DE19819851C2 - Klangkörper für ein Saiteninstrument - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Klangkörper für ein Saiteninstru­ ment, mit einem oberen, als Rahmen ausgebildeten Rasten, auf den ein Resonanzboden aufgeklebt ist, auf dem zumindest ein etwa diagonal verlaufender Steg sowie ein mit einer Saitenbespannung versehener Gußrahmen vorgesehen sind, und mit einem unter dem oberen Rasten angeordneten und mit diesem verbundenen unteren Rasten.

Klangkörper der vorstehend beschriebenen Art sind wesentliches Element von Klavieren, Flügeln und anderen Saiteninstrumenten. Die Stimmung des Instrumentes wird durch den Klangkörper vorge­ geben. Erwünscht ist, daß ein einmal gestimmtes Instrument bzw. Klangkörper die Stimmung konstant hält. Die Stimmung des Klang­ körpers bleibt dann konstant, wenn die exakte Position der Ele­ mente des Klangkörpers und vor allem die Spannung der Saiten unverändert bleiben. Die Holzbestandteile des Klangkörpers, ins­ besondere der Resonanzboden, unterliegen jedoch bei Schwankungen des Raumklimas Dimensionsschwankungen, durch die dann die Stim­ mung des Klangkörpers bzw. des Instruments verändert wird. Schon geringe Veränderungen der relativen Luftfeuchte beim Übergang von der Heizperiode zum sommerlichen Raumklima oder vom Übergang zwischen einem klimatisierten Übungsraum und einem kaum beheiz­ ten Konzertsaal bewirken ein Quellen oder Schwinden des Holzes und damit eine Veränderung der eingestellten Stimmung.

Der eingangs beschriebene Klangkörper läßt sich der DE-PS 375 023 entnehmen. Hier ist der obere Rasten durch einen Rahmen aus Hohlkehlleisten gebildet, die auf dem ganzen Umfang des Reso­ nanzbodens herumgeführt sind und die Wirkung des Tones verbes­ sern und zugleich Sicherheit gegen Verspannen gewährleisten so­ len. Die schmale obere Kante der Hohlkehlleisten bildet dabei die Auflagefläche zum Aufleimen des Resonanzbodens. Der untere Rasten besteht aus einem Holzrahmen, der eine etwas größere Au­ ßenkontur aufweist als der obere Rasten und durch zwei vonein­ ander beabstandete Querhölzer versteift ist.

Bei Klimaschwankungen ändern sich vor allem die Dimensionen des Resonanzbodens, aber auch die Abmessungen des oberen Rastens. Weder der Resonanzboden noch das tragende Element des Klangkör­ pers, der oberer Rasten, erfüllen daher die Voraussetzungen der Dimensionsstabilität bei Klimaschwankungen. Bei Versuchen zur Verbesserung der Dimensionsstabilität von Klangkörpern hat sich herausgestellt, daß der Ansatz, die Dimensionsänderungen des Resonanzbodens zu be- bzw. verhindern, häufig zu Beschädigungen, insbesondere zu plastischen Verformungen oder Rissen des Reso­ nanzbodens führen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Klangkörper bereitzustellen, der gewährleistet, daß sich die einmal vorgegebene Stimmung bei Schwankungen des Raumklimas nur noch in geringem Umfang ändert.

Ausgehend von dem eingangs beschriebenen Klangkörper wird vor­ stehende Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der obere Rasten nur in seinen sich diagonal gegenüberliegenden, den Enden des genannten Steges zugewandten Anschlußbereichen mit dem unte­ ren Rasten verbunden ist, in den übrigen Randbereichen aber ei­ nen lichten Abstand vom unteren Rasten aufweist.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Stärke des oberen Rasten von einem Maximalwert in den Anschlußbereichen zu den übrigen Rand­ bereichen hin abnimmt. In den übrigen Randbereichen "schwebt" somit der obere Rasten über dem unteren Rasten. Diese nur ab­ schnittsweise Verbindung der beiden Rasten verhindert weitgehend Stimmungsschwankungen des Klangkörpers bzw. des Instrumentes aufgrund von Klimaschwankungen. Zur Realisierung der abschnitts­ weisen Verbindung des oberen Rastens mit dem unteren Rasten kann die üblicherweise ca. 6 bis 8 cm betragende Stärke des oberen Rastens in den Bereichen verringert werden, wo die beiden Rasten nicht miteinander verbunden sind. Diese Querschnittsreduzierung ist ohne weiteres möglich, da der obere Rasten nicht mehr zur Gesamtstabilität des Klangkörpers beitragen muß.

