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Die Erfindung umfasst eine Vorrichtung zum besonders servicefreundlichen, einfachen und exakten Abdichten und Schließen des Tonlochs eines Holzblasinstruments, wie Saxophon, Klarinette, Flöte und dergleichen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Bei Blasinstrumenten der genannten Art ist es von besonderer Bedeutung, dass die Tonlöcher von den dafür vorgesehenen Klappen in Schließstellung mit der Dichtfläche der Tonlochdichtung (Polster) lückenlos abgedichtet werden, denn eines oder mehrere undichte Tonlöcher erschweren die Tonerzeugung am Blasinstrument erheblich oder machen sie gar unmöglich.
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Stand der Technik:
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Auf herkömmliche Art (Ansicht Nr. 4) ist das Instrument, um die Abdichtung des Tonlochs eines Holzblasinstruments zu gewährleisten, mit der Klappenmechanik ausgestattet, wobei die Tonlochdeckel 1 mit dem Klappenheber 3 starr bzw. fest miteinander verbunden sind.
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Das Problem dieser Konstruktion liegt darin, dass die Tonlochdichtung 2 (Ansicht Nr. 4) im verbundenen Zustand mit dem Tonlochdeckel 1 nur mit großen Zeitaufwand so präzise und genau auf den Tonlochkamin 10 ausgerichtet (eingestellt, justiert) werden kann, dass dem Instrument über Jahre hinweg eine gute Spielbarkeit erhalten bleibt. Dieses Ziel wird teilweise dadurch erreicht, dass die Instrumentenklappe bzw. der Tonlochdeckel 1 mit Spezialwerkzeug ausgerichtet und in die richtige Position gebracht werden. Dies muss unter Umständen mehrmals kontrolliert und korrigiert werden. Diese Einstellung (Justierung) wird sogar von den Reparaturbetrieben bzw. Instrumentenbauern nicht in einheitlicher Qualität durchgeführt. Der Kompliziertheitsgrad dieser Aufgabe und die dafür nötige technische Ausstattung führen dazu, dass es ohne Erfahrung im Instrumentenbau und ohne Spezialwerkzeug schlicht unmöglich ist, die Wartungsarbeiten am Instrument durchzuführen.
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Eine Anordnung wie in der Beschreibung
DE 3804696 A1 Patentoffenlegung, sollte die Anforderung gelöst haben, durch die „ein dichtes Schließen der Tonlöcher stets gewährleistet ist, und zwar auch dann, wenn die den Tonlöchern zugeordneten Klappe nicht einwandfrei justiert sind, so wie dies bei neuen und gebrauchten Instrumenten meist der Fall ist.” (DE 3804696 A1 Beschreibung Absatz 4)
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Bei dieser Anordnung handelt es sich um einen Tonlochdichtung (Polster) aus Schaumgummi (Schaumstoff oder gummiartige Materalien), die eine herkömmliche Tonlochdichtung 2 (Ansicht. Nr. 1) aus Filz und Leder ersetzen soll. Theoretisch könnte jedes Saxophon mit diesen Tonlochdichtungen nachgerüstet werden.
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Das Problem dieser Konstruktion liegt darin, dass die Schaumstoffdichtungen, die dort angewendet werden, sehr dünn sind und auf einer harten Oberfläche (in diesem Fall auf einer Metall- oder Plastikscheibe) befestigt sind. Dadurch ist diese Konstruktion sehr formstabil und kann kleine Unebenheiten, die auf dem Tonlochkamin vorhanden sind, nicht ausgleichen bzw. abdichten. Dies führt dazu, dass die Tonlochkamine eines Holzblasinstruments vor den Einbau dieser Tonlochdichtungen mit Spezialwerkzeug begradigt werden müssen. Bei Saxophonen mit sogenannten gebördelten Tonlochkaminen würde die Begradigung der Tonlochkamine den Rand eines Tonlochkamins zerstören und ist somit unzulässig.
