DE2018784C3

DE2018784C3 - Verfahren zur Herstellung eines Zungenblattes für Blasinstrumente

Info

Publication number: DE2018784C3
Application number: DE19702018784
Authority: DE
Inventors: Karl Dr. Eisenstadt; Gütlbauer Franz Dr. Baden- Knotik, (Österreich)
Original assignee: Osterreichische Studiengesellschaft für Atomenergie GmbH, Wien
Priority date: 1969-04-21
Filing date: 1970-04-18
Publication date: 1976-07-29
Also published as: DE2018784B1; AT297458B; US3705820A; DE2018784A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Zungenblattes für Blasinstrumente, wobei aus einem Zuckerrohr oder einem anderen Rohr ein Zungenblatt vorgeformt wird.

Die üblicherweise verwendeten Zungenblatter aus Zuckerrohr und ähnlichem Material sind feuchtigkeitsempfindlich. Sie quellen durch die Einwirkung der Mundfeuchtigkeit während des Spielens, verlieren an Elastizität und müssen, da sie einem raschen Verschleiß unterliegen, oft erneuten werden. Außerdem ist es meist schwierig, ein Ersatzblatt mit gleich guten musikalischen Eigenschaften zu finden, das auch empfindungsgemäß den Vorstellungen des Musikers entspricht. Um diese Mangel zumindest teilweise zu beheben, wurde versucht, Zungenblätter aus Kunstharz, auch mit Glasfaser verstärkt, herzustellen. Diese Blätter haben sich bisher in Musikerkreisen nicht allgemein etablieren können, weil sie durch ihren Aufbau ein fremdartiges Gefühl vermitteln und dadurch auch die traditionelle Tongebung beeinträchtigen.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Zungenblattes zu entwickeln, durch das zwar die Quellfähigkeit des Zungenblattes vermindert und seine Verschleißfestigkeit erhöht wird, alle sonstigen Eigenschaften des Zungenblattes, insbesondere seine KJangqualität und Elastizität aber erhalten bleiben.

Diese Aufgabe arird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Zungenblau mit Monomeren oder einem Vorpolymerisat aus Monomeren bestrichen oder in diese bzw. in die»es kurzzeitig eingetaucht wird, so daß sich das Monomerengemisch in die Poren der äußeren Schichten des Rohres einlagert, wonach eine Polymerisation bewirkt wird.

Zwar sind durch die deutschen Patentschriften 3 29 212 und 5 45 044 Verfahren zum Tränken von Holz, das zum Musikinstrumentenbau verwendbar ist. mit einer Harzlösung, die anschließend in deru Holz gehärtet wird, bekanntgeworden; mit diesen bekannten Verfahren läßt sich aber die oben geschilderte Aufgabe nicht lösen, da sie sich auf einen derart feingliedrigen Gegenstand, wie es sich bei einem Zungenblatt handelt, nicht mit dem gewünschten Erfolg anwenden lassen.

Bei der Erfindung kommt es nämlich darauf an. daß sich die Tränkungsflüssigkeit in die Poren der äußeren Schichten des Rohres einlagen und dort durch eine chemische Bindung mit den Zellwandbestandteilen des Rohres fest verankert wird. Eine Imprägnierung mit

2$ einer ! idf/!übung iuim dagegen /.u einer Fuiiung der Poren der äußeren Schichten des Rohres und lediglich zu einer physikalischen Bindung zwischen dem die Poren füllenden Harz und den umgebenden Zellwänden. Diese physikalische Bindung wird bei der starken mc· chanischen Schwingungsbeanspruchung, der das Zungenblatt ausgesetzt ist. alsbald gelockert bzw. vollständig gelöst. Dann aber kann die Imprägnierung ihre eigentliche Aufgabe nicht mehr erfüllen und wirkt nur noch als störender Füllfaktor.

Andererseits ist beispielsweise aus der OE-PS 2 61885. den US-Patentschriften 30 77 417 und 34 07 088 und der FR-PS 15 07 177 ein sogenanntes Polymerholz bekannt, das nicht mit einem aushärtbaren Harz, sondern mit einem polymerisierbaren Gemisch aus Monomeren oder Vorpolymerisaten getränkt ist. wobei aus der US-PS 34 07 088 auch bekannt ist, daß durch entsprechende Wahl der Dauer des Eintauchens die Ausdehnung der Imprägnierung bestimmt werden kann. Achtet man darauf, daß es bei dem Polymerisa· tionsvorgang zu einer Propfpolymerisierung zwischen mindestens einem der Monomere bzw. dem Vorpolymerisa« und den Zellulosemolekülen der Zellwände des Holzes kommt, so erreicht man im Gegensatz zu der Impränierung mit Harz eine chemische Verbindung zwischen Bestandteilen des Tränkungsmittels und Bestandteilen des Holzes. Die Polymerhölzer besitzen zwar im Vergleich zu den Naturhölzern eine stark verbesserte Verschleißfestigkeit und eine ebenso stark verminderte Quellfähigkeit: durch die vollständige FuI-lung mit dem Polymerisat haben sie aber eine so starke Veränderung ihres spezifischen Gewichtes und ihres Elastizitätsmoduls erfahren, daß sie zur Herstellung von Zungenblättern ebenfalls unbrauchbar sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren macht man sich zwar die Vorteile des Polymerholzes zunutze, die insbesondere in der verbesserten Verschleißfestigkeit und in der geringeren Quellfähigkeit liegen; man erhält aber die Eigenschaften des natürlichen Zuckerrohres weitgehend dadurch, daß man das Monomerengemisch bzw. Vorpolymerisat nur in die Poren der äußeren Schichten des Rohres einlagern läßt. Dadurch wird so etwas wie ein Verbundkörper erzeugt, der in der Mitte aus eiern natürlichen Zungenblatt mit der Elastizität des

