DE19639420C2 - Tastenmusikinstrument mit Hammerköpfen, die aus Metallpulver gebildet sind, welches Synthetikharz enthält, und Verfahren zur Herstellung der Hammeranordnung - Google Patents

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Tastenmusik­ instrument und insbesondere auf einen Hammerkopf aus Metallpulver, welches synthetisches Harz enthält, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Hammeranordnung.

Ein Piano oder Klavier ist ein typisches Beispiel des Tastenmusikinstrumentes und spricht auf die Finger­ bewegung oder -betätigung eines Spielers auf der Tastatur an. Der Tastenbetätigungsmechanismus überträgt die Kraft, die auf die schwarzen und weißen Tasten ausgeübt wird, auf die Hammeranordnungen, und die Hammeranordnung wird zur Drehung angetrieben. Die Hammeranordnung schlägt einen Satz von Saiten an. Dann vibrieren oder schwingen die Saiten, um einen akustischen Ton mit der Note zu erzeugen, die der herabgedrückten Taste zugeordnet ist. Somit ist die Hammeranordnung eine unentbehrliche Komponente des Pianos.

Fig. 1 veranschaulicht ein typisches Beispiel der Hammer­ anordnung 1 zusammen mit einem Tastenbetätigungsmechanis­ mus 2. Die Hammeranordnung 1 wird drehbar von einer Hammerstielkapselleiste 3a getragen und der Tastenbetäti­ gungsmechanismus 2 wird drehbar von einer Hebegliedleiste 3b getragen. Die Hammerstielkapselleiste 3a und die Hebegliedleiste 3b sind an (nicht gezeigten) Mechanik­ backen befestigt und die Mechanikbacken sind auf einem (nicht gezeigten) Tastenbett montiert.

Eine Pilote oder Capstanschraube 4a steht aus einer Taste 4b hervor, und eine Kraft, die auf die Taste 4b ausgeübt wird, wird von der Pilote 4a auf den Tastenbetätigungs­ mechanismus 2 übertragen. Ein Satz von Saiten 5 ist über der Hammeranordnung 1 gespannt und der Tastenbetätigungs­ mechanismus 2 verleiht der Hammeranordnung 1 kinetische Energie, um den Satz von Saiten 5 anzuschlagen.

Die Hammeranordnung 1 weist eine Hammerstielkapsel 1a auf, die an der Hammerstielkapselleiste 3a befestigt ist, einen Hammerstiel 1b, der drehbar mit der Hammerstiel­ kapsel 1a verbunden ist, eine Hammerrolle 1c, die drehbar mit dem Hammerstiel 1b verbunden ist, und einen Hammer­ kopf 1c, der an dem Vorderende des Hammerstiels 1b be­ festigt ist. Während die Hammeranordnung 1b in der Anfangsposition ruht, wird die Hammerrolle 1c in Kontakt mit einer Oberseite einer Stoßzunge 2c der Hebeglied­ anordnung 2a gehalten.

Der Hammerkopf 1d ist in ein Hammerholz 1e und einem Hammerfilz 1f aufgeteilt. Das Hammerholz 1e ist am Vorderende des Hammerstiels 1b derart befestigt, daß es eine T-Form bildet, und der Hammerfilz 1f ist am Hammerholz 1e angeklebt. Die Namen "Hammerholz" und "Hammerfilz" sind selbsterklärend. Das Hammerholz 1e ist gewöhnlicherweise aus Walnuß oder Ahorn gebildet und ein Unterfilz oder ein Kern ist mit einem Oberfilz abgedeckt. Der Hammerstiel 1b ist aus einem Holz wie beispielsweise Birke oder Weißbuche oder Buche gebildet.

Unter der Annahme, daß ein Spieler die Taste 4b herab­ drückt, wird die Taste 4b von der Ruheposition zur End­ position hin abgesenkt, und die Pilote 4a drückt die Hebegliedanordnung 2a nach oben. Die Hebegliedanordnung 2a dreht sich entgegen des Uhrzeigersinns und die Stoß­ zunge 2c verursacht, daß der Hammerstiel 1b und der Hammerkopf 1d sich um die Hammerstielkapsel 1a im Uhrzeigersinn drehen.

Wenn der Zeh oder Vorsprung der Stoßzunge 2c in Kontakt mit dem Auslösepuppenmechanismus 2b gebracht wird, wird die Stoßzunge 2c schnell um den Zentrierungs- bzw. Mittelstift 2d im Uhrzeigersinn gedreht, um der Hammer­ anordnung 1 eine kinetische Energie aufzuprägen. Dann beginnt die Hammeranordnung 1 eine freie Drehung zum Satz von Saiten 5 und der Hammerfilz 1f schlägt die Saiten 5 an. Der Satz von Saiten 5 vibriert und erzeugt einen akustischen Ton. Die Hammeranordnung 5 springt vom Satz von Saiten 5 zurück und kehrt nach dem Lösen der Taste 4b in die Anfangsposition zurück.

Die Hammeranordnung 1 soll erwartungsgemäß dem Satz von Saiten 5 einen Stoß versetzen, der groß genug ist, um den akustischen Ton zu erzeugen. Der Hammerfilz 1f wird für eine Weile in Kontakt mit dem Satz von Saiten 5 gehalten, und das Zeitintervall für den Kontakt beeinflußt das Timbre bzw. die Tonfärbung des akustischen Pianotons. Aus diesem Grund konstruiert der Hersteller sorgfältig den Hammerkopf 1d, d. h. das Volumen und das Gewicht abhängig von den Noten der Tonleiter, die den assoziierten Tasten zugeordnet sind.

Bei der gegenwärtigen Konstruktionsarbeit wird die Größe des Hammerkopfes von niedrigen Tönen über mittlere Töne auf hohe Töne verringert. Auf der anderen Seite wird der Hammerkopf von den niedrigen Tönen über die mittleren Töne zu den hohen Tönen leichter. Diese Konstruktions­ arbeit ist nicht einfach und erhöht die Produktions­ kosten.