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Des weiteren sind diese Tonlochdichtungen an einer weichen Schaumstoffaufhängung befestigt, die die Schwenkung der Tonlochdichtung (Polster) erst möglich macht. Da sich die Schaumstoffdichtungen nach dem Öffnen der Klappen durch die vorhandene Schaumstoffaufhängung immer wieder in die Ausgangsposition zurückstellen, liegt hier ein weiteres Problem vor. Das heißt, wenn diese Dichtungen (Polster) nicht exakt auf den Tonlochkamin ausgerichtet bzw. abgestimmt (justiert) werden, muss ein Instrumentenspieler mit einem zusätzlichen Kraftaufwand für die Schließung der Klappen rechnen (Auch die Patentbeschreibung benennt diesen mit „ein etwa gleichmäßig großer Schließdruck” (Pat.
DE 3804696 A1 Beschreibung Absatz 6.), der das Instrumentenspielen zusätzlich erschwert. Dieser nötige Kraftaufwand steigt zusätzlich an, wenn eine Taste gedrückt werden muss, die insgesamt drei, also zwei zusätzliche Klappen mitbewegt, wie z. B. die F – Taste. Wenn also die Tonlochdichtungen ohne genaue Abstimmung mit dem Tonlochkamin am Tonlochdeckel befestigt werden und für die ausreichende Abdeckung des Tonlochkamins
10 eingedrückt werden müssen, wird die einwandfreie Funktion eines Instruments erschwert.
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Letztendlich müssen die gummiartigen Tonlochdichtungen, ebenso wie herkömmliche Tonlochdichtungen aus Filz und Leder, genau auf den Tonlochkamin 10 eines Holzblasinstruments ausgerichtet werden. Daher müssen die Klappen bzw. Tonlochdeckel mit Spezialwerkzeug in die richtige Position gebracht werden oder mit unterschiedlich dicken Schaumstoffaufhängungen für die passende Position ausgeglichen werden. Somit ist die richtige Justierung (Einstellung) der Tonlochdichtungen auch bei der Verwendung von Schaumstoffdichtungen wie DE 3804696 A1 eine Voraussetzung für die einwandfreie und zuverlässige Funktion. Damit muß hier mit dem gleichen Zeitaufwand und Arbeitsumfang wie bei den herkömmlichen Tonlochdichtungen gerechnet werden.
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Auch ähnlich aufgebaute Anordnungen zum Dichten und Schließen des Tonloch eines Blasinstruments wie in der Beschreibung der
DE 3804696 A1 Patentoffenlegung dargestellt, bietet nicht die Möglichkeit, das Instrument ohne spezielle technische Ausrüstung, die für Reparaturen eines Blasinstruments vorgesehen ist, zeitsparend und mit einfachen Mitteln einzustellen und zu justieren.
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Ein weiteres Problem dieser Ausführung (
DE 3804696 A1 ) liegt hier darin, dass diese Schaumstoffdichtungen zwischen dem eigenen Körper und dem Tonlochdeckel einen Hohlraum haben. Dadurch treten beim Schließen der Instrumentenklappen Zusatzgeräusche auf, die von vielen Spielern als unangenehm oder komisch bezeichnet werden. Somit bietet diese Anordnung auch in diesem Hinblick keine Vorteile gegenüber einer herkömmlichen Tonlochdichtung.
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Die freischwenkenden gelenkartigen Aufhängungen aus gummiartigen oder flexiblen (biegsamen) Materialien besitzen ein allgemeines Problem. Wenn nämlich die Tonlochdichtungen nur grob auf den Tonlochkamin ausgerichtet sind, wird der Druckpunkt der Klappen undefinierbar. Dadurch ist es für den Spieler schwierig einzuschätzen, wie das Instrument im richtigen Moment reagieren wird.
