DE102007047540B3

DE102007047540B3 - Tuning mechanism for tensioning and tuning string of string instrument, has worm gear shafts arranged relative to each other in spread manner such that simultaneously spindles lie close together, and rotary knobs found on side of instrument

Info

Publication number: DE102007047540B3
Application number: DE200710047540
Authority: DE
Inventors: Bernd Muesing
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-10-04
Filing date: 2007-10-04
Publication date: 2009-04-23
Anticipated expiration: 2027-10-05

Abstract

The mechanism has a base support (1) i.e. aluminum precision casting part, combining all spring spindles (2) and worm gear shafts (4) produced from light metal or fiber reinforced plastic. The shafts are arranged relative to each other in spread manner such that simultaneously the spindles lie close together, where the spindles are produced from light metal and are bored hollow in a longitudinal direction. Rotary knobs (4.1) are found on a side of a string instrument with an adequate distance from each other. The shafts are arranged in an angle relative to each other.

Description

Nach dem Stand der Technik werden die Saiten eines Streichinstrumentes mit Hilfe von Wirbeln mit kegelförmigen Schäften gespannt. Das selbsttätige Entspannen der Saiten wird durch den Reibungswiderstand der Kegelschäfte in den die Schäfte aufnehmenden Bohrungen in den Seitenwänden des Wirbelkastens verhindert. Diese klassischen Wirbel werden von beiden Seiten in den Wirbelkasten eingesetzt, so dass je die Hälfte der Handknöpfe für die Bedienung auf jeder Seite heraus stehen. Solche Wirbel werden üblicherweise aus Holz gefertigt.To In the prior art, the strings of a stringed instrument with the help of vertebrae with cone-shaped shanks curious; excited. The automatic Relaxing the strings is due to the frictional resistance of the taper shafts in the the shafts receiving holes in the sidewalls of the pegbox prevented. These classic whirls are from both sides into the pegbox used, so that each half the hand buttons for the operation stand out on each side. Such swirls are common made of wood.

Eine andere Methode zum Spannen der Saiten besteht darin, sie auf Spindeln aufzuwickeln, die ähnlich den Wirbeln von beiden Seiten in den Wirbelkasten eingesetzt sind und an deren aus dem Wirbelkasten herausragenden Ende sich je ein Schneckenrad befindet. Über die Schneckenräder werden die Spindeln von Schneckenwellen betätigt, die nach unten über den Wirbelkasten heraus ragen. Diese Anordnung findet man hauptsächlich an Kontrabässen. Des weiteren gibt es verschiedene Versuche, die Kegelpassung der herkömmlichen Wirbel durch Anordnungen von Reibscheiben zwischen Wirbelkastenwand und Wirbel zu ersetzen, wie zum Beispiel in den Patenten US 1223554 A oder US3459092 A , oder mehrteilige Wirbel mit innen liegendem Getriebe wie den aus dem Patent US5998713A herzustellen, von denen eine äußere Hülse im Wirbelkasten festgesetzt und eine innere Welle übersetzt durch den Wirbelkopf bewegt wird. Darüber hinaus ist es aus der US 4970930 A bekannt, die zur Stimmung eines Streichinstrument verwendeten Drehknöpfe auf einer Seite des Instruments vorzusehen.Another method for tensioning the strings is to wind them on spindles, which are similar to the vertebrae inserted from both sides in the pegbox and at whose protruding from the pegbox end is ever a worm wheel. Via the worm wheels, the spindles are actuated by worm shafts which protrude downwards beyond the peg box. This arrangement is mainly found on double basses. Furthermore, there are various attempts to replace the taper fit of the conventional vortices by frictional disc arrangements between the pegbox wall and vortices, as for example in the patents US 1223554 A or US3459092 A , or multi-part vortex with internal gear like that of the patent US5998713A of which an outer sleeve is fixed in the peg box and an inner shaft translated by the peg head is moved. In addition, it is from the US 4970930 A Known to provide the used to mood a string instrument knobs on one side of the instrument.

Die Handhabung der klassischen Holzwirbel gestaltet sich schwierig durch den wechselhaften und daher nur schwer einschätzbaren Bewegungswiderstand in der Kegelpassung. Durch seitliches Versetzen des Wirbels in dieser Passung muss zum Stimmen die Reibungskraft so gering eingestellt werden, dass sich der Wirbel zum Stimmen der Saite feinfühlig bewegen lässt, zugleich aber so stark, dass sich der Wirbel nicht durch die Saitenspannung wieder löst. Während des Stimmens können die Wirbel seitlich verrutschen, so kann die optimale Einstellung sehr leicht verloren gehen.The Handling the classic wooden vertebra is difficult the variable and therefore difficult to assess resistance to movement in the cone fitting. By lateral displacement of the vortex in this Fit must be adjusted so low to vote the frictional force be that the vortex move sensitively to tune the string leaves, but at the same time so strong that the vortex is not affected by the string tension releases again. While of the vote the vertebrae slip sideways, so the optimal setting can be very easily lost.