Verschiedene Hammeranordnungen des Standes der Technik sind in den folgenden Schriften offenbart: nicht geprüftes japanisches Gebrauchsmuster Nr. 54-94221 (auf welches im folgenden als "der erste Stand der Technik" Bezug genommen wird), geprüftes japanisches Gebrauchs­ muster Nr. 58-12216 (auf welches im folgenden als "zweiter Stand der Technik" Bezug genommen wird), geprüftes japanisches Gebrauchsmuster Nr. 5-38399 (auf welches im folgenden als "der dritte Stand der Technik" Bezug genomen wird) und nicht geprüftes japanisches Gebrauchsmuster Nr. 6-47995 (auf welches im folgenden als "der vierte Stand der Technik" Bezug genommen wird).

Die erste Hammeranordnung für ein Piano, die im ersten Stand der Technik offenbart ist, weist einen Hammerkopf aus Gummi auf, und ein Gewicht ist in einem Loch einge­ bettet, welches in dem Gummistück ausgebildet ist. Das Gewicht wird abhängig von den Notenbereichen der assozi­ ierten Tasten reguliert.

Die zweite Hammeranordnung für ein Piano, die im zweiten Stand der Technik offenbart ist, weist eine Hammerbasis auf, die aus einem elastischen bzw. federnden Hartgummi gebildet ist, und die Hammerbasis ist an einem Hammerholz angeklebt. Die Hammerbasis ist mit einer äußeren Haut aus Kunstleder abgedeckt und ist daran angeklebt. Die äußere Haut wird direkt in Kontakt mit dem Satz von Saiten 5 gebracht.

Die dritte Hammeranordnung für ein Piano, die im dritten Stand der Technik offenbart ist, weist eine Holzbasis auf, Synthetikharzplatten, die an beiden Seitenflächen der Holzbasis angebracht sind, außer dem Vorderendteil und ein Filzblatt, welches am Vorderendteil der Holzbasis angebracht bzw. mit ihm verbunden ist.

Die vierte Hammeranordnung für ein Piano, die im vierten Stand der Technik offenbart ist, weist ein Hammerholz aus relativ leichtem Holz auf und ein Hammerfilz, welches am Hammerholz befestigt ist. Phenolharz oder Acrylharz wird in das Hammerholz imprägniert, um die mechanischen Eigen­ schaften, wie beispielsweise Zähigkeit und Gleichförmig­ keit zu verbessern.

Jedoch treffen die Hammeranordnungen des Standes der Technik auf die folgenden Probleme. Das in der ersten Hammeranordnung innewohnende Problem sind die Gewichte, da der Hersteller die Hammerköpfe abhängig von den Notenbereichen zuschneidet. Ein weiteres Problem ist der komplizierte Zusammenbau, da es das Gewicht erfordert, daß das Loch vorher in das Gummistück eingeformt ist.

Die Hammeranordnungen des zweiten und dritten Standes der Technik treffen auf ein Problem der Adhäsion bzw. Klebe­ kraft. Die Hammerbasis klebt am Hammerholz und die Außen­ haut klebt am Vorderflächenteil der Hammerbasis. Die Adhäsion bzw. der Klebevorgang erfordert Zeit und ist für eine Massenproduktion nicht geeignet.

Die Hammeranordnung des vierten Standes der Technik trifft auf ein Problem, und zwar dahingehend, daß das Gewicht nicht präzise steuerbar ist. Das Holz ist an Porosität nicht konstant. Die Menge des imprägnierten Synthetikharzes hängt von der Porosität ab und ist nicht steuerbar.

Somit stellen die Hammeranordnungen des Standes der Tech­ nik den Hersteller nicht zufrieden und eine neue Hammer­ anordnung ist erforderlich.

Aus der Druckschrift DE 27 24 102 A1 sind Klavierhämmer bekannt, die im wesentlichen aus Holz bestehen und ein Bauteil aus Polyurethan aufweisen. Zwar ist erwähnt, daß Klavierhämmer für den Baßbereich ein großes Gewicht, Klavierhämmer für den Diskantbereich dagegen ein kleines Gewicht besitzen. Es werden aber lediglich zwei ver­ schiedene Bauweisen für Klavierhämmer mit entsprechend hohem bzw. niedrigem Gewicht angegeben. Diese Kon­ struktion wird gemäß der Druckschrift verbessert, indem ein Zwischenraum vorgesehen wird, so daß sich der Poly­ urethan-Körper ausdehnen kann und der hölzerne Basisteil des Hammers nicht bricht. Ein leicht veränderbares Gewicht des Klavierhammers ist hier nicht vorgesehen.

Es ist daher ein wichtiges Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Pianohammeranordnung vorzusehen, die an Größe und Gewicht leicht reguliert werden kann.

Es ist auch ein wichtiges Ziel der vorliegenden Erfin­ dung, ein Verfahren zur Herstellung einer Hammeranordnung vorzusehen, welches die Produktionskosten verringert.

Um das Ziel durchzuführen, schlägt die vorliegende Erfindung vor, das Gewicht eines Hammerkopfes durch die Mischung von Metallpulver mit Synthetikharz zu regulieren.

Gemäß eines Aspektes der vorliegenden Erfindung ist ein Tastenmusikinstrument vorgesehen, wie es in Anspruch 1 beschrieben ist.

Gemäß eines anderen Aspektes der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von solcher Hammer­ anordnungen vorgesehen, wie es in Anspruch 5 beschrieben ist.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Merkmale und Vorteile des Pianos und das Verfahren zur Herstellung einer Hammeranordnung gemäß der vorlie­ genden Erfindung wird aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen klarer ver­ ständlich, wobei die Figuren folgendes darstellen:

Fig. 1 eine Seitenansicht, die die Hammeranordnung des Standes der Technik zeigt, die mit dem Tastenbe­ tätigungsmechanismus assoziiert ist;

Fig. 2 eine Seitenansicht, die wichtige Teile eines Flügels gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 3A bis 3D Ansichten, die ein Verfahren zur Herstellung einer Hammeranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen;

Fig. 4 eine Seitenansicht, die eine Hammeranordnung zeigt, die in dem Flügel vorgesehen ist;

Fig. 5 eine Seitenansicht, die die Hammeranordnung zeigt;

Fig. 6 eine Seitenansicht, die die Struktur eines elek­ trischen Pianos gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und

Fig. 7 eine Seitenansicht, die die Struktur eines stum­ men Pianos gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

Erstes Ausführungsbeispiel

Mit Bezug auf die Fig. 2 der Zeichnungen weist ein Flü­ gel, der die vorliegende Erfindung verkörpert im großen und ganzen folgendes auf: ein Keyboard bzw. Tastenfeld 10, eine Vielzahl von Tastenbetätigungsmechanismen 11, die funktionell mit dem Tastenfeld 10 verbunden sind. Ei­ ne Vielzahl von Hammeranordnungen 12, die zur Drehung durch die Tastenbetätigungsmechanismen 11 angetrieben werden und eine Vielzahl von Sätzen von Musikdrähten bzw. Saiten 13, die von den Hammeranordnungen 12 angeschlagen werden. Obwohl Dämpfermechanismen und Pedalmechanismen in dem Flügel vorgesehen sind, sind sie zur Vereinfachung aus der Fig. 2 weggelassen.