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Im sonic- Magazin Ausgabe 6/2010 wurde ein Aufhängungssystem für Saxophon mit Tonlochdichtungen vorgestellt, die gleichzeitig Tonlochdichtungen und Tonlochdeckel sind. Diese Tonlochdichtungen bestehen aus einer gummiartigen Platte, die „... an die Mechanik geklipst” [S. 72 Absatz 2; sonic 6/2010 S. 68 ,Plastic Fantastic'] wird. Sie befinden sich immer in frei schwenkendem Zustand und werden beim Schließen der Klappe jedesmal aufs Neue auf den Tonlochkamin ausgerichtet. Das System hat ähnliche Nachteile wie die oben beschriebenen gummiartigen Aufhängungen, die keinen differenzierten Schließpunkt vermitteln können. Dies ist auch in dem oben genannten Artikel als Kritikpunkt zu lesen.
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Allen bisher bekannten Systemen ist ein gemeinsames Problem zu eigen: Der Spieler muss sich zwischen der schwenkenden und der fixierten Variante entscheiden. Denn keine der bekannten Varianten bietet die Möglichkeit, sowohl die fixierte als auch die frei schwenkende Tonlochdichtungsaufhängung in einer Vorrichtung zu vereinen. Falls die jeweils andere Variante erwünscht ist, müssen die Tonlochdichtungen samt ihren Aufhängungen bzw. die Instrumentenmechanik oder das Instrument selbst ausgetauscht werden. Somit kann der Spieler an einem Instrument ohne größere Umbaumaßnahmen nur eine der beiden Varianten benutzen.
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Die Problemlösung:
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Die Zielsetzungen der Entwicklung waren wie folgt:
- 1. Die Einstellung der Tonlochdichtungen sollte ohne Biegen der Klappen oder ähnliches Vorgehen, ohne Spezialwerkzeug oder dafür speziell angefertigte Vorrichtungen durchführbar werden.
- 2. Alle Vorteile einer herkömmlichen, starr mit dem Klappenheber verbundenen Klappe (Ansicht Nr. 3) sollten dabei erhalten bleiben. Diese umfassen Stabilität, Zuverlässigkeit beim Schließen und einen genau definierbaren Schließpunkt.
- 3. Die Möglichkeit, alle herkömmlichen Fabrikate bzw. Arten von Tonlochdichtungen (Polstern) zu verwenden, sollte bestehen bleiben.
- 4. Eine verstärkte Geräuschentwicklung beim Schließen der Klappen sollte vermieden werden.
- 5. Der Spieler sollte mit demselben Instrument ohne Umbaumaßnahmen wie Wechseln der Tonlochdichtung oder Umbau der Mechanik zwischen der schwenkenden und nicht schwenkenden Variante der Tonlochaufhängungen wählen können. Beide Aufhängungsvarianten der Tonlochdichtung an einem Instrument sollten ermöglicht werden.
Die Zielsetzung wurde in allen Punkten erreicht.
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Die Vorrichtung zum Dichten und Schließen des Tonloch eines Blasinstrument gemäß Patentanspruches 1 besteht aus einem Tonlochdeckel 1 (Ansicht Nr. 1, 2), auf dem eine Metallkugel 3 angebracht ist, die mit der Gelenkpfanne 4, die starr mit dem Klappenheber 7 verbunden ist, eine gelenkartige Einheit bildet und in allen Richtungen ca. 7° nach oben und nach unten schwenkbar ist. Somit gewährleistet diese Konstruktion automatisch beim Schließen der Instrumentenklappe die genaue Ausrichtung des Tonlochdeckels 1 und damit auch der Tonlochdichtung 2 auf dem Tonlochkamin.
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Die Metallkugel 3 (Ansicht Nr. 6, 1, 7) besitzt eine Innenbohrung 15 (Ansicht Nr. 6, 7) und ist mit einem Innengewinde versehen, sodass die Schraube 6 (Ansicht Nr. 1) in die Kugel 3 eingeschraubt werden kann.