Naturproduktes und in den äußeren Schichten aus einem Polymerirobt mit der stark verbesserten Verschleißfestigkeit und der stark verminderten Quellfähigkeit besteht. Da der Bgser aber Wert darauf !cgi, daß seinen Lippen das gewohnte Gefühl des unbehandelten Rohrblaues mit den hydrophilen Eigenschaften des Naturproduktes vermittelt wird, werden in Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens entweder die Monomeren bzw. das VorpoJymerisai aus dem Oberflächenbereich des Zungenblattes durch Verdunsten entfernt, worauf die Polymerisation bewirkt wird oder das Zungenbiatt wird nach erfolgter Polymerisation an seiner Oberfläche aufgerauht. Duifch diese Maßnahmen wird erreicht, daß die Oberfläche annähernd wieder derjenigen des unbehandeken Zungenblattes gleicht

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens betreffen di* Gesamtdosrs der Bestrahlung mit einer ionisierenden Strahlung bei der Polymerisation und die dabei einzuhaltende Temperatur. Die Bestrahlung erfolgt z. B. mit elektroma gnetischer Strahlung, wie Gamma- oder Röntgenstrah len. Es können auch Korpuskularstrahlen, wie Alpha Partikel und Beta-Strahlung (Elektronen) von radiakti ven Isotopen, sowie hochenergetische Elektronen von Beschleunigern verwendet werden. Es wurde gefunden, daß für die ionisierende Strahlung eine Gesamtdosis /wischen 10 und 20 000krad zur Polymerisation erforderlich ist und diese auf die Tongebung keine nachteili ge Wirkung ausübt Optimale Ergebnisse jedoch wurden mit Dosen von 500 bis 5000 krad erzielt Das Monomer bzw. Vorpolymerisat wird hierbei vollständig auspolymerisiert so daß keinerlei geruch- oder geschmackliche Veränderungen festzustellen sind

Ein Katalysator oder Härtezusatz zum Monomer sowie die Entfernung von Inhibitoren aus dem Monomer ist bei der strahlenchemischen Polymerisation nicht notwendig. Eventuell vorhandene, harzartige Produkte in den Rohrblättern, die als Polymerisationsinhibitoren wirken können, sind deshalb bei Anwendung der beschriebenen Methode nicht störend. Ein besonderer Vorteil der strahlenchemischen Polymerisation für die Rohrblattvergütung ergibt sich aus seiner Temperaturunahhängigkeit !m konventionellen Prozeß muß die Reaktion bei erhöhter Temperatur gestartet werden, wobei die dann freigesetzte Polymerisationswärme leicht zu lokaler Überhitzung fähren kann. Dadurch kommt es unter Umständen zu einem leichten Verwerfen des dünnen Rohrblatteiles, was von Nachteil auf die Tongebung sein kann. Dieser Nachteil wird im strahlenindizierten Prozeß ausgeschaltet; die Polymerisation kann bei Raumtemperatur gestartet und die Polymerisationsgeschwindigkeit durch die Dosisleistung kontrolliert werden.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet daß das Zungenbiatt mit ionisierender Strahlung bestrahlt wird, worauf es mit den*. Monomer bzw. dem Vorpolymerisat behandelt wird und diese dann bei einer Temperatur unter 150⁰C polymerisiert werden. Die Bestrahlung des unbehandelten Zungenblattes mit ionisierender Strahlung bewirkt, daß insbesondere die Zellulose des Zungenblattes freie Radikale bildet, welche dann bei der nachfolgenden Behandlung des Zungenblattes mit o'en Monomeren bzw. dem Vorpolymerisat örtlich Polymerisationsvorgänge auslösen, durch die das weitere Eindringen der Monomere bzw. des Vorpolymerisats erschwert wird. Auf diese Weise kann gewissermaßen automatisch die Eindringtiefe der Monomere bzw. des Vorpolymerisats reguliert werdea

Die Erfindung ist nachstehend an Hand einiger Ausfühnjngsbeispiele näher erläutert:

Beispiel 1

Ein Klarinettenrohrblatt (Fa. Diehard, Golden Cane Reed) mit der in neun Stufen eingeteilten Härtegradbe zeichnung 2'/2 wurde für 10 Sekunden in ein vorpo- lymerisiertes Monomer auf der Basis von Methylmethacrylat dem je !% der Härterkomponentefl RM und LP (Firma Degussa) zugesetzt worden waren, eingetaucht Hierauf wurde die Kunststoffbeschichtung im Trockenschrank bei 60°C für 8 Stunden polymerisiert Das so behandelte Rohrblau ist weniger feuchtigkeitsempfindlich, wodurch die Verschleißfestigkeit wesentlich erhöht wird. Es weist außerdem eine größere Härte auf als das unbehandelte, und zwar erfolgt eine Härte zunähme von etwa'/2 bis 1.

Beispiel 2

Ein Klarineitenrohrblatt wurde entsprechend Beispiel 1 getaucht Die Polymerisation der Kunststoffbe schichtung erfolgte mittels energiereicher Strahlung. Die Bestrahlung wurde für 6 Stunden in einer Kobalt-60-GammastraNungsanlage bei einer Dosisleistung von 300 krad je Stunde bei Raumtemperatur durchgeführt

Beispiel 3

Ein Klarineitenrohrblatt wurde entsprechend Beispiel 2 behandelt mit dem Unterschied, daß dem vorpolymerisierten Monomeren keine Härterkomponen ten zugesetzt worden sind.

Beispiel 4

Ein Klarinettenrohrlblatt wurde entsprechend Beispiel 2 behandelt mit dem Unterschied, daß das Rohrblatt für 10 Minuten in Methacrylsäuremethylester (stabilisiert mit 0,05% Hydrochinon, Firma Fluka) ohne vorhergehende Entfernung des Stabilisators einge taucht wurde.

Beispiel 5

Ein Klarinettenrohrblatt wurde entsprechend Beispiel 2 behandelt, mit dem Unterschied, daß das Rohr blatt für 10 Minuten in ein Monomerengemisch von Styrol (stabilisiert Firma Fluka) und Acrylsäiirenitril (Firma Fluka) 60:40 ohne vorhergehende Entfernung des Stabilisators eingetaucht wurde. 55

Beispiel 6

Ein Fagottdoppelrohrblatt wurde für 10 Minuten in Methacrylsäuremethylester (stabilisiert mit 0,05% Hy

6c drochinon, Firma Fluka), aus welchem der Stabilisator nicht entfernt worden war, eingetaucht und nach Beispiel 2 weiter behandeil. Das kunststoffbeladene Rohrblatt ist weniger feuchtigkeitsempfindlich, wodurch die Verschleißfestigkeit deutlich erhöht wird.

Auch bei den Rohrbilättern gemäß den Beispielen 2 bis 6 konnte festgestellt werden, daß sie weit weniger feuchtigkeitsempfindlich und somit auch verschleißfester sind. Ihre Anblasbarkeit ist unverändert und ent-

spricht einem unbehandelten Rohrblatt, dessen Härtegrad um etwa 1 Wert höher liegt.

Die Erfindung ist auf die dargestellten !Beispiele nicht beschränkt Es lassen sich selbstverstSndlieh auch andere Monomere venvendea Überdies können den Monomeren auch Geschmacksstoffe zugesetzt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren air Herstellung eines Zungenblaues für Blasinstrumente, wobei aus einem Zuckerrohr oder enem anderen Rohr ein Zungenblatt vorgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das ZungenWau mit Monomeren oder einem Vorpolymerisat aus Monomeren bestrichen oder in diese bzw. in dieses kurzzeitig eingetaucht wrird, so daß sich das Mononterengemisch in die Poren der äußeren Schichten des Rohres einlagert, wonach eine Polymerisation bewirkt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation durch Bestrahlen mit einer ionisierenden Strahlung innerhalb einer Gesamtdosis von tO bis 200 krad bewirkt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet daß die Gesamtdosis 500 bis 5000 krad betragt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Polymerisation eine Temperatur vun unter 150° C eingehalten wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche ! bis i, dadurch gekennzeichnet, daß die Monomeren bzw. das Vorpolymerisat aus dem Oberflächcnbereich des Zungenblattes durch Verdunsten entfernt wird, worauf die Polymerisation bewirkt wird.

b. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zungenblatt nach erfolgter Polymerisation an seiner Oberfläche aufgerauht wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß das Zungenblatt mit ionisierender Strahlung bestrahlt wird, worauf es mit dem Monomeren bzw. dem Vorpolymerisat behandelt wird und diese dann bei einer Temperatur unter 150'C polymerisiert werden.