In der folgenden Beschreibung ist "vorne" bzw. "Vorder-" näher zu einem Spieler, der auf dem Tastenfeld 10 mit den Fingern spielt als "hinten" bzw. Hinter-" und "seitlich" ist die Richtung, in der sich das Tastenfeld 10 er­ streckt. Die Ausdrücke "im Uhrzeigersinn" und "entgegen des Uhrzeigersinns" werden in einer Figur bestimmt, auf die sich die Beschreibung bezieht.

Schwarze und weiße Tasten 10a und 10b sind im Tastenfeld 10 vorgesehen und sind um jeweilige Balancestifte 10c drehbar. Bei diesem Beispiel bilden 88 schwarze und weiße Tasten 10a/10b in Kombination das Tastenfeld 10. Die Ba­ lancestifte 10c stehen aus einer Balanceschiene 10d vor und die Balanceschiene 10d ist auf einem Tastenbett 14a montiert. Eine Vorderschiene (nicht gezeigt) erstreckt sich auf dem Tastenbett 14a unter den Vorderendteilen der schwarzen und weißen Tasten 10a und 10b, und eine Hinter­ schiene 10e ist unter den Hinterendteilen der schwarzen und weißen Tasten 10a und 10b vorgesehen. Die Capstan- bzw. Einstellknöpfe 10f stehen von jeder der schwarzen und weißen Tasten 10a bzw. 10b nach oben vor. Die schwar­ zen und weißen Tasten 10a und 10b sind jeweils mit den Sätzen von Saiten 13 assoziiert und Noten einer Skala sind jeweils den schwarzen und weißen Tasten 10a und 10b zugeordnet und dementsprechend den jeweiligen Sätzen von Saiten 13.

Ein Spieler übt eine Kraft auf den Vorderendteil der schwarzen/weißen Tasten 10a/10b aus und die schwarzen und weißen Tasten 10a/10b werden im Uhrzeigersinn gedreht. Die schwarzen und weißen Tasten 10a/10b übertragen Kräfte von den Capstan-Knöpfen auf die Vielzahl von Tastenbetä­ tigungsmechanismen 11. Die schwarzen und weißen Tasten 10a/10b bleiben ohne die Kraft in einer Ruheposition, und die Kraft bewegt die schwarze/weiße Taste 10a/10b aus der Ruheposition in eine Endposition.

Die Vielzahl von Tastenbetätigungsmechanismen 11 ist je­ weils mit den schwarzen und weißen Tasten 10a/10b asso­ ziiert und wird durch eine Schlagschiene 14b getragen. Die Schlagschiene 14b erstreckt sich seitlich und wird von drei oder vier Betätigungsbügeln 14c getragen. Ob­ wohl in Fig. 2 nicht gezeigt, sind die Betätigungsbügel 14c auf den Bügelblöcken vorgesehen, die auf dem Tasten­ bett 14a montiert sind.

Die Vielzahl von Tastenbetätigungsmechanismen 11 sind an Struktur zueinander ähnlich und jeder der Tastenbetäti­ gungsmechanismen 11 weist eine Schlaganordnung 11a auf, eine Wiederholungs- bzw. Rückführhebelanordnung 11b, eine Hebevorrichtung 11c und einen Regulierungsknopfmechanis­ mus 11d. Im Detail ist ein Schlagflansch 11e an der Schlagschiene 14b verbolzt bzw. angeschraubt, und ein Schläger 11f wird drehbar vom Schlagflansch 11e getragen. Eine Schlagsohle 11g erstreckt sich nach unten von der Unterseite des Schlägers 11f und der Capstan-Knopf 10f wird im Kontakt mit der Unterseite der Schlagsohle 11g gehalten.

Ein Rückführ- bzw. Wiederholungshebelflansch 11h steht nach oben von der Oberseite des Schlägers 11f und ein Rückführ- bzw. Wiederholungshebel 11i wird drehbar vom Wiederholungshebelflansch 11h an seinem Mittelteil getra­ gen. Ein Durchgangsloch 11j ist im Vorderendteil des Rückführ- bzw. Wiederholungshebels 11i ausgebildet und ein Rückführ- bzw. Wiederholungsstoppknopf 11k erstreckt sich nach unten vom Hinterendteil des Wiederholungshebels 11i. Eine Wiederholungs- bzw. Rückführfeder 11m drückt den Wiederholungs- bzw. Rückführhebel 11i gegen den Uhr­ zeigersinn und der Wiederholungs- bzw. Rückführstoppknopf 11k ist in Kontakt mit der Oberseite des Wiederholungshe­ bels 11f während der Ruheposition.

Der Hebelmechanismus 11c besitzt im allgemeinen eine L-Form und wird drehbar vom Vorderendteil des Schlägers 11f getragen. Der obere Endteil der Hebevorrichtung 11c wird in das Durchgangsloch 11i eingeführt und der Zeh bzw. Vorsprung 11n wird dem Regulierungsknopf 11o des Re­ gulierungsknopfmechanismuses 11d gegenübergestellt. Ein Hebemechanismusstopplöffel 11p steht nach oben vom Schlä­ ger 11f und ein Hebevorrichtungsknopf 11q erstreckt sich nach hinten von der Hebevorrichtung 11c. Die Wiederho­ lungs- bzw. Rückstellfeder 11m drückt die Hebevorrichtung 11c gegen den Uhrzeigersinn und der Hebevorrichtungsstopplöffel 11p und der Hebevorrichtungsknopf 11q begren­ zen die Drehung der Hebevorrichtung 11c gegen den Uhrzei­ gersinn. Der Hebevorrichtungsknopf 11q ist durch eine Drehung in zwei Richtungen herausschraubbar und herein­ schraubbar und dementsprechend wird der Kontaktpunkt zwi­ schen dem Hebevorrichtungsstopplöffel 11p und dem Hebe­ vorrichtungsknopf 11q in geeigneter Weise durch die Dre­ hung in zwei Richtungen reguliert.