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Die Gelenkpfanne 4 (Ansicht Nr. 7) ist halbkugelförmig und hohl. Sie weist in der Mitte eine konische Bohrung 14 auf, deren Durchmesser grösser ist als der der Schraube 6 (Ansicht Nr. 1). Diese Bohrung 14 (Ansicht Nr. 7) ermöglicht die feste Verschraubung der Gelenkpfanne 4 mit der Metallkugel 3 (Ansicht Nr. 1).
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Die Kugel 3 wird durch Festziehen der Schraube 6 so stark an die Wand der Gelenkpfanne 4 gedrückt, dass der Tonlochdeckel 1 in der gewählten Position fixiert bleibt.
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Um die freie Ausrichtung und somit die richtige Befestigung des Tonlochdeckels 1 (Ansicht Nr. 1) in der Gelenkpfanne 4 zu ermöglichen, wird unter der Schraube 6 eine Scheibe 5 (Ansicht Nr. 1, 2) untergelegt.
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Die Unterlegscheibe 5 (Ansicht Nr. 1, 2, 5) ist ebenfalls halbkugelförmig geformt, hold und ihr Innendurchmesser 16 (Ansicht Nr. 2) ist kleiner als der Außendurchmesser 17 der Gelenkpfanne 4.
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Diese Form der Scheibe 5 ermöglicht die freie Ausrichtung des Tonlochdeckels 1 dadurch, dass die Scheibe 5 bei eingeschraubter, aber noch nicht festgezogener Schraube 6 bei Bewegung des Tonlochdeckels 1 auf der Oberfläche der Gelenkpfanne 4 gleiten kann.
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Die seitliche Schwenkung mit der eingeschraubten, aber nicht festgezogenen Schraube 6 ist konstruktionsbedingt auf ca. 7° begrenzt. Solche Toleranzen kommen bei der Einstellung eines Tonlochdeckels in der Praxis niemals vor, denn normalerweise muss eine Tonlochdichtung bis maximal ca. 2° korrigiert werden. Der Bewegungsspielraum ist also mehr als ausreichend. Somit bietet die Vorrichtung gem. Patentanspruches 1. die Möglichkeit, ohne Biegen der Klappen oder Tonlochdeckel und ohne Spezialwerkzeug, lediglich mit einem handelsüblichen Schraubendreher oder dergl. die Tonlochdichtungen auf dem Tonlochkamin 10 (Ansicht Nr. 1, 2) auszurichten und zu fixieren.
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Um die Tonlochdichtungen auszuwechseln und anschließend die Einstellung der Klappen vorzunehmen, sind folgende Schritte notwendig:
- (1) Die Schraube 6 (Ansicht Nr. 1) muss vollständig gelöst werden.
- (2) Der Tonlochdeckel 1 muss aus der Gelenkpfanne 4 gezogen werden (der Ausbau der kompletten Mechanik ist in diesen Fall nicht zwingend erforderlich).
- (3) Die Tonlochdichtung 2 muss in dem Tonlochdeckel befestigt werden. (Hier kann anstatt Siegellacks oder Heißklebers ein handelsüblicher Klebstoff verwendet werden)
- (4) Der Tonlochdeckel 1 muss mit der Metallkugel 3 wieder in die Gelenkpfanne 4 eingesteckt werden. Die Metallkugel 3 (Ansicht Nr. 6, 7) besitzt auf einer Seite eine vertikale Rille 12, die zusammen mit dem in die Rille 12 passenden Stift 13 den Tonlochdeckel 1 gegen axiale Drehung sichert. Der Stift 13 geht durch die Wand der Gelenkpfanne 4 und ist mit der Gelenkpfanne 4 fest verbunden. Um die Kugel 3 in die Gelenkpfanne 4 einzuführen, muss die Rille 12 der Metallkugel 3 (Ansicht Nr. 7, 6) auf den Stift 13 ausgerichtet werden, damit die Metallkugel 3 reinpasst. Die richtige Einführungsstelle der Kugel 3 ist somit markiert. Die Gelenkpfanne ist im unteren Innenbereich mit einem kreisförmigen Federring 9 (Ansicht Nr. 7) ausgestattet, der nach der Einführung der Kugel 3 verhindert, dass die Kugel 3 aus dem Kugelgelenk fällt.