Es wurde überraschend festgestellt, daß die durch das Quellen und Schwinden des Resonanzbodens auftretenden Dimensionsänderun­ gen weitgehend toleriert werden können, soweit die beiden Rasten nur in den genannten Anschlußbereichen, in denen der Steg bzw. seine gedachte Verlängerung endet, in definierter Stellung zu­ einander fixiert sind.

Diese feste Ausrichtung zueinander wird erfindungsgemäß vor al­ lem durch einen verwindungssteifen und dimensionsstabilen unte­ ren Rasten gewährleistet, der ein formstabiles Bezugselement des Klangkörpers darstellt und daher vorzugsweise aus Metall be­ steht. Der obere Rasten kann hingegen nach wie vor vorzugsweise aus Holz gefertigt sein, da die erforderliche Stabilität des Klangkörpers weitgehend durch den unteren Rasten gewährleistet ist.

Oberer und unterer Rasten können an sich auf beliebige Weise miteinander verbunden werden, doch hat sich das Verkleben der beiden Rasten als flächige, schubfeste Verbindung gegenüber punktförmigen Verbindungen, z. B. dem Verschrauben, als beson­ ders vorteilhaft erwiesen. Das Verkleben bietet darüber hinaus den Vorteil, daß Beschädigungen des Resonanzbodens durch Bohrun­ gen vermieden werden.

Der Resonanzboden besteht vorzugsweise aus miteinander verleim­ ten Spänen, deren Faserlängsrichtung etwa parallel zu dem ge­ nannten Steg liegt. Dabei werden die Späne vorzugsweise durch Holzlamellen von ca. 8 bis 12 cm Breite gebildet.

Bei dem genannten zumindest einen Steg handelt es sich um einen langgestreckten, üblicherweise etwa S-förmig geschwungenen Hauptsteg, der sich bei vorbekannten Ausführungsformen meist diagonal über einen Teil des Resonanzbodens erstreckt und mit diesem verklebt ist. Erfindungsgemäß kann zusätzlich vorgesehen werden, daß der genannte Steg mittels je einer Steglasche in den beiden genannten Anschlußbereichen am Resonanzboden fixiert ist, wobei die Steglaschen vorzugsweise abgeschrägte, einstückig mit dem genannten Steg ausgebildete Endabschnitte sind. Der Klang des Klangkörpers wird durch die Erstreckung des Steges bis in den Anschlußbereich genannten Randbereich des Resonanzbodens hinein nicht beeinträchtigt.

Der untere Rasten ist vorzugsweise durch einen Rahmen gebildet, dessen äußere Abmessungen etwa denen des oberen Rasten entspre­ chen. Um bei minimalem Materialeinsatz hohe Kräfte aufnehmen zu können, weist der untere Rasten vorzugsweise zumindest eine er­ ste Strebe auf, die etwa parallel zu den am Gußrahmen befestig­ ten Saiten liegt. Da die Dimensionsänderungen des Resonanzbodens überlicherweise in dieser Richtung am größten sind, bewirkt die­ se erste Strebe, die erhebliche Zugkräfte aufzunehmen vermag, eine besonders wirksame Materialeinsparung. Mehrere nebeneinan­ der angeordnete erste Streben erhöhen diese Wirkung. Sind diese ersten Streben in den Rahmen des unteren Rasten eingesetzt und diesem Rahmen gegenüber längenveränderlich ausgebildet, ist die Einstellung einer sich auf den oberen Rasten und auf den Reso­ nanzboden übertragende Vorspannung des unteren Rastens möglich.

Eine vergleichbare Wirkung wird dann erzielt, wenn der untere Rasten zumindest eine zweite Strebe aufweist, die etwa parallel zu dem genannten Steg liegt. Auch hier wird die Wirkung durch die Anordnung mehrerer paralleler zweiter Streben erhöht. Ist diese zweite Strebe in den Rahmen des unteren Rastens eingesetzt und diesem Rahmen gegenüber längenveränderlich ausgebildet, kann dadurch dem genannten Steg eine Vorspannung verliehen werden. Der Klang des Klangkörpers kann so auf einfache Weise verändert oder eingestellt werden. Zur Längeneinstellung können die Stre­ ben, die durch Bohrungen im Rahmen oder Ösen am Rahmen geführt sind, mit Gewindeabschnitten versehen sein. Mittels Kontermut­ tern kann dann am unteren Rasten die gewünschte Länge stufenlos eingestellt werden.