Darüber hinaus ist die klassische Kegelverbindung empfindlich gegen wechselnde Wetterbedingungen. Durch Ausdehnung des Holzes bei hoher Luftfeuchtigkeit können die Wirbel sehr fest sitzen, bei Trockenheit dagegen so stark schrumpfen, dass sich die Saiten komplett lösen.Furthermore The classic cone connection is sensitive to changing Weather conditions. By expanding the wood at high humidity can the vortices are very tight, on the other hand they shrink so much that the strings come off completely.

Die Handhabung klassischer Wirbel wird weiter erschwert durch deren Anordnung. Da sie von zwei Seiten in den Wirbelkasten eingeführt werden, sind von vier Wirbeln nur zwei bequem zu erreichen, für die Betätigung der anderen beiden muss die Hand ungünstig verdreht werden. Ein weiterer Nachteil der klassischen Wirbel ist die direkte Übersetzung der Wirbelbewegung auf die Saiten, das heißt, die Wirbel dürfen zum Feinstimmen der Saiten nur um einen sehr kleinen Winkelbetrag gedreht werden, was das Feinstimmen erschwert. Daher werden am Saitenhalter häufig zusätzlich Feinstimmer angebracht, die die Saitenschwingungen durch ihr Gewicht behindern und so den Klang des Instrumentes negativ beeinflussen.The Handling classical vortexes is further complicated by their Arrangement. Since they are introduced from two sides in the pegbox, are of four vertebrae only two to reach comfortably, for the actuation of the other two must the hand unfavorable to be twisted. Another disadvantage of the classic vortex is the direct translation The whirling movement on the strings, that is, the vertebrae are allowed to Fine tuning of the strings only by a very small angular amount turned become what makes fine tuning difficult. Therefore, be on the tailpiece often additionally Fine tuners attached to the string vibrations by their weight hamper the sound of the instrument.

Die Stimmmechaniken mit Schneckentrieben, die von beiden Seiten an den Wirbelkasten geschraubt werden, wirken sich besonders an Geige und Bratsche durch ihr hohes Gewicht, das der Musiker zusätzlich halten muss, besonders negativ aus. Für das hohe Gewicht sind die verwendeten, für solche Mechaniken üblichen Materialien wie Stahl und Messing oder Bronze, aus denen der Schneckentrieb und auch die Grundplatten hergestellt werden, verantwortlich. Die an diesen Mechaniken nach hinten herausragenden Wirbelknöpfe verschlechtern die Erreichbarkeit zum Stimmen eher noch, da die Knöpfe sehr eng beieinander stehen.The Tuning mechanisms with worm drives, from both sides to the Pegs are screwed, especially affect the violin and Viola by its high weight, which the musician additionally hold must, especially negative. For The high weight are the ones used for such mechanisms Materials such as steel and brass or bronze, from which the worm gear and also the base plates are made, responsible. The on These mechanics deteriorate to the rear projecting vortex knobs the availability to vote rather still, since the buttons very standing close together.

Die üblichen Getriebewirbel sind so gestaltet, dass sie in übliche Wirbelkästen passen und den Anblick klassischer Instrumente nicht verändern. Die Wirbel werden also weiterhin beidseitig in den Wirbelkasten eingeführt und helfen so dem Problem der Handhabung nur bedingt ab. Ein weiteres Problem, das die Beibehaltung der klassischen Wirbelanordnung mit sich bringt, ist das sehr geringe Platzangebot innerhalb eines Wirbels, um dessentwillen die enthaltenen Getriebeteile sehr klein und somit sehr empfindlich ausgeführt werden müssen.The usual Gear vortexes are designed to fit into common vortex boxes and do not change the sight of classical instruments. The vortex So continue to be introduced on both sides in the pegbox and so help the problem of handling only conditionally. Another one Problem with maintaining the classic vortex arrangement with is the very small amount of space within a vortex, for that reason the gear parts contained are very small and therefore very sensitive Need to become.

Die vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Streichinstrument zu schaffen, dessen Stimmmechanik ein geringes Gewicht hat und leicht zu handhaben ist.The present invention is based on the object, a stringed instrument whose voice mechanism has a low weight and easy to handle handle is.

Diese Aufgabe wird durch eine Stimmmechanik nach dem Anspruch 1 gelöst.These Task is solved by a tuning mechanism according to claim 1.

Durch die Verlagerung der Drehknöpfe auf eine Seite des Wirbelkastens nach Anspruch 1 werden diese alle gleichermaßen leicht erreichbar, ohne dass das Handgelenk in unbequemer Weise verdreht werden muss.By the displacement of the knobs On one side of the whirl box according to claim 1, these are all equally easily accessible, without the wrist in an uncomfortable way must be twisted.