- (5) Die Schraube 6 (Ansicht. Nr. 1) muss mit der Scheibe 5 unterlegt und in die Kugel 3 eingeschraubt, aber noch nicht festgezogen werden.
- (6) Des weiteren muss der Tonlochdeckel 1 samt Tonlochdichtung 2 (Abbildung Nr. 1) richtig auf dem Tonlochkamin 10 positioniert werden. Dafür sollte die Klappenbetätigungstaste 11 (Ansicht Nr. 5) soweit gedrückt werden, bis der Tonlochkamin geschlossen ist (dafür kann auch die Druckstelle auf dem Klappenheber 7 (Ansicht Nr. 2) benutzt werden) und in diesem Zustand gehalten werden. Da der Druckpunkt bei diesen Vorgang genau in der Mitte des Tonlochdeckel 1 (Ansicht 4, 1, 3) bzw. in der Mitte des Tonlochkamin 10 liegt, werden hier die Druckkräfte gleichmäßig über der gesamte Oberfläche des Tonlochkamins 10 verteilt und die Tonlochdichtung 2 (Ansicht Nr. 1) wird den Tonlochkamin 10 genau abdichten.
- (7) Anschließend muss die Schraube 6 (Ansicht. Nr. 1) festgezogen werden. Die Tonlochdichtung 2 und Tonlochdeckel 1 bleiben in der Position, in der sie festgeschraubt wurden.
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Es hat sich gezeigt, dass Naturmaterialien wie Leder und Filz, da sie anpassungsfähig sind, besonderes dafür geeignet sind, die Tonlochkamine von Blasinstrumenten abzudichten. Allerdings können sich durch den Alterungsprozess, der durch ständige Nass – Trockenzyklen beschleunigt wird, die Einstellungen der Tonlochdichtungen am Instrument verändern. Da die beschriebene Einstellung der Tonlochdichtungen beliebig oft wiederholt werden kann, kann dieser Vorgang jederzeit mit minimalem Zeitaufwand durchgeführt werden.
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Des weiteren werden dadurch, dass der Tonlochdeckel nur an einem kleinen Punkt in der Mitte des Tonlochdeckels mit der Instrumentenmechanik an der Kugel 3 (Ansicht Nr. 1) befestigt ist und nicht wie bei herkömmlicher Befestigung über die ganze Kontaktfläche des Klappenhebers 7 (Ansicht Nr. 4), die Geräusche beim Schließen der Klappe (Tonlochdeckel 1) leiser. Denn über die kleinere Kontaktfläche der Metallkugel 3 werden die Resonanzen des Schließgeräusches weniger als bei herkömmlichen Klappen (Ansicht Nr. 4) in den Rest der Mechanik weitergeleitet. Auch dies wird als Vorteil dieser Vorrichtung angesehen. Des weiteren ist für die gute Spielbarkeit eines Blasinstruments ein exakt differenzierter Schließdruckpunkt von Bedeutung, denn der Spieler kann nur dann vorhersehen, wie sein Instrument in jeder Spielsituation reagiert, wenn dieser sog.
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Schließdruckpunkt wie bei den herkömmlichen, starr miteinander verbundenen Klappen erhalten bleibt.
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Somit muss sich der Instrumentenspieler zum Spielen eines Instruments mit der Vorrichtung gem. Anspruch 1 und der Beschreibung 2 nicht umgewöhnen.