Es ist vorteilhaft, wenn der untere Rasten eine ebene, vorzugs­ weise geschliffene Oberseite aufweist. Diese Oberseite eignet sich als konstruktive Bezugsebene des Klangkörpers. Dadurch er­ gibt sich der weitere Vorteil, daß Klangkörper in stets gleichen Abmessungen hergestellt werden können.

Für eine hohe Fertigungsgenauigkeit sowie für die Herstellung eines Klangkörpers mit stabiler, von Klimaschwankungen weitge­ hend unabhängiger Stimmung ist es besonders vorteilhaft, wenn der Gußrahmen durch den Resonanzboden und den oberen Rasten hin­ durch mit dem unteren Rasten verbunden ist. Diese Verbindung kann auf beliebige Weise hergestellt werden, sei es durch Schrauben, Bolzen oder Nieten, durch Klemmen oder aber auch durch Verkleben. Zumindest die Bohrungen im Gußrahmen sowie im unteren Rasten werden vorzugsweise auf CNC-gesteuerten Ferti­ gungsanlagen hergestellt und somit besonders präzise positio­ niert. Dabei hat sich als überraschend herausgestellt, daß der Klang des Klangkörpers durch die Verbindung der genannten Teile miteinander nicht nachteilig beeinflußt wird, soweit diese Ver­ bindung jeweils nur in den beiden genannten Anschlußbereichen vorgesehen ist. Eine Klangbeeinträchtigung tritt aber auch dann nicht auf, wenn die genannte Verbindung jeweils auch durch die Steglasche des genannten Steges hindurchgeführt ist. Die Stegla­ schen dienen zur Fixierung des Steges auf dem Resonanzboden und sind als separate Befestigungselemente, oder aber - was bevor­ zugt wird - als einstückige Verlängerung des Steges ausgebildet und an ihren Enden abgeschrägt, um Änderungen des Klanges des Klangkörpers zu minimieren. Dabei ist jede Steglasche erfin­ dungsgemäß mit einer definierten, d. h. in ihrer Lage genau be­ stimmten Bohrung versehen, die bei der Herstellung des Klangkör­ pers mit den definierten Bohrungen im Gußrahmen, Resonanzboden, oberen Rasten und unteren Rasten fluchtet bevor das Befesti­ gungsmittel eingeführt wird, wodurch eine stets gleichbleibende Ausrichtung des Steges auf dem Resonanzboden sowie eine eben­ falls gleiche Ausrichtung des Resonanzbodens auf dem oberen und unteren Rasten sowie eine gleiche Anordnung des Gußrahmens auf dem Resonanzboden gewährleistet sind.

Zum Einstellen des Schwingungsverhaltens ist es zweckmäßig, wenn am Gußrahmen und/oder am Resonanzboden und/oder am oberen Rasten und/oder am unteren Rasten ein oder mehrere Gewichte festlegbar sind. Eine derartige Beeinflussung des Klanges bzw. ein dadurch geschaffener Ausgleich von Stimmungsschwankungen eines Klangkör­ pers bzw. eines Instrumentes ist insbesondere bei der erfin­ dungsgemäßen Konstruktion vorteilhaft, da durch die freie Kon­ struktion des oberen Rastens die Möglichkeit zur Einflußnahme auf den Klang besonders groß ist.

In der Zeichnung sind einige als Beispiele dienende Ausführungs­ formen der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 in Draufsicht und perspektivischer Darstellung einen schematisch dargestellten Klangkörper;

Fig. 2 in Draufsicht einen schematisch dargestellten unteren Rasten und

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen schematisch darge­ stellten Klangkörper.

Fig. 1 zeigt die schematische Ansicht eines Klangkörpers 2, bei dem ein Resonanzboden 4 auf einen oberen Rasten 6 aufgeklebt ist. Auf den Resonanzboden 4 sind ein langgestreckter, etwa S- förmig geschwungener Hauptsteg 8 und ein kürzerer Baßsteg 10 aufgeklebt.

Der Resonanzboden 4 besteht aus miteinander verleimten Spänen 14 von ca. 8 bis 12 cm Breite. Die Faser-Längsrichtung der Späne wird durch einen Pfeil L angedeutet. Das maximale Quell- bzw. Schwindmaß der Späne und damit die maximale Dimensionsänderung des Resonanzbodens 4 zeigt sich etwa rechtwinklig zu dem Pfeil L. Die größten Auswirkungen der Dimensionsänderung infolge Kli­ maschwankungen sind in den Randbereichen 12a, b des Resonanzbo­ dens zu erwarten.