Vorteilhaft liegen die Achsen der Saitenspindeln auf einer Ebene, weil dadurch die Mechanik zum Obersattel leicht so angeordnet werden kann, dass jede Saite zur jeweiligen Spindel geführt werden kann, ohne eine andere Spindel oder Saite zu berühren.Advantageous are the axes of the string spindles on a plane, because thereby The mechanics of the upper saddle can be easily arranged so that each String led to the respective spindle without touching another spindle or string.

Die in Anspruch 1 genannten Maßnahmen ersparen dem Musiker unerwünschte Haltearbeit durch eine schwere Mechanik und einen ebenso schweren und großen Halsabschluss. Die gespreizten Schneckenwellenachsen ermöglichen ein dichtes Zusammenrücken der Spindeln, was eine kompakte, kleine und damit leichte Bauform ermöglicht. Die kleine Mechanik erfordert am Instrument wenig Platz zur Montage und spart somit Material und Gewicht. Auch die Merkmale, wonach ein Träger aus Leichtmetall oder einem faserverstärkten Kunststoff vorgesehen ist und das Hohlbohren der Spindeln, wirken dem Problem des hohen Gewichtes entgegen. The spare measures mentioned in claim 1 unwanted to the musician Keep working with a heavy mechanism and an equally heavy one and big ones Neck finish. The spread screw shaft axes allow a close together the spindles, which is a compact, small and therefore lightweight design allows. The small mechanism requires little space on the instrument for mounting and thus saves material and weight. Also the features according to which A carrier made of light metal or a fiber-reinforced plastic is provided and the hollow drilling of the spindles, the problem of high weight opposite.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Stimmmechanik des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels besteht aus einem Grundträger (1), den Saitenspindeln (2), Zahnrädern (3), Schneckenwellen (4) und Blattfedern (5). Der als Aluminiumfeingussteil ausgeführte Grundträger (1) weist in seiner Grundfläche vier Bohrungen (1.1) auf, die zur Aufnahme der Saitenspindeln (2) dienen. Die Achsen dieser Bohrungen (1.1) und damit die der Saitenspindeln (2) liegen in einer gemeinsamen Ebene.The tuning mechanism of the embodiment shown in the drawings consists of a base support ( 1 ), the string spindles ( 2 ), Gears ( 3 ), Worm shafts ( 4 ) and leaf springs ( 5 ). The basic support made of aluminum ( 1 ) has four holes in its base ( 1.1 ), which for receiving the string spindles ( 2 ) serve. The axes of these holes ( 1.1 ) and thus the string spindles ( 2 ) lie in a common plane.

Des weiteren finden sich im Grundträger (1) fünf Senkbohrungen (1.2), durch die der Träger (1) am Hals (A) des Instrumentes festgeschraubt wird. Neben jeder Bohrung (1.1) für eine Saitenspindel (2) sind an den Grundträger (1) jeweils zwei Halblager (1.3) angegossen, in die die Schneckenwellen (4) zum Antrieb der Saitenspindeln (2) eingelegt werden. Die Achsen der Halblager (1.3) sind dabei so um die Achsen der Spindel (2) gedreht, dass sich zwischen den einzelnen Halblagerachsen und damit zwischen den Achsen der Schneckenwellen (4) ein Öffnungswinkel (α) ergibt, der die Erreichbarkeit der einzelnen Knöpfe (4.1) gewährleistet, obwohl der Achsabstand (d) der Spindeln (2) sehr gering ist. Der Grundträger (1) ist aus einem Leichtmetall oder einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt.Furthermore, in the basic carrier ( 1 ) five countersunk holes ( 1.2 ) by which the wearer ( 1 ) is screwed to the neck (A) of the instrument. Next to each hole ( 1.1 ) for a string spindle ( 2 ) are connected to the base ( 1 ) two half bearings ( 1.3 ) into which the worm shafts ( 4 ) for driving the string spindles ( 2 ) be inserted. The axes of the half bearings ( 1.3 ) are so around the axes of the spindle ( 2 ), that between the individual half bearing axes and thus between the axes of the worm shafts ( 4 ) results in an opening angle (α), the accessibility of the individual buttons ( 4.1 ), although the center distance (d) of the spindles ( 2 ) is very low. The basic carrier ( 1 ) is made of a light metal or a fiber-reinforced plastic.