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Wenn aber von dem Spieler extra erwünscht ist, die Tonlochdeckel 1 (Ansicht Nr. 6, 1) im unfixierten Zustand zu benutzen, also immer schwenkend, (bei dieser Variante passen sich die Tonlochdichtungen der jeweiligen Schließsituation jedesmal aufs Neue an) besteht die Möglichkeit, die Schraube 6 und die Scheibe 5 (Ansicht Nr. 3) wegzulassen. In diesem Fall bleiben die Tonlochdeckel dadurch, dass die Metallkugel mit der Feder 9 (Ansicht Nr. 7) in der Gelenkpfanne 4 gegen Herausfallen gesichert ist, frei gleitend in der Gelenkpfanne 4. Dabei entsteht hier kaum Widerstand – anders als bei gummiartigen Gelenkverbindungen- und die Tonlochdichtung kann das Tonloch im frei schwenkenden Zustand ohne für den Spieler spürbare Veränderung des aufzuwendenden Drucks (im Vergleich zur fixierten Variante) abdichten.
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Die Zielsetzungen und die erzielten Vorteile der Erfindung gem. Patentanspruchs 1 in der Übersicht.
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Zielsetzungen:
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- 1. Eine präzise Einstellung (Justierung) einer Tonlochdichtung sollte einfach, genau, ohne großen Zeitaufwand und ohne Spezialwerkzeug, das im Instrumentenbau für diesen Arbeitsgang vorgesehen ist, möglich werden. Für Jedermann, der mit einem Schraubendreher umgehen kann, sollte die Einstellung selbst durchführbar werden.
- 2. Alle Vorteile einer herkömmlichen starr mit dem Klappenheber verbundenen Klappe (Ansicht Nr. 3) sollten erhalten bleiben, nämlich Stabilität, Zuverlässigkeit beim Schließen, ein genau definierbarer Schließpunkt.
- 3. Die Möglichkeit, alle Fabrikate bzw. Arten von herkömmlichen Tonlochdichtungen (Polstern) zu verwenden und somit alle bekannten Vorteile (Anpassungsfähigkeit) einer herkömmlichen Tonlochdichtung aus Filz und Leder zu erhalten.
- 4. Die Geräuschentwicklung beim Schließen sollte nicht lauter werden.
- 5. Es sollten zwei Varianten der Nutzung ohne Instrumentenumbau oder -Wechsel zu Verfügung stehen. Eine Variante, bei der die Tonlochdichtungen fest fixiert sind, und eine mit frei schwenkenden Tonlochdichtungen.
Diese Zielsetzung wurde in allen Punkten erreicht.
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Die Vorteile:
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- 1. Die Einstellung der Tonlochdichtungen kann genauer, einfacher, zeitsparender und damit servicefreundlicher und ohne dem bei herkömmlichen Vorrichtungen benötigten Spezialwerkzeug und ohne Spezialausbildung erfolgen.
- 2. Alle Vorteile einer herkömmlichen starr mit dem Klappenheber verbundenen Klappe (Ansicht Nr. 4) sind bei der fest verschraubten Variante der Aufhängung erhalten, nämlich Stabilität, Zuverlässigkeit beim Schließen, ein genau definierbarer Schließpunkt.
- 3. Verwendung aller herkömmlichen Fabrikate der Tonlochdichtungen ist gewährleistet.
- Verwendung alternativer Tonlochdichtungen ist möglich.
- 4. Die Geräuschentwicklung beim Schließen der Klappen ist leiser.
- 5. Es kann zwischen den zwei Varianten feste und schwenkende Aufhängung der Tonlochdichtung an einem Instrument gewählt werden, ohne dass dessen Umbau nötig ist.
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Die Vorrichtung nach Anspruch 1 bietet eine Flexibilität und Variabilität, wie sie durch die bisher bekannten Blasinstrumentenmechaniken noch nicht erreicht wurde.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3804696 A1 [0005, 0008, 0010, 0011]
