der Vorteile der Erfindung besteht darin, dass durch geeignete Wahl des Verschlussmechanismus, erstes und drittes Ringelement auf einfachste Weise zusammengefügt werden können. Auf ein Bördeln kann dabei verzichtet werden. Der Produktionsvorgang wird erheblich beschleunigt.

[0011] In einer Ausführungsvariante der Erfindung wird der Verschlussmechanismus zwischen erstem und drittem Ringelement durch eine Art der Verzahnung erreicht. Die Verzahnung kann bspw. analog einer Schwalbenschwanz-Verbindung ausgeführt sein. Andere Formen, wie bspw. zungenartige Ausbildungen der Zähne sind ebenfalls möglich.

[0012] Einer der Vorteile der Erfindung besteht darin, dass durch geeignete Wahl der Form der Verbindungselemente an erstem und drittem Ringelement eine entsprechend dauerhafte lösbare oder unlösbare Verbindung erzielt wird.

[0013] In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung sind die Ringelemente als zusammenfügbare Segmente ausgebildet.

[0014] Einer der Vorteile der Erfindung besteht darin, dass die Lagerhaltung der als Ringsegmente ausgebildeten Halbfabrikate vor deren Montage erheblich vereinfacht wird, da das Lagervolumen optimiert wird. Die Ringelemente werden dabei aus mehreren Segmenten zusammengesetzt. Durch den Verschlussmechanismus bleibt die Festigkeit der Trommelfellbaugruppe gewährleistet. Die Ringsegmente beispielsweis aus Aluminium oder aus extrudiertem Kunststoff gefertigt sein.

[0015] Die Trommelfellbaugruppe wird hiernach anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen und unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen erläutert: Fig. 1 zeigt in einer Aufsicht die komplette Trommelfellbaugruppe mit mechanisch vibrierbarer Membran, welche mit den Ringelementen dauerhaft verbunden ist; Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Trommelfellbaugruppe, wobei Fig. 2a wiederum eine Detailansicht der Fig. 2 der Trommelfellbaugruppe zeigt; Fig. 3 zeigt eine weitere Seitenansicht der Trommelfellbaugruppe; Fig. 4 zeigt eine Explosionsdarstellung der Trommelfellbaugruppe, geschnitten entlang der in Fig. 1 gezeigten Linie A-A und Fig. 4a zeigt eine entsprechende Detailansicht von Fig. 4 und Fig. 5 zeigt die zusammengesetzte Trommelfellbaugruppe in einer geschnittenen Darstellung entlang der in Fig. 1 gezeigten Linie A-A und Fig. 5a zeigt eine entsprechende Detailansicht von Fig. 5.

[0016] Figuren 1, 2 und 3 illustrieren eine Trommelfellbaugruppe 1 für Schlaginstrument in einer Aufsicht und zwei entsprechenden Seitenansichten. Mit dem Bezugszeichen 2 ist die Membran, gemeinhin auch Fell oder Folie genannt, bezeichnet.

[0017] Figur 2a illustriert eine Detailansicht der Trommelfellbaugruppe aus Figur 2. Dabei ist die äussere Seitenwand 303 des ersten Ringelements 3 erkennbar. Diese Seitenwand 303 erstreckt sich über einen wesentlichen Teil am äusseren Umfang der Trommelfellbaugruppe. In der Detailansicht ist zudem vom dritten Ringelement 5, welches im Wesentlichen L-förmig ausgebildet ist, der vertikale, äussere L-Schenkel 503 ersichtlich. An besagtem Schenkel 503 sind in Wellen-artiger Ausprägung Zungen Z und Widerlager W angeformt. Ebenso sind in Wellen-artiger Ausprägung auch an der Seitenwand 303 des ersten Ringelements 3 Zungen Z und Widerlager W angeformt. Zur Erläuterung wurde der Hilfsrahmen beispielhaft ein in zusammengebautem Zustand zusammenwirkendes Zungen-Widerlager-Paar hervorgehoben. Ein oder mehrere solcher Zungen-Widerlager-Paare bilden ein Verschlusssystem V, auch Verschlussmechanismus genannt. Im Rahmen hervorgehoben, wird ersichtlich, wie die Zunge Z in das Widerlager W passgenau Sitz nimmt. Die Abmessungen von Zunge und Widerlager sind derart ausgeführt, dass ein Passsitz hergestellt wird. Für den Zusammenbau der Baugruppe ist es vorteilhaft, wenn die Zungen Z des dritten Ringelements 5 mindestens stellenweise eine gewisse Elastizität aufweisen, um über die Halbreite h hinweg zu gleiten und in das Widerlager mit der Kopfbreite k Sitz zu nehmen. Je nach Bedarf kann der Verschlussmechanismus als lösbarer oder unlösbarer Verschluss realisiert sein. Dieser Umstand ermöglicht neue Einsatzgebiete bei der Produktgestaltung von Trommelfellbaugruppen.

[0018] Figur 3 illustriert eine weitere Seitenansicht der zusammengebauten Trommelfellbaugruppe 1. Dabei sind die Membran 2 und die erstes und drittes Ringelement ersichtlich.

[0019] Figur 4 illustriert eine Explosionsdarstellung der Trommelfellbaugruppe, geschnitten entlang der in Figur 1 gezeigten Linie A-A. Diese Darstellung veranschaulicht zugleich einen möglichen Herstellungsschritt. Dabei kann in einem ersten Schritt vor der finalen Montage der Baugruppe ein Halbfabrikat aus Membran 2 und zweitem Ringelement 4 gebildet werden. Dieses zweite Ringelement kann wo nötig mit der vorgeschnittenen und vorgeformten Membran 2 verbunden werden. Dies kann beispielsweise durch Verkleben des Membrankragens mit dem Ringelement erfolgen. Auch ohne diesen Zwischenschritt kann die Membran 2 auf erstes Ringelement 3 gelegt werden. Anschliessend wird zweites Ringelement 4 vorzugsweise konzentrisch auf die Membran 2 gelegt und mit einer vordefinierten Kraft zusammen mit der Membran in den Ringkanal des ersten Ringelements 3 eingeführt.

[0020] Figur 4a zeigt eine entsprechende Detailansicht von Figur 4. Dabei ist in einer geschnittenen Darstellung erstes Ringelement 3 der Trommelfellbaugruppe 1 ersichtlich. Dieses Ringelement 3 weist einen im Querschnitt im Wesentlichen U-formig ausgebildeten Ringkanal 30 mit einer inneren Seitenwand 301, einer äusseren Seitenwand 303 sowie einem Kanalboden 305 auf. Unter Kanalboden 305 wird auch Bodenwandung oder Bodenwand verstanden. Die Figur 4a illustriert zudem die mindestens eine Membran 2, hier in einer abgebrochenen Darstellung. Die Membran weist einen peripheren Membrankragen 20 auf, welcher sich durch den offenen Teil des Ringkanals 30 erstreckt. Der Membrankragen 20 kann in Teilabschnitte unterteilt sein, welche sich mindestens stellenweise entlang der Mantelfläche des zweiten Ringelements 4 erstrecken. Wesentlich für die gewünschte Funktionalität der Baugruppe ist, dass die Membran im verbauten Zustand satt um die Kanten des zweiten Ringelements 4 gewickelt ist, um nicht auszureissen. Figur 4a illustriert weiter ein drittes Ringelement 5 der Trommelfellbaugruppe 1, welches im Wesentlichen L-förmig, mit einem horizontalen, inneren L-Schenkel 501 und einem vertikalen, äusseren L-Schenkel 503 ausgebildet ist. Dieses Ringelement 5 ist in einer geschnittenen Darstellung illustriert. An äusserem L-Schenkel 503 und an äusserer Seitenwand 303 sind Zungen Z mit Widerlagern W angeformt, wobei die Zungen und Widerlager zueinander versetzt angeordnet und in deren Abmessungen so getroffen sind, dass jeweils die bezüglich äusserem L-Schenkel 503 und äusserer Seitenwand 303 des ersten Ringelements 3 gegenüberliegenden und ineinander greifbaren Zungen- und Widerlager-Paare einen Verschlussmechanismus V bilden. Wie aus Figur 4a ersichtlich, weist zweites Ringelement 4 einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf. Üblicherweise ist dieses Ringelement als Aluminium-Vierkant-Draht gebildet und wir im erforderlichen Durchmesser gerundet, um danach in den Ringkanal eingelegt zu werden.

[0021] Zur Herstellung einer Trommelfellbaugruppe wird die Membran 2 vorzugsweise konzentrisch auf erstes Ringelement 3 aufgelegt, wobei der Membrankragen 20 in den Ringkanal 30 des ersten Ringelements 3 eingebettet wird, wobei zweites Ringelement 4 auf die Membran 2 konzentrisch zu erstem Ringelement 3 aufgelegt und in den Ringkanal 30 mit spielfreiem Passsitz eingeführt wird, wobei sich der Membrankragen 20 Form des Ringkanals 30 anpasst, wobei drittes Ringelement 5 konzentrisch zu erstem Ringelement 3 auf dieses erste Ringelement 3 aufgeschoben und die Zungen- und Widerlager-Paare des äusseren L-Schenkels 503 und der äusseren Seitenwand 303 passgenau in einander greifen, um den Membrankragen 20 gegenüber den Ringelementen 3,4,5 kraft- und formschlüssig im Ringkanal 30 zu sichern.

[0022] Figur 5 illustriert die zusammengesetzte Trommelfellbaugruppe in einer geschnittenen Darstellung entlang der in Figur 1 gezeigten Linie A-A. Es liegt auf der Hand, dass die Trommelfellbaugruppe für unterschiedlich grosse Zieldurchmesser herstellbar ist. Die Ringelemente sind vorzugsweise aus Aluminium gefertigt. Es sind jedoch auch Kunststoff- oder Verbundmaterialien verwendbar. Insbesondere erstes und drittes Ringelement können auf Vorrat, etwa im Spritzgussverfahren oder Druckgussverfahren hergestellt werden. Ein Bördeln oder Falzen ist beim Zusammensetzen der Baugruppe nicht mehr nötig.