Die Saitenspindeln (2) haben an ihrem oberen Ende senkrecht zur Spindelachse ein Loch (2.1), durch das die jeweilige Saite (B) gesteckt wird, bevor sie durch die Drehung der Spindel (2) gespannt wird. Die Saite (B) wird dabei auf eine Eindrehung (2.2) auf der oberen Zylinderfläche der Spindel (2) gewickelt. Am unteren Ende hat die Spindel einen Absatz (2.3), der ihr als Lagerstelle dient, sowie darunter einen Vierkant (2.4). Der Oberteil der Spindeln (2) ist zur Gewichtsersparnis mit einer Bohrung (2.5) in Achsrichtung versehen.The string spindles ( 2 ) have at their upper end perpendicular to the spindle axis a hole ( 2.1 ), through which the respective string (B) is inserted, before it by the rotation of the spindle ( 2 ) is stretched. The string (B) is doing a turn ( 2.2 ) on the upper cylindrical surface of the spindle ( 2 wrapped). At the bottom, the spindle has a shoulder ( 2.3 ), which serves as a depository, and below a square ( 2.4 ). The upper part of the spindles ( 2 ) is for weight saving with a bore ( 2.5 ) provided in the axial direction.

Zur Montage werden die Spindeln (2) durch die Bohrungen (1.1) im Träger (1) gesteckt, in denen nun die Absätze (2.3) der Spindeln (2) laufen. Von der Gegenseite werden auf den Spindelabsatz (2.3) die Federn (5) geschoben, bevor das Zahnrad (3) mit der Schraube (6) auf dem Vierkant (2.4) befestigt wird.For mounting the spindles ( 2 ) through the holes ( 1.1 ) in the carrier ( 1 ), in which the paragraphs ( 2.3 ) of the spindles ( 2 ) to run. From the opposite side are on the spindle paragraph ( 2.3 ) the feathers ( 5 ) before the gear ( 3 ) with the screw ( 6 ) on the square ( 2.4 ) is attached.

Die Blattfeder (5) hat die Aufgabe, die Schneckenwellen (4) in den Halblagern (1.3) im Grundträger (1) festzuhalten.The leaf spring ( 5 ) has the task, the worm shafts ( 4 ) in the half camps ( 1.3 ) in the basic carrier ( 1 ).

Die Schneckenwellen (4) sind jeweils an ihrem aus dem Grundträger (1) herausragenden Ende mit einem Handknopf (4.1) versehen, über den die Schnecke (4) gedreht werden kann.The worm shafts ( 4 ) are each at their from the base support ( 1 ) outstanding end with a hand button ( 4.1 ), over which the screw ( 4 ) can be rotated.

Die 1 zeigt eine räumliche Ansicht der Mechanik mit einem der Schneckentriebe in Explosionsansicht, die 2 und 3 jeweils eine Ansicht von oben und von unten. Auf diesen Abbildungen ist besonders gut der Öffnungswinkel (α) der Achsen der Schneckenwellen (4) zu sehen, sowie der daraus resultierende Achsabstand (d) der Spindeln (2), der die geringe Baugröße und damit das geringe Gewicht der Stimmmechanik ermöglicht. Die 4 bis 7 zeigen die Mechanik exemplarisch an einen Instrumentenhals (A) verbaut. Durch die in einer Ebene liegenden Achsen der Saitenspindeln (2) laufen die Saiten (B) vom Obersattel (C) direkt zu je einer der Saitenspindeln (2); eine andere Anordnung führt leicht zu unerwünschten Berührungen zwischen den Saiten (B) untereinander oder einer der Saiten (B) und einer anderen als der Spindel (2), auf der die Saite (B) aufgewickelt ist.The 1 shows a spatial view of the mechanics with one of the worm drives in exploded view, the 2 and 3 one view from the top and from the bottom. In these figures, the opening angle (α) of the axes of the worm shafts ( 4 ), as well as the resulting center distance (d) of the spindles ( 2 ), which allows the small size and thus the low weight of the tuning mechanism. The 4 to 7 show the mechanics exemplarily on a instrument neck (A) installed. Due to the axes of the string spindles ( 2 ), the strings (B) run from the upper caliper (C) directly to one of the string spindles ( 2 ); another arrangement easily leads to undesirable contact between the strings (B) with each other or one of the strings (B) and other than the spindle ( 2 ), on which the string (B) is wound up.

Claims

Tuning mechanism for stringed instruments with worm gears operated by worm gears ( 2 ) with the following features: a) the worm gears each have one with a rotary knob ( 4.1 ) provided auger shaft ( 4 ), b) an all string spindles ( 2 ) and knobs ( 4.1 ) common carrier ( 1 ) is made of light metal or a fiber-reinforced plastic, c) all string spindles ( 2 ) protrude from the top of the end of the instrument neck (A), d) the worm shafts ( 4 ) are spread apart from each other, at the same time the string spindles ( 2 ), which are made of light metal and hollow in their longitudinal direction, are close together, and e) all the knobs ( 4.1 ) are on one side of the string instrument.