Die Regulierungsknopfmechanismen 11d werden von einer Re­ gulierungsschiene 14d getragen, und die Regulierungs­ schiene 14d ist an einer Schaftflanschschiene 14e ver­ bolzt bzw. angeschraubt. Die Schaftflanschschiene 14e er­ streckt sich seitlich und ist an die Betätigungsbügel 14c angebolzt bzw. geschraubt. Der Regulierungsknopf 11o ist in zwei Richtungen drehbar und der Spalt zwischen dem Re­ gulierungsknopf 11o und dem Vorsprung 11n ist durch die Drehung des Regulierungsknopfes 11o in zwei Richtungen veränderbar. Der Spalt definiert einen Ausweichpunkt für die Hammeranordnung 12 von der Hebevorrichtung 11c.

Die Vielzahl von Hammeranordnungen 12 ist an Struktur einander ähnlich, und jeder der Hammeranordnungen 12 weist einen Hammerschaftflansch 12a auf, der an der Hammer­ schaftflanschschiene 14e angeschraubt bzw. verbolzt ist, einen Hammerschaft 12d, der drehbar vom Hammerschaft­ flansch 12a getragen wird, eine Hammerrolle 12c, die drehbar mit dem Hammerschaft 12b verbunden ist, und einen Hammerkopf 12d, der am Hammerschaft 12b befestigt ist. Die Hammerrolle 12c wird in Kontakt mit der Oberseite der Hebevorrichtung 11c in ihrer Anfangsposition gehalten und der Hammerkopf 12d wird sanft von einem Rückschlagelement 12e nach dem Zurückspringen auf dem Satz von Saiten 13 aufgenommen. Eine Fallschraube 12f erstreckt sich nach unten vom Hammerschaftflansch 12a, und wird in Kontakt mit einer Wiederholungs- bzw. Rückstellhaut 11r gebracht, und zwar nach einem Ausweichen der Hammeranordnung 12.

Der Hammerschaft 12b ist aus Holz gebildet, wie bei­ spielsweise Birke oder Weißbuche, und die Körnung bzw. Maserung des Holzes ist in Längsrichtung des Schaftes 12b ausgerichtet. Der Hammerschaft 12b kann aus synthetischem Harz gebildet sein. Der Hammerkopf 12d wird durch ein einziges Teil aus Metallpuder enthaltendem synthetischen Harz gebildet, und der Hammerkopf 12d wird nicht durch ein Hammerholz und ein Hammerfilz gebildet. Vorzugsweise wird ein synthetisches Harz mit hohem spezifischem Ge­ wicht, wie beispielsweise Nylonharz, verwendet. Polyamid ist für das synthetische Harz mit hohem spezifischen Ge­ wicht, wie beispielsweise Nylonharz, zu verwenden. Polya­ mid ist für das synthetische Harz, mit großem spezifi­ schem Gewicht anwendbar bzw. verfügbar. Irgendeine Art von Metallpulver ist für die Hammerköpfe 12d/12d'/12d" anwendbar bzw. verfügbar. In diesem Beispiel enthalten die Hammerköpfe 12d/12d'/12d" Eisenpulver.

Die Hammerköpfe 12d sind durch Notenbereiche gruppiert bzw. gesammelt, d. h. niedrige Töne, mittlere Töne und hohe Töne, und die Größe und das Gewicht sind bei den Hammerköpfen 12d, 12d' und 12d" unterschiedlich, und zwar abhängig von den Notenbereichen, wie in Verbindung mit der Hammeranordnung des Standes der Technik beschrieben. Die Vorderseite eines jeden Hammerkopfes 12d/12d'/12d" ist rund und der Hinterteil wird allmählich dünn. Die runde Vorderseite springt auf den Satz von Saiten 13 zu­ rück.

Die Abmessungen und das Gewicht sind unabhängig regulier­ bar und die Hammerköpfe 12d/12d'/12d" werden auf ein ge­ gebenes Timbre oder eine Tonfärbung optimiert. Obwohl die Abmessungen eines jeden Hammerkopfes 12d bis 12d" vorbe­ stimmt sind, wird das Gewicht frei durch Veränderung des Gehaltes an Metallpulver verändert.

Der Tastenbetätigungsmechanismus 11 und die Hammeranord­ nung 12 verhalten sich in einer Aufführung wie folgt. Un­ ter der Annahme, daß ein Spieler die weiße Taste 10b in der Vorführung herabdrückt, dreht sich die weiße Taste 10b um den Balancetastenstift 10c im Uhrzeigersinn und der Capstan-Knopf 10f drückt die Schlagsohle 11g nach oben. Dies führt zu einer Drehung des Schlägers 11f ent­ gegen des Uhrzeigersinns, und die Hebevorrichtung 11c dreht sich auch um den Schlagflansch 11e, ohne die Rela­ tivposition zum Schläger 11f zu verändern. Der Vorderend­ teil der weißen Taste 10b wird kontinierlich zur Endpo­ sition hin bewegt.

Während die Hebevorrichtung 11c sich um den Schlagflansch 11e herumdreht, drückt die Hebevorrichtung auf die Ham­ merrolle 12c und der Hammerschaft 12b und der Hammerkopf 12d drehen sich langsam um den Hammerschaftflansch 12a im Uhrzeigersinn. Wenn der Vorsprung 11n in Kontakt mit dem Regulierungsknopf 11o gebracht wird, begrenzt der Regu­ lierungsknopf 11o die Drehung der Hebevorrichtung 11c um den Schlagflansch 11e, und der Schläger 11f, der vom Cap­ stan-Knopf 10c gedrückt wird, bewirkt, daß sich die Hebvevorrichtung 11c da herum im Uhrzeigersinn dreht. Die Hebevorrichtung 11c stößt an die Hammerrolle 12c und die Hammeranordnung 12 weicht der Hebevorrichtung 11c aus. Dann beginnt die Hammeranordnung 12 eine freie Drehung zum Satz von Saiten 13 hin. Das Ausweichen gibt dem Spie­ ler ein einzigartiges Tastengefühl.

Die Wiederholungs- bzw. Rückführhaut 11r wird in Kontakt mit der Fallschraube 12f gebracht, und die Fallschraube 12f begrenzt die Drehung des Wiederholungs- bzw. Rück­ führhebels 11i, um den Schlagflansch 11e. Als eine Folge dreht sich der Wiederholungs- bzw. Rückführhebel 11i um den Rückführflansch 11h im Uhrzeigersinn gegen die Wie­ derholungs- bzw. Rückführfeder 11m.

Der Hammerkopf 12d schlägt den Satz von Saiten 13 an und die Saiten 13 vibrieren, um den Pianoton zu erzeugen. Der Hammerkopf 12d springt auf den Satz von Saiten 13 zurück und dreht sich entgegen des Uhrzeigersinns. Das Rück­ schlagelement 12e nimmt sanft den Hammerkopf 12d auf und die Hammeranordnung 12 beendet die Drehung.

Die weiße Taste 10b hat schon die Endposition erreicht. Wenn der Spieler die weiße Taste 10b losläßt, dreht sich die weiße Taste 10b um den Balancetastenstift 10c entge­ gen des Uhrzeigersinns, und die Schlaganordnung 11a und die Hebevorrichtung 11c drehen sich um den Schlagflansch 11e im Uhrzeigersinn. Das Rückschlagelement 12e läßt den Hammerkopf 12d los und die Rückführhebelanordnung 11b be­ wirkt, daß die Hebevorrichtung 11c wieder im Kontakt mit der Hammerrolle 12c gebracht wird. Schließlich erreicht die weiße Taste 11b die Ruheposition. Somit verhalten sich die schwarze/weiße Taste 10a/10b, der Tastenbetäti­ gungsmechanismus 11, die Hammeranordnung 12 und der Satz von Saiten 13 ähnlich denen eines herkömmlichen Flügels und erzeugen den Pianoton, und zwar genau auf ein vorbe­ stimmtes Timbre bzw. eine Tonfärbung eingestellt.

In diesem Beispiel bilden die Sätze von Saiten 13 als Ge­ samtheit Tonerzeugungsmittel.

Die Hammeranordnung 12 wird durch die folgende Verfah­ rensabfolge gebildet. Zuerst bereitet der Hersteller fol­ gendes vor: eine Form 21, Pellets bzw. Pillen 22 aus Nylon-Harz, Eisenpulver 23 und den Hammerschaft 12b. Die Form 21 besitzt eine Ausnehmung 21a, die dem Hammerschaft 12b entspricht und den Hammerkopf 12d, wie in Fig. 3A ge­ zeigt.

Das Eisenpulver 23 wird mit den Pellets 22 in einem vor­ bestimmten Verhältnis vermischt, und die Pellets 22 und das Eisenpulver 23 werden in einem Reservoir- bzw. Spei­ chertank 24 gebracht, der mit einer Heizvorrichtung aus­ gerüstet ist. Die Heizvorrichtung schmilzt das syn­ thetische Harz und eine geeignete (nicht gezeigte) Rühr­ vorrichtung vermischt das Eisenpulver 23 gut mit dem ge­ schmolzenem synthetischen Harz. Das Mischungsverhältnis wird genauer kontrolliert als die Imprägnierung und die Hammerköpfe 12 werden genau auf das Zielgewicht einge­ stellt.

Der Hammerschaft 12b wird in der Ausnehmung 21a, wie in Fig. 3B gezeigt, angeordnet, und die Form 21 wird ge­ schlossen (siehe Fig. 3C).

Das ein Metallpulver enthaltende synthetische Harz wird aus dem Reservoirtank 24 in die Form 21 geliefert bzw. eingeleitet, und füllt einen freien Raum der Ausnehmung. Die Form 21 wird unter dem Schmelzpunkt des synthetischen Harzes abgekühlt und bildet den Hammerkopf 12d. Der Ham­ merschaft 12b wird mit dem Hammerkopf 12d integriert und wird aus der Form 21 herausgenommen, wie in Fig. 3D ge­ zeigt.

Der Hammerschaft 12b wird mit dem Hammerkopf 12d durch eine Formgebung integriert und ein zeitaufwendiger Klebe­ schritt ist nicht im Herstellungsprozeß vorgesehen. Somit ist der Herstellungsprozeß gemäß der vorliegenden Erfindung einfacher als jene des Standes der Technik und ver­ ringert die Produktionskosten.

Wenn die Hammerköpfe 12d' und 12d" mit dem Hammerschaft 12b integriert bzw. zusammengefügt werden, wird Eisenpul­ ver mit dem synthetischen Harz in verschiedenen Verhält­ nisen vermischt und die Hammerköpfe 12d' und 12d" besit­ zen jeweilige Gewichte, die vom Hammerkopf 12d unter­ schiedlich sind.

Wie aus der vorangegangenen Beschreibung verständlich, werden die Hammerköpfe 12d/12d'/12d" jeweils unabhängig von ihren Abmessungen optimiert und das Timbre der Pia­ notöne wird willkürlich verändert. Darüberhinaus wird der Hammerschaft 12b mit dem Hammerkopf 12d/12d'/12d" durch die Formgebung bzw. den Gießprozeß integriert, und die einfache Montagearbeit verringert die Produktionskosten der Hammeranordnung 12.