[0023] Figur 5a illustriert eine entsprechende Detailansicht von Figur 5. Insbesondere ist in dieser geschnittenen Darstellung ersichtlich, wie die einzelnen Elemente in zusammengebautem Zustand ineinander verkeilt bzw. miteinander verbunden sind. Das zweite Ringelement 4 füllt den Ringkanal 30 des ersten Ringelements 3 im Wesentlichen aus und bettet dabei den Membrankragen 20 der Membran 2 in verbautem Zustand im Ringkanal 30 ein. Dabei wird einerseits der Membrankragen 20 im Ringkanal 30 gegenüber innerer Seitenwand 301 und äusserer Seitenwand 303 gesichert. Darüber hinaus greifen in montiertem Zustand die Zungen- und Widerlager-Paare des Verschlussmechanismus V zur kraft- und formschlüssigen Sicherung des Membrankragens 20 im Ringkanal 30 ineinander passgenau ein, wodurch die Sicherung auch gegenüber dem inneren L-Schenkel 501 und dem Kanalboden 305 erfolgt. In der Wirkung wird dabei die Membran 2 dauerhaft eingefasst.

Bezugszechenlegende

[0024] 1 Trommelfellbaugruppe, Trommelfell 2 Membran, Schwingungsmembran, Trommelmembran, Folie 20 Membrankragen, Membranrand, Kragen, Randzone 3 Ringelement 30 Ringkanal 301 Seitenwand 303 Seitenwand 305 Kanalboden 4 Ringelement, Vierkantreif 5 Ringelement 501 horizontaler, innerer L-Schenkel 503 vertikaler, äusserer L-Schenkel V Verschlussmechanismus Z Zungen W Widerlagern k Kopfbreite h Halsbreite

Claims (2)

1. Trommelfellbaugruppe (1) für Schlaginstrument, mit einem ersten Ringelement (3), welches einen im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ausgebildeten Ringkanal (30) mit einer inneren Seitenwand (301), einer äusseren Seitenwand (303) sowie einem Kanalboden (305) aufweist, mit mindestens einer Membran (2), welche einen peripheren Membrankragen (20) aufweist, welcher sich durch den offenen Teil des Ringkanals (30) erstreckt und mit einem zweiten Ringelement (4), welches diesen Ringkanal (30) im Wesentlichen ausfüllt und dabei den Membrankragen (20) der Membran (2) in verbautem Zustand im Ringkanal (30) einbettet, um den Membrankragen (20) im Ringkanal (30) mindestens gegenüber innerer Seitenwand (301) und äusserer Seitenwand (303) zu sichern,dadurch gekennzeichnet, dass die Trommelfellbaugruppe (1) mindestens ein drittes Ringelement (5) umfasst, welches im Wesentlichen L-förmig, mit einem horizontalen, inneren L-Schenkel (501) und einem vertikalen, äusseren L-Schenkel (503) ausgebildet ist, dass an äusserem L-Schenkel (503) und an äusserer Seitenwand (303) Zungen (Z) mit Widerlagern (W) angeformt sind, wobei die Zungen und Widerlager zueinander versetzt angeordnet und in deren Abmessungen so getroffen sind, dass jeweils die bezüglich äusserem L-Schenkel (503) und äusserer Seitenwand (303) gegenüberliegenden und ineinander greifbaren Zungen- und Widerlager-Paare einen Verschlussmechanismus (V) bilden und dass in montiertem Zustand die Zungen- und Widerlager-Paare des Verschlussmechanismus (V) zur kraft- und formschlüssigen Sicherung des Membrankragens (20) im Ringkanal (30) ineinander passgenau eingreifen, wodurch die Sicherung auch gegenüber dem inneren L-Schenkel (501) und dem Kanalboden (305) erfolgt.

2. Verfahren zur Herstellung einer Trommelfellbaugruppe (1) gemäss Anspruch 1, wobei die Membran (2) vorzugsweise konzentrisch auf erstes Ringelement (3) aufgelegt wird, wobei der Membrankragen (20) in den Ringkanal (30) des ersten Ringelements (3) eingebettet wird, wobei zweites Ringelement (4) auf die Membran (2) konzentrisch zu erstem Ringelement (3) aufgelegt und in den Ringkanal (30) mit spielfreiem Passsitz eingeführt wird, wobei sich der Membrankragen (20) Form des Ringkanals (30) anpasst,dadurch gekennzeichnet, dass drittes Ringelement (5) konzentrisch zu erstem Ringelement (3) auf dieses erste Ringelement (3) aufgeschoben und die Zungen- und Widerlager-Paare des äusseren L-Schenkels (503) und der äusseren Seitenwand (303) passgenau in einander greifen, um den Membrankragen (20) gegenüber den Ringelementen (3, 4, 5) kraft- und formschlüssig im Ringkanal (30) zu sichern.