Der Hauptsteg 8 ist bei der Ausführungsform des Klangkörpers 2 gemäß Fig. 1 in dem Bereich minimaler Dimensionsänderung ange­ ordnet.

Der obere Rasten 6 ist auf einen unteren Rasten 16 geklebt. Die Rasten 6, 16 sind in dem Anschlußbereich 18a, b des Hauptsteges 8 miteinander verklebt. Der Anschlußbereich 18a, b ist der Randbereich des Resonanzbodens 4, wo der Hauptsteg 8 mittels Steglaschen 20 gegenüber dem Resonanzboden 4 fixiert ist, dort, wo der Resonanzboden 4, der obere Rasten 6 und der untere Rasten 16 einander überlappen. Die Steglaschen 20 können als separate Befestigungselemente ausgebildet sein, bevorzugt wird aber, so wie in Fig. 1 gezeigt, daß der Steg 8 insgesamt verlängert und mit abgeschrägten Endabschnitten, den Steglaschen 20, ausgebil­ det wird.

Die abschnittsweise Verbindung des oberen Rastens 6 mit dem un­ teren Rasten 16 ist möglich, weil der obere Rasten 6 nur in den Anschlußbereichen 18a, b mit voller Stärke ausgebildet ist. Die Stärke des oberen Rastens 6 nimmt von den Anschlußbereichen 18a, b zu den Randbereichen 12a, b hin ab. In den Randberei­ chen 12a, b "schwebt" der obere Rasten 6 über dem unteren Ra­ sten 16.

Der untere Rasten 16 entspricht in den äußeren Abmessungen dem oberen Rasten. Er besteht meist aus einem vierkantigen Hohlpro­ fil, doch können auch ohne weiteres massive Profile eingesetzt werden. Anstelle reiner Metallprofile können auch Kompositwerk­ stoffe aus Metall und Kunststoff eingesetzt werden, vorausge­ setzt, diese Werkstoffe gewährleisten eine ausreichend hohe Formstabilität.

Fig. 2 zeigt einen schematisch dargestellten unteren Rasten 16. In den unteren Rasten 16 sind erste Streben 24 eingesetzt, die etwa parallel zu den am Gußrahmen befestigten Saiten ausgerich­ tet sind. Diese ersten Streben 24 sollen die Zugspannungen, die durch die Saiten auf den unteren Rasten 16 übertragen werden, auffangen.

Ferner sind zweite Streben 22 in den unteren Rasten 16 einge­ setzt, die etwa parallel zu dem auf den Resonanzboden 4 aufge­ klebten Hauptsteg 8 verlaufen. Mittels dieser zweiten Streben 22 soll dem Steg eine gewisse Vorspannung aufgeprägt werden. In der abgebildeten Ausführungsform sind die Streben 22, 24 mit dem unteren Rasten 16 verschweißt. Es ist aber auch möglich, die Streben 22, 24 durch Bohrungen im unteren Rasten 16 hindurchzu­ führen und sie mittels Gewindeabschnitten und Kontermuttern ein­ stellbar zu machen.

In einander diagonal gegenüberliegenden Ecken des unteren Rastens 16 sind Bohrungen 26 angebracht. Diese Bohrungen 26 sind als Präzisionsbohrungen stets positionsgenau ausgeführt, zum Beispiel mit CNC-gesteuerten Bohrmaschinen. Diese Bohrungen die­ nen zum genauen Ausrichten und Fixieren des oberen Rastens 6, des Resonanzbodens 4, des Steges 8 und des Gußrahmens.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch einen Klangkörper 2. Auf einem unteren Rasten 16 ist ein oberer Rasten 6 angeordnet. Die Ober­ seite 28 des unteren Rastens 16 ist geschliffen und gewährlei­ stet damit eine völlig ebene Auflagefläche.

Auf der Oberseite 28 des unteren Rastens ist im Bereich 18a des Ansatzes der Steglasche 20 der obere Rasten 6 aufgeklebt, zum Beispiel mit einem Epoxyharz. Die Klebefuge 29 zwischen oberem Rasten 6 und unterem Rasten 16 ist angedeutet. Vom Ansatzbereich 18a bis zum Randbereich 12a des Resonanzbodens 4 verjüngt sich der Querschnitt des oberen Rastens 6. Über dem Resonanzboden 4 befindet sich ein Gußrahmen 30.