Zweites Ausführungsbeispiel

Mit Bezug auf Fig. 6 der Zeichnungen weist ein elektroni­ sches Piano, welches die vorliegende Erfindung verkör­ pert, im großen und ganzen folgendes auf: ein Tastenfeld 31, eine Vielzahl von Tastenbetätigungsmechanismen 32, eine Vielzahl von Hammeranordnungen 33, eine Vielzahl von Stoßkissen 34 und ein elektronisches Ton- bzw. Geräusch­ erzeugungssystem 35. Das Tastenfeld 31, der Tastenbetäti­ gungsmechanismus 32 und die Hammeranordnung 33 sind denen des Flügels ähnlich, und die Komponententeile werden mit den gleichen Bezugszeichen beschriftet, die den entspre­ chenden Teilen von denen des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen, und zwar ohne detaillierte Beschreibung aus Gründen der Vereinfachung.

Die Hammeranordnungen 33 besitzen jeweilige Hammerköpfe 33a und die Hammerköpfe 33a sind aus einem Metallpulver enthaltendem synthetischen Harz gebildet. Obwohl die Ham­ merköpfe 12d/12d'/12d" des Flügels an Größe unterschied­ lich sind, sind alle Hammerköpfe 33a des elektronischen Pianos zueinander identisch. Jedoch sind die Hammerköpfe 33a an Gewicht unterschiedlich, und das Gewicht wird vom niedrigen Tonbereich über den mittleren Tonbereich zum hohen Tonbereich verringert, und zwar ähnlich einem her­ kömmlichen Flügel durch Veränderung des Gehaltes an Me­ tallpulver. Die Hammerköpfe 33a ergeben für die Finger eines Spielers gleiche Belastungen, wie die des Flügels. Die Hammeranordnungen 33 sind wirtschftlich, da nur eine Art von Form erforderlich ist.

In diesem Beispiel werden die Hammerköpfe 33a für den niedrigen Tonbereich, die Hammerköpfe 33a für den mitt­ leren Tonbereich und die Hammerköpfe 33a für den hohen Tonbereich jeweils auf 4,1 g pro cm³ bzw. 3,2 g pro cm³ bzw. 2,5 g cm³ reguliert bzw. eingestellt.

Die Stoßkissen 34 sind jeweils den Hammerköpfen 33a ge­ genübergestellt, und piezoelektrische Elemente sind je­ weils in den Stoßkissen 34 eingebaut bzw. vorgesehen. Wenn die Hammerköpfe 33a die Stoßkissen 34 anschlagen bzw. treffen, wandeln die piezoelektrischen Elemente die Stöße in elektrische Signale um, die die Intensität dar­ stellen.

Die piezoelektrischen Elemente der Stoßkissen 34 sind mit einem Controller bzw. einer Steuervorrichtung 35a verbun­ den, und die Steuervorrichtung 35a schneidet ein Analog- Audiosignal auf der Basis der elektrischen Signale zu. Das Analog-Audiosignal wird an ein Lautsprechersystem 35b und/oder einem Kopfhörer 35c geliefert, und das Lautsprechersystem 35b und/oder der Kopfhörer 35c erzeugen elektronische Geräusche bzw. Töne. Die Stoßkissen 34, die Steuervorrichtung 35a, das Lautsprechersystem 35b und der Kopfhörer 35c bilden somit als ein Ganzes Ton- bzw. Ge­ räuscherzeugungsmittel.

Ein typisches Beispiel des elekronischen Pianos ist in der nicht geprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 62-208094 offenbart und im folgenden ist keine weite­ re Beschreibung vorgesehen.

Das elektronische Piano benimmt sich bei einer Vorführung bzw. Aufführung wie folgt: Unter der Annahme, daß ein Spieler die weiße Taste 10b bei der Aufführung herab­ drückt, dreht sich die weiße Taste 10b um den Balance­ tastenstift 10c im Uhrzeigersinn, und der Capstan-Knopf 10f drückt auf die Schlagsohle 11g. Dieses hat eine Dre­ hung des Schlägers 11f entgegen des Uhrzeigersinns zur Folge, und die Hebevorrichtung 11c dreht sich auch um den Schlagflansch 11e ohne Veränderung der Relativposition zum Schläger 11f. Der Vorderendteil der weißen Taste 10b wird kontinuierlich zur Endposition hin bewegt.

Während die Schlagvorrichtung 11c sich um den Schlag­ flansch 11e dreht, drückt die Hebevorrichtung auf die Hammerrolle 12c, und der Hammerschaft 12b und der Ham­ merkopf 12d drehen sich langsam um den Hammerschaft­ flansch 12a im Uhrzeigersinn. Wenn der Zeh bzw. Vorsprung 11n in Kontakt mit dem Regulierungsknopf 11o gebracht wird, begrenzt der Regulierungsknopf 11o die Drehung der Hebevorrichtung 11c um den Schlagflansch 11e und der Schläger 11f, der vom Capstan-Knopf 10f gedrückt bzw. an­ gestoßen wird, bewirkt, daß sich die Hebevorrichtung 11c daherum im Uhrzeigersinn dreht. Die Hebevorrichtung 11c stößt die Hammerrolle 12c an, und die Hammeranordnung 12 Weicht der Hebevorrichtung 11c aus. Dann beginnt die Ham­ meranordnung 12 eine freie Drehung zum Satz von Saiten 13. Das Ausweichen gibt dem Spieler ein einzigartiges Ta­ stengefühl.

Die Wiederholungs- bzw. Rückführhaut 11r wird im Kontakt mit der Fallschraube 12f gebracht, und die Fallschraube 12f begrenzt die Drehung des Rückführ- bzw. Wiederho­ lungshebels 11i um den Schlagflansch 11e. Als Folge dreht sich der Wiederholungs- bzw. Rückführhebel 11i um den Rückführflansch 11h im Uhrzeigersinn gegen die Rückführ­ feder 11m.

Der Hammerkopf 12d schlägt auf das Stoßkissen 34, und das Stoßkissen 34 wandelt den Stoß in das elektrische Signal um. Die Signalverarbeitungseinheit 35d tastet periodisch die Schlagkissen 34 ab und identifiziert das Stoßkissen 34, welches das elektrische Signal liefert. Die Signal­ verbeitungseinheit 35d liefert eine Serie von Musikdaten­ codes, die ein Taste-An bzw. den Beginn einer Tastenbetä­ tigung, eine Tastengeschwindigkeit, die die Intensität des Auftreffens bzw. Stoßes darstellt, und ein Taste-Aus bzw. das Ende einer Tastenbetätigung darstellen und der Tongenerator 35e schneidet die Wellenform für das Analog- Audiosignal zu. Das Analog-Audiosignal wird an das Laut­ sprechersystem 35b und/oder den Kopfhörer 35c geliefert, und der elektronische Ton bzw. das Geräusch wird davon erzeugt. Das Timbre des elektronischen Tons kann auf das eines herkömmlichen Pianos eingestellt werden.

Der Hammerkopf 12d springt vom Stoßkissen 34 zurück und dreht sich entgegen des Uhrzeigersinns. Das Rückschlag­ element 12e nimmt sanft den Hammerkopf 12d auf, und die Hammeranordnung 12 beendet die Drehung.

Die weiße Taste 10b hat schon die Endposition erreicht. Wenn der Spieler die weiße Taste 10b losläßt, dreht sich die weiße Taste 10b um den Balancetastenstift 10c ent­ gegen des Uhrzeigersinns, und die Schlaganordnung 11a und die Hebevorrichtung 11c drehen sich um den Schlagflansch 11e im Uhrzeigersinn. Das Rückschlagelement 12e läßt den Hammerkopf 12d los und die Rückführ- bzw. Wiederholungs­ hebelanordnung 11b bewirkt, daß die Hebevorrichtung 11c wieder in Kontakt mit der Hammerrolle 12c gebracht wird. Schließlich erreicht die weiße Taste 11b die Ruhepositi­ on.

Die Hammeranordnung 33 wird durch eine Prozeßabfolge her­ gestellt, die der des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich ist, und die Prozeßabfolge wird weggelassen, um eine Wie­ derholung zu vermeiden.

Die Hammeranordnungen 33 erreichen alle Vorteile des er­ sten Ausführungsbeispiels.

Drittes Ausführungsbeispiel

Mit Bezug auf Fig. 7 der Zeichnungen weist ein stummes Piano, welches die vorliegende Erfindung verkörpert, im großen und ganzen folgendes auf: einen Flügel 41, ein stummes bzw. Stumm-System 42 und ein elektronisches Ge­ räusch- bzw. Tonerzeugungssystem 43. Der Flügel 41 ist dem Flügel ähnlich, der das erste Ausführungsbeispiel aufweist, und Komponententeile des Flügels 41 werden mit den Bezugszeichen versehen, die die entsprechenden Teile des ersten Ausführungsbeispiels bezeichnen, und zwar ohne detaillierte Beschreibung.

Das Stumm-System weist einen Schaftstopper bzw. -anschlag 42a auf, der zwischen einer freien Position FP und einer Blockierungsposition BP umschaltbar ist, und einen Umschaltmechanismus 42b, um die Position des Schaftanschla­ ges 42a zu verändern. Ein Spieler betätigt den Umschalt­ mechanismus 42b, und der Umschaltmechanismus 42b bewegt den Schaftanschlag 42a aus der freien Position FP in die Blockierungsposition BP und umgekehrt. Während der Schaftanschlag 42a in der freien Position FP bleibt, schlagen die Hammeranordnungen 12 die Sätze von Saiten 13 an, und zwar ähnlich wie jene des Flügels und das Stumm- Piano verhält sich ähnlich dem Flügel. Auf der anderen Seite, wenn der Schaftanschlag 42a in die Blockie­ rungsposition BP eintritt, werden die Hammerschäfte 12b in Kontakt mit dem Schaftanschlag 4a gebracht, und zwar vor dem Auftreffen auf dem Satz von Saiten 13, und die Hammerköpfe 12d/12d'/12d" prallen davon zurück. Daher wird kein akustischer Pianoton erzeugt. Jedoch erzeugt das elektronische Tonerzeugungssystem 43 elektronische Töne aus einem Kopfhörer 43a.

Das elektronische Tonerzeugungssystem 43 weist Verschluß­ platten 43b auf, die jeweils an den Hammerschäften 12b befestigt sind, Hammersensoren 43c, die mit den Ver­ schlußplatten 43b assoziiert sind, um die Hammerbewegung aufzuzeichnen bzw. zu überwachen, einen Controller bzw. eine Steuervorrichtung 43d zur Erzeugung eines Audiosi­ gnals und den Kopfhörer 43a. Ein Lautsprechersystem kann weiterhin im elektronischen Tonerzeugungssystem 43 vorge­ sehen sein.

Der Hammersensor 43c wird durch einen Photo- bzw. Licht­ unterbrecher vorgesehen, und die Verschlußplatte 43b un­ terbricht den Lichtstrahl, der vom Photo- bzw. Lichtun­ terbrecher abgestrahlt wird. Die Verschlußplatte 43b be­ sitzt ein Fenster und der Lichtstrahl wird nur durch den Führungsendteil 43f unterbrochen. Der Lichtunterbrecher verändert den Potentialpegel eines Hammerbewegungssignals für eine Zeitperiode, wenn der Führungsendteil 43f vor dem Lichtunterbrecher vorbeigeht. Die Steuervorrichtung 43 tastet periodisch Signalanschlüsse ab, die jeweils mit den Hammersensoren 43c assoziiert sind und kann den Ham­ mersensor 43c identifizieren, der den Potentialpegel des Hammerbewegungsignals verändert. Die Zeitperiode ist um­ gekehrt proportional zur Hammergeschwindigkeit, und die Hammergeschwindigkeit ist proportional zur Intensität des Auftreffens bzw. Stoßes auf den Satz von Saiten 13. Aus diesem Grund kann die Steuervorrichung 43d die Intensität des Auftreffens auf der Basis der Zeitperiode schätzen. Wenn die Steuervorrichtung 43d die Hammerbewegung der weißen Taste 10b erkennt, erzeugt die Steuervorrichtung 43d eine Abfolge von Musikdatencodes, die ein Taste-An bzw. einen Anfang der Tastenbetätigung, eine Tastenge­ schwindigkeit, die die Intensität des Auftreffens dar­ stellt und ein Taste-Aus bzw. Ende der Tastenbetätigung darstellen, und ein Tongenerator schneidet die Wellenform für das Audiosignal auf der Basis der Abfolgen von Musik­ datencodes zu. Das Audiosignal wird an den Kopfhörer 43a geliefert, und der Kopfhörer 43a erzeugt einen elektroni­ schen Ton, der dem akustischen Pianoton entspricht, der von dem Satz von Saiten 13 erzeugt werden soll.

Während ein Spieler eine Musik durch akustische Pianotöne darbietet bzw. aufführt, prägen die Hammerköpfe 12d/12d'/12d" ein Timbre auf, welches von einem Konstruk­ teur auf die akustischen Pianotöne ausgelegt wird. Die Hammerköpfe 12d/12d'/12d" geben den Fingern des Spielers bei der Aufführung durch die elektronischen Töne ein ein­ zigartiges Tastengefühl.

Obwohl spezielle Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind, wird es dem Fachmann offensichtlich sein, daß verschiedene Veränderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Geiste und Umfang der vorliegenden Erfindung ab­ zuweichen.

Beispielsweise können die Hammeranordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Klavier vorgesehen sein.

Der Hammerschaft kann aus dem Metallpulver enthaltenden synthetischen Harz gebildet sein. In diesem Beispiel ist das Verfahren zur Herstellung einer Hammeranordnung ein­ facher als jene des ersten und des dritten Ausführungs­ beispiele.

Zusammenfassend kann man folgendes sagen:
Ein Tastenmusikinstrument weist folgendes auf: ein Ta­ stenfeld bzw. Keyboard 10, Tastenbetätigungsmechanismen 11, die funktionell mit den Tasten 10a/10b des Tastenfel­ des 10 verbunden sind, Saiten 13, die Noten einer Skala zugeordnet sind, und Hammeranordnungen 12, um die Saiten 13 anzuschlagen, und wobei die Hammeranordnungen jeweili­ ge Hammerköpfe 12d/12d'/12d" besitzen, die aus Metallpul­ ver enthaltendem synthetischen Harz gebildet sind, um ge­ nau das Gewicht auf Zielwerte zu regulieren.

Claims (8)

1. Tastenmusikinstrument, welches folgendes aufweist:
eine Tastatur (10), welche eine Vielzahl von Tasten (10a/10b) aufweist, die Noten einer Tonleiter zugeordnet sind, und die ansprechend auf eine Fingerbetätigung eines Spielers drehbar sind;
eine Vielzahl von Tastenbetätigungsmechanismen (11), die jeweils mit der Vielzahl von Tasten (10a/10b) verbunden sind, und die selektiv durch Tasten des Tastenfeldes (10) betätigt werden, die vom Spieler herabgedrückt werden;
Tonerzeugungsmittel (13; 34/35), um selektiv Töne mit Noten der Tonleiter zu erzeugen; und
eine Vielzahl von Hammeranordnungen (12; 33), die selektiv zur Drehung durch Tastenbetätigungsmechanismen angetrieben werden, die von den Tasten betätigt werden, um zu bewirken, daß die Tonerzeugungsmittel (13; 34/35) die Töne erzeugen, und die jeweilige Hammerschäfte (12b) aufweisen, die zu den Tonerzeugungsmitteln hin und von ihnen weg drehbar sind, und jeweilige Hammerköpfe (12d/12d'/12d"; 33a), die an den Hammerschäften befestigt sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Hammerköpfe (12d/12d'/12d"; 33a) aus einem Metallpulver enthaltenden synthetischen Harz gebildet sind, und an Gewicht auf Grund des Gehaltes an Metall­ pulver unterschiedlich sind.

2. Tastenmusikinstrument nach Anspruch 1, bei dem die Tonerzeugungsmittel durch eine Vielzahl von Sätzen von Saiten (13) vorgesehen sind, und wobei die Hammerköpfe (12d/12d'/12d") weiterhin an Größe unterschiedlich sind.

3. Tastenmusikinstrument nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Tonerzeugungsmittel eine Vielzahl von Prall­ polstern (34) aufweisen, die jeweils mit der Vielzahl von Hammeranordnungen (33) assoziiert sind, und die jeweilige Kraft/Spannungs-Umwandlungselemente besitzen, um elektri­ sche Signale zu erzeugen, die die Intensitäten der Stöße der Hammerköpfe darstellen, eine Steuervorrichtung (35a), die mit den Kraft/Spannungs-Umwandlungselementen ver­ bunden ist, um ein Audiosignal auf der Basis der elektri­ schen Signale zu erzeugen, und eine Tonerzeugungseinheit (35b/35c), um elektronische Töne aus dem Audiosignal zu erzeugen.

4. Tastenmusikinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Hammerköpfe (33a) an Größe iden­ tisch sind und an Gewicht von denen der niedrigen Töne über jene der mittleren Töne zu denen der hohen Töne verringert werden.

5. Verfahren zur Herstellung von Hammeranordnungen, die in einem Tastenmusikinstrument gemäß einem der vorher­ gehenden Ansprüche verwendet werden, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

• a) Vorbereiten eines Metallpulvers (23), eines synthetischen Harzes (22) und eines Hammerschaftes (12b);
• b) Vermischen des Metallpulvers (23) mit dem syn­ thetischen Harz (22) in einem Verhältnis, um ein Metall­ pulver enthaltendes synthetisches Harz zu erhalten;
• c) Anordnen des Hammerschaftes (12b) in einer Form (21);
• d) Einbringen des Metallpulver enthaltenden synthe­ tischen Harzes, welches über einen Schmelzpunkt des synthetischen Harzes erhitzt worden ist, in die Form (21); und
• e) Abkühlen des Metallpulver enthaltenden syntheti­ schen Harzes unter den Schmelzpunkt, um eine Hammer­ anordnung zu bilden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Schritte b) bis e) für eine weitere Hammeranordnung wiederholt werden, die ein anderes Gewicht als die Hammeranordnung besitzt, und wobei das Metallpulver enthaltende synthe­ tische Harz für die weitere Hammeranordnung bezüglich des Verhältnisses von dem Metallpulver enthaltenden syntheti­ schen Harz für die erwähnte Hammeranordnung unterschied­ lich ist.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, bei dem das Metallpulver und das synthetische Harz Eisenpulver und Polyamid sind.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Metallpulver enthaltende synthetische Harz ein spezifisches Gewicht im Bereich von 2,5 g pro cm³ bis 4,1 g pro cm³ besitzt.