Im Anschlußbereich 18a der Steglasche 20 durchsetzt eine Bohrung 26 den unteren Rasten 16, den oberen Rasten 6, den auf dem obe­ ren Rasten 6 verklebten Resonanzboden 4 und den auf dem Reso­ nanzboden ruhenden Gußrahmen 30, an dem die (hier nicht darge­ stellten) Saiten befestigt sind. Die Bohrung 26 ist - wie vor­ stehend beschrieben - eine Präzisionsbohrung. Wird das (hier nicht dargestellte) Befestigungsmittel, z. B. eine Schraube, ein Bolzen oder eine Klammer in die Bohrung eingesetzt, so werden die wesentlichen Bauteile des Klangkörpers 2 in genau definier­ ter Lage zueinander fixiert.

Claims (18)

1. Klangkörper für ein Saiteninstrument, mit einem oberen, als Rahmen ausgebildeten Rasten (6), auf den ein Resonanzboden (4) aufgeklebt ist, auf dem zumindest ein etwa diagonal verlaufender Steg (8) sowie ein mit einer Saitenbespannung versehener Gußrahmen (30) vorgesehen sind, und mit einem unter dem oberen Rasten (6) angeordneten und mit diesem verbundenen unteren Rasten (16), dadurch gekennzeichnet, daß der obere Rasten (6) nur in seinen sich diagonal gegen­ überliegenden, den Enden des genannten Steges (8) zugewand­ ten Anschlußbereichen (18a, 18b) mit dem unteren Rasten (16) verbunden ist, in den übrigen Randbereichen (12a, 12b) aber einen lichten Abstand vom unteren Rasten (16) auf­ weist.

2. Klangkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des oberen Rasten (6) von einem Maximalwert in den Anschlußbereichen (18a, 18b) zu den übrigen Randberei­ chen (12a, 12b) hin abnimmt.

3. Klangkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Rasten (6) mit dem unteren Rasten (16) ver­ klebt ist.

4. Klangkörper nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Resonanzboden (4) aus miteinander verleimten Spänen (14) besteht, deren Faserlängsrichtung (L) etwa par­ allel zu dem genannten Steg (8) liegt.

5. Klangkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der genannte Steg (8) mittels je einer Steglasche (20) in den beiden genannten Anschlußbe­ reichen (18a, 18b) am Resonanzboden (4) fixiert ist.

6. Klangkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steglaschen (20) abgeschrägte, einstückig mit dem ge­ nannten Steg (8) ausgebildete Endabschnitte sind.

7. Klangkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der untere Rasten (16) durch ei­ nen Rahmen gebildet ist, dessen äußere Abmessungen etwa denen des oberen Rasten (6) entsprechen.

8. Klangkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der untere Rasten (16) zumindest eine erste Strebe (24) aufweist, die etwa parallel zu den am Gußrahmen (30) befestigten Saiten liegt.

9. Klangkörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Rasten (16) zumindest eine zweite Strebe (22) aufweist, die etwa parallel zu dem genannten Steg (8) liegt.

10. Klangkörper nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte erste Strebe (24) und/oder die genannte zweite Strebe (22) in den Rahmen des unteren Rasten (16) eingesetzt und diesem Rahmen gegenüber längenveränderlich ausgebildet sind.

11. Klangkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der untere Rasten (16) eine ebe­ ne, vorzugsweise geschliffene Oberseite aufweist.

12. Klangkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der untere Rasten (16) aus Metall besteht.

13. Klangkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Gußrahmen (30) durch den Re­ sonanzboden (4) und den oberen Rasten (6) hindurch mit dem unteren Rasten (16) verbunden ist.

14. Klangkörper nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Verbindung jeweils nur in den beiden genannten Anschlußbereichen (18a, 18b) vorgesehen ist.

15. Klangkörper nach Anspruch 5 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Verbindung jeweils auch durch die Steg­ lasche (20) des genannten Steges (8) hindurchgeführt ist.

16. Klangkörper nach Anspruch 13, 14 oder 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für die genannte Verbindung in den miteinan­ der zu verbindenen Teilen (30, 20, 4, 6, 16) jeweils eine definierte Bohrung (26) vorgesehen ist.

17. Klangkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß am Gußrahmen (30) und/oder am Resonanzboden (4) und/oder am oberen Rasten (6) und/oder am unteren Rasten (30) ein oder mehrere Gewichte zum Einstel­ len des Schwingungsverhaltens festlegbar sind.

18. Saiteninstrument, insbesondere Klavier oder Flügel, mit einem Klangkörper (2) nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche.