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Die Erfindung betrifft eine Trommel mit einer Spanneinrichtung zum Spannen der Trommelmembran.
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Unter einer Trommel werden im Sinne der nachfolgenden Beschreibung alle Musikinstrumente verstanden, die einen rotationssymmetrischen, einseitigen oder zweiseitigen offenen Hohlkörper (Kessel) aufweisen, bei dem über den Rand der Öffnung des Kessels eine Trommelmembran (Membran) gespannt ist, die bei einem bestimmungsgemäßen Benutzen der Trommel durch mechanische Einwirkungen in Schwingung versetzt wird, um Töne zu erzeugen. Beispiele hierfür sind kleine Trommeln (Snare-Trommel), Große Trommeln (Bass-Trommel), Tom-Toms, Congas, Bongos, Djemben, Handtrommeln, Timbales, Rototoms, Darbucas, Octobans, Tablas, Samba-Trommeln. In Abhängigkeit davon, wie straff und wie gleichmäßig die Membran gespannt ist, ändert sich der Klang der Trommel.
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Wie in der Beschreibung des Standes der Technik in der
WO 97/01840 A1 und der
WO 2014/110049 A2 angegeben, enthält eine bekannte Spanneinrichtung (gängige Spanneinrichtung) einer Trommel (herkömmliche Trommel) einen Ring (Spannreifen), durch den die Membran über den Rand des Kessels der Trommel gezogen ist, wobei der Spannreifen entlang der Symmetrieachse des Kessels verstellbar ist, um die Membran mehr oder weniger zu spannen.
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Der Spannreifen und der Kessel sind über mehrere Schraubmechanismen miteinander verbunden, die gleichmäßig verteilt, bevorzugt sich paarweise gegenüberliegend, am Umfang des Kessels angeordnet sind. Die Schraubmechanismen bestehen jeweils aus einer Schraube und einem Aufnahmeelement (Böckchen) mit einer Gewindebohrung.
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Am Spannreifen sind Durchgangslöcher, z. B. in am äußeren Umfang ausgebildeten Ösen, vorhanden, durch die die Schrauben bis zum Anschlag des Schraubenkopfes der Schraube eingeführt sind. Mit zunehmender Einschraublänge der Schrauben in die Böckchen wird der Spannreifen zu den Böckchen gezogen, womit der Spannreifen um den Kessel abgesenkt und die Membran zunehmend mehr gespannt wird. Welche Zugkraft jeweils über einen der Schraubmechanismen in die Membran eingetragen wird, ist hierbei nicht bekannt. Grundsätzlich können die Durchgangslöcher auch in den Böckchen und die Gewindebohrungen am Spannreifen vorhanden sein, was allerdings die Bedienung der Schrauben erschwert.
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Ein Spannen der Membran erfolgt durch eine Anzahl von Schraubenumdrehungen, aus der sich abhängig von der Steigung des Gewindes der Schraube eine Einschraublänge ergibt. Die Änderung der Einschraublänge, beginnend von einer Einschraublänge, in der die Membran beginnt sich zu dehnen, entspricht unmittelbar der Zustelllänge der Membran zum Böckchen entlang der Schraube, um die die Membran jeweils am Angriffspunkt des Schraubmechanismus gedehnt wird. In Abhängigkeit von der Änderung der Einschraublänge und den elastischen Eigenschaften der Membran, die durch das Material, die Geometrie und die Dimensionierung der Membran bestimmt sind, wird an den Angriffspunkten der Schraubmechanismen jeweils eine Zugkraft als Gegenkraft der Rückstellkraft der Membran erzeugt. Aufgrund der mechanischen Toleranzen der Spanneinrichtung und gegebenenfalls Toleranzen der Eigenschaften der Membran werden an den jeweiligen Schraubmechanismen unterschiedlich große auf die Membran wirkende Zugkräfte erzeugt. Das heißt eine gleiche Änderung der Schraubenumdrehungen an den Schraubmechanismen führt toleranzbedingt zu einem ungleichmäßigen Spannen der Membran.
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Das Ziel des Spannens der Membran ist das Stimmen der Trommel und, neben der Einstellung der Tonhöhen, das Erreichen des umfangsgleichmäßigen Spannens der Membran (sog. Stimmen der Membran „in sich“). Beim herkömmlichen Stimmvorgang erfolgt dies regelmäßig über die Nachjustierung einzelner Schrauben und orientiert sich an den Erfahrungswerten der stimmenden Person unter etwaiger Zuhilfenahme diverser externer Stimmgeräte.
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Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Spanneinrichtungen bekannt, mittels denen eine Trommelmembran an einer Trommel gleichmäßig gespannt werden soll.
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In der vorgenannten
WO 97/01840 A1 ist eine hydraulische Spanneinrichtung offenbart, bei der, vergleichbar mit der Anordnung der Schraubmechanismen der einleitend beschriebenen gängigen Spanneinrichtung, Hydraulikzylinder angeordnet sind. Indem die Hydraulikzylinder untereinander fluidisch verbunden sind, findet ein Druckausgleich zwischen ihnen statt, und die je Hydraulikzylinder auf den Spannreifen wirkende Zugkraft ist gleich, davon ausgehend, dass die in der Membran erzeugten Gegenkräfte gleich groß sind. Der Kolbenhub entspricht jeweils der Zustelllänge, um den die Membran jeweils am Angriffspunkt der Hydraulikzylinder gedehnt wird. Gegenüber einer rein mechanischen Lösung sind hier zum einen der Mehraufwand für die Druckleitungen und eine zusätzliche Hydraulikpumpe von Nachteil. Zum anderen ist eine hydraulische Lösung störanfälliger. Bei Druckabfall in Folge einer Leckage ist die Trommel bis zur Reparatur nicht bespielbar.
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Aus der
US 5,392,681 A ist eine Spanneinrichtung bekannt, die sich gegenüber der einleitend beschriebenen gängigen Spanneinrichtung hauptsächlich dadurch unterscheidet, dass die Zustelllänge nicht über eine durch die Schrauben eingeleitete Änderung der Einschraublänge in die Membran eingeleitet wird, sondern über einen pneumatischen Ring, der in Wirkungsrichtung der Schraubmechanismen zwischen Spannreifen und Kessel angeordnet ist. Wird der pneumatische Ring zunehmend mit Druckluft beaufschlagt, vergrößert er sein Volumen und presst den Rand der Membran zunehmend in eine am Kessel umlaufende Lippe, wobei auf die Membran zunehmend große Zugkräfte wirken. Die Zugkräfte greifen hier quasi nicht punktuell an den Angriffspunkten der Schraubmechanismen als Einzelkräfte an, sondern über den Umfang der Membran verteilt als sogenannte Linienkraft. Gegenüber einer einleitend beschriebenen herkömmlichen Trommel ist der konstruktive Aufbau einer Trommel mit der hier beschriebenen Spanneinrichtung deutlich komplexer und durch den pneumatischen Ring störanfälliger. Darüber hinaus wird für den Spannvorgang eine Pumpe bzw. ein Kompressor benötigt. Die Zustelllänge im Sinne der bisherigen Beschreibung des Standes der Technik ist vergleichsweise kurz.
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In der
WO 2012/061316 A2 ist eine zweigeteilte Trommel mit einem Kessel und einem Trommelkopf offenbart, die über Schraubmechanismen, wie sie einleitend anhand einer gängigen Spanneinrichtung beschrieben wurden, starr miteinander verbunden sind. Zwischen dem Kesselrand und dem Trommelkopf ist ein in seinem Durchmesser verstellbarer offener Keilring vorhanden, auf dessen Keilfläche gleitend ein Ring axial verschiebbar ist, über dessen Rand die Trommelmembran gespannt ist. Das Spannen der Membran erfolgt hier rein mit mechanischen Mitteln und allein durch die Verstellung des Keilringes über seinen Durchmesser. Nachteilig sind die auftretenden Reibkräfte, wodurch es zu einem Verkanten des Ringes kommen kann. Der Zustellweg wird hier über die Durchmesseränderung des Keilringes und den Keilwinkel der Keilfläche eingestellt.
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Aus der vorgenannten
WO 2014/110049 A2 ist eine Trommel mit einer Spanneinrichtung bekannt, bei der die herkömmlichen Schraubmechanismen, wie eingangs erläutert, durch eine jeweils am Spannreifen und am Kessel angeordnete Gruppe von Umlenkrollen ersetzt sind, um die im Wechsel ein Drahtseil gelegt ist. Die wirksame Länge des Drahtseils wird über das Drehen eines die beiden Seilenden verbindendes Bedienelementes verändert, wodurch die Gruppe der Umlenkrollen am Spannreifen ihren Abstand zu der Gruppe der Umlenkrollen am Kessel verändert. Der Zustellweg entspricht hier dieser Abstandsänderung.
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Eine herkömmliche Trommel mit einer gängigen Spanneinrichtung hat mit den Trommeln gemäß der vorgenannten
WO 97/01840 A1 oder
WO 2014/110049 A2 gemeinsam, dass an einer vorgegebenen Anzahl von Angriffspunkten, die durch die Anordnung der Schraubmechanismen, der Hydraulikzylinder bzw. der Umlenkrollen bestimmt ist, lokal Einzelkräfte in die Membran eingeleitet werden. Während diese Einzelkräfte bei einer gängigen Spanneinrichtung für die einzelnen Schraubmechanismen unabhängig voneinander erzeugt werden, werden sie bei der vorgenannten
WO 97/01840 A1 oder
WO 2014/110049 A2 abhängig voneinander erzeugt.
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Ein differenzierter Kräfteeintrag, um, z. B. zum Erreichen spezieller Effekte, die Membran differenziert zu spannen, ist, ausgenommen bei einer herkömmlichen Trommel, bei keiner der beschriebenen Trommeln des Standes der Technik möglich. Auch kann man aus den jeweiligen Offenbarungen schließen, dass die Einzelkräfte bzw. die Linienkraft zum Stimmen der Trommel empirisch eingestellt werden und nach der Einstellung in ihrer Größe nicht bekannt sind und auch Stellwerte hierfür nicht bekannt sind, um die Membran später reproduzierbar nachzustimmen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Trommel mit einer verbesserten Spanneinrichtung zu finden, mit der die Membran durch den Eintrag definierter Einzelkräfte, die gleich, aber auch unterschiedlich groß definiert sein können, zu spannen. Die einmal gestimmte Trommel soll jederzeit reproduzierbar nachstimmbar sein.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Trommel mit federkraftgespannter Membran, enthaltend einen rotationssymmetrischen Kessel mit einer runden, koaxial zur Symmetrieachse des Kessels angeordneten Öffnung, eine Membran und eine Spanneinrichtung zum Spannen der Membran, die wie folgt aufweist, einen den Kessel koaxial umschließenden, in axialer Richtung des Kessels verstellbaren Spannreifen, der mit der Membran in Verbindung steht, welche, die Öffnung abdeckend, über einen Rand der Öffnung gespannt ist, und eine Vielzahl von den Spannreifen und den Kessel verbindenden Schraubmechanismen, jeweils mit einer in einer Gewindebohrung über eine Einschraublänge verstellbaren Schraube, dadurch gelöst, dass in den Schraubmechanismen jeweils ein auf die Membran wirkendes Federelement angeordnet ist, das mit dem Einschrauben der Schraube in die Gewindebohrung in Richtung der Schraubenachse gespannt wird, wobei sich eine Federlänge des Federelementes um einen bestimmbaren Federweg ändert, der als Maß für eine jeweils durch das Federelement erzeugte Federkraft dient, die als Zugkraft auf die Membran wirkt.
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Es ist von Vorteil, wenn der Kessel eine zweite runde, koaxial zur Symmetrieachse des Kessels angeordnete Öffnung aufweist, über die mittels einer zweiten Spanneinrichtung, gemäß Anspruch 1, eine zweite Membran gespannt ist.
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Vorzugsweise ist eine Skala vorhanden, an der sich der Federweg ablesen lässt.
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Es ist ferner von Vorteil, wenn das Federelement eine als Druckfeder ausgeführte Schraubenfeder ist, die eine Hülse umschließt, in der sich die Gewindebohrung befindet, und die Hülse innerhalb eines am Kessel befestigten Böckchens in axialer Richtung der Schraube beweglich angeordnet ist, wobei an der Hülse ein erster und am Böckchen ein zweiter Anschlag für das Federelement vorhanden sind.
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Bevorzugt ist entweder zwischen einem Schraubenkopf der Schraube und der Membran wirkend ein auf Druck belastbares Federelement oder zwischen der fest in einem Böckchen am Kessel angeordneten Gewindebohrung und der Membran ein auf Zug belastbares Federelement, jeweils in der Einschraubrichtung der Schraube wirkend, vorhanden ist.
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Es ist von Vorteil, wenn das auf Druck belastbare Federelement eine als Druckfeder ausgeführte Schraubenfeder ist, die koaxial zur Schraubenachse zwischen dem Schraubenkopf und einer Eintrittsöffnung einer im Spannreifen vorhandenen Durchgangsbohrung angeordnet ist.
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Vorzugsweise ist das auf Druck belastbare Federelement eine als Druckfeder ausgeführte Schraubenfeder, die, parallel zur Schraubenachse angeordnet, eine mittelbare Verbindung zwischen dem Spannreifen und der Membran darstellt, die an ihrem Umfang eine versteifte Ringform aufweist.
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Es ist ferner vorteilhaft, wenn das auf Zug belastbare Federelement eine als Zugfeder ausgeführte Schraubenfeder und die Schraube zweiteilig ausgeführt ist, mit einer an dem Schraubenkopf ausgebildeten Hülse und einem in der Hülse verdrehsicher gelagerten Gewindestift, wobei der Gewindestift über das Federelement in Richtung der Schraubenachse mit dem Schraubenkopf verbunden ist.
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Es ist erfindungswesentlich, dass ein lokaler Eintrag von definierten Einzelkräften, zumindest bei einem wiederholten Spannen der Membran einer selben Trommel, jeweils über eine definierte Längenänderung eines Federelementes erreicht wird.
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Beim erstmaligen Spannen können, vorausgesetzt man geht davon aus, dass die Membran eine homogene Elastizität aufweist, für ein gleichmäßiges Spannen an allen Kraftangriffspunkten gleiche Zugkräfte eingestellt werden. Sie sind der vom zugeordneten Federelement erzeugten Federkraft gleichzusetzen, die sich als Produkt aus der Federkonstante des betreffenden Federelementes und dem Federweg ergibt, die der örtlichen Längenänderung zwischen der ungespannten Membran und einer optimal gespannten Membran entspricht.
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Auch ohne gezielt gleiche Zugkräfte einzustellen, kann die Membran auf herkömmliche Weise gespannt werden, indem empirisch die einzelnen Schrauben nachjustiert werden, bis die Trommel einen optimalen Klang erreicht hat. Die hierzu in die einzelnen Federelemente eingebrachten Federwege werden anschließend z. B. an einer jeweils zugeordneten Skala abgelesen und einem Schraubmechanismus zugeordnet notiert. Zu einem späteren Zeitpunkt, bei Ermüdung und nachlassender Spannung der Membran, kann die Membran über die erneute Einstellung der Federwege nachjustiert werden, womit die Membran dann wieder mit den gleichen Zugkräften gespannt wird und den ursprünglich eingestellten Klang wieder erlangt.
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Anhand der Längenänderung der Federelemente (Federwege) lassen sich die durch die Federelemente aufgebrachten Kräfte untereinander vergleichen. Vorteilhaft lässt sich die Längenänderung der Federelemente augenscheinlich vergleichen oder jeweils an einer Skala ablesen. Haben die Federelemente umfänglich die gleiche Längenänderung erfahren, sind die Einzelkräfte gleich und die Membran gleichmäßig gespannt, sofern die Materialeigenschaften der Membran homogen sind.
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Es ist von Vorteil, dass eine erfindungsgemäße Trommel ausgehend von einer herkömmlichen Trommel nur geringfügige Änderungen an den Schraubmechanismen der Spanneinrichtung aufweist, sodass die bislang verwendeten Bauteile weitestgehend auch für eine erfindungsgemäße Trommel verwendet werden können.
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Es ist auch für das Vertrauen des Nutzers vorteilhaft, dass das Spannen der Membran wie gewohnt über das Verdrehen der Schrauben erfolgt. Neu ist, dass das Verdrehen der Schrauben, zumindest wenn es um ein späteres Nachjustieren geht, in dem Maße erfolgt, wie es erforderlich ist, um eine definierte Zugkraft einzustellen.
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Nimmt das Federelement Schaden, wird die Verbindung zwischen Membran und Schraube steif, was der Mechanik des Schraubmechanismus der gängigen Spanneinrichtung einer herkömmlichen Trommel entspricht. Das heißt, die Membran kann dann trotz dessen auf herkömmliche Weise gespannt werden.
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Die Erfindung soll nachfolgend durch Ausführungsbeispiele anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. Hierzu zeigen:
- 1 eine Trommel mit einer Spanneinrichtung, bestehend aus einer Vielzahl von Schraubmechanismen,
- 2a ein erstes Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Schraubmechanismus in einem ersten Schnittbild,
- 2b ein erstes Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Schraubmechanismus in einem zweiten Schnittbild,
- 3 eine Prinzipskizze des ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Schraubmechanismus,
- 4 eine Prinzipskizze eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Schraubmechanismus,
- 5 eine Prinzipskizze eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Schraubmechanismus und
- 6 eine Prinzipskizze eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Schraubmechanismus.
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Eine erfindungsgemäße Trommel, dargestellt in
1, umfasst gleich herkömmlichen Trommeln, wie in der Beschreibung des Standes der Technik der vorgenannten
WO 97/01840 A1 oder
WO 2014/110049 A2 angegeben, einen rotationssymmetrischen Kessel
1 mit einer Symmetrieachse
1.1 und einer oder wie hier gezeigt zwei sich gegenüberliegenden runden Öffnungen. Über die Ränder der Öffnungen ist jeweils mittels eines den Kessel
1 umfänglich umschließenden Spannreifens
3 eine Membran
2 gespannt. Um die Membranen
2 zu spannen oder deren Spannungszustand zu ändern, weist die Trommel jeweils einer Membran
2 zugeordnet eine Spanneinrichtung auf, die aus einer Vielzahl von gleichmäßig am Umfang der Trommel verteilt angeordneten Schraubmechanismen
9 besteht, mittels denen der Spannreifen
3 jeweils entlang der Symmetrieachse
1.1 gegenüber dem Rand des Kessels
1 verschiebbar ist. Eine erfindungsgemäße Trommel unterscheidet sich von einer herkömmlichen Trommel durch die Ausführung der Schraubmechanismen
9, die im Stand der Technik eine starre und erfindungsgemäß eine gefederte Verbindung der Membran
2 mit dem Kessel
1 herstellen.
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Ein erfindungsgemäßer Schraubmechanismus 9 weist eine Schraube 5 auf, die durch eine am Spannreifen 3 vorhandene, parallel zur Symmetrieachse 1.1 verlaufende Durchgangsbohrung (11) geführt ist und in eine Gewindebohrung 10 eingeschraubt ist, die am Kessel 1 ortsfest oder federnd gelagert ausgeführt ist.
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Im Falle der ortsfesten Gewindebohrung 10 ist entweder zwischen dem Schraubenkopf 5.2 und der Membran 2 wirkend ein auf Druck belastbares Federelement 7 oder zwischen der Gewindebohrung 10 und der Membran 2 ein auf Zug belastbares Federelement 7, jeweils in der Einschraubrichtung der Schraube 5 wirkend vorhanden.
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Die Durchgangsbohrung 11 und die Gewindebohrung 10 können auch miteinander vertauscht sein. Ebenso können sowohl am Spannreifen 3 als auch am Kessel 1 Durchgangsbohrungen 11 vorhanden sein und die Gewindebohrung 10 zur Aufnahme der Schraube 5 in einer nachgeordneten Mutter ausgebildet sein.
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Nachfolgend werden verschiedene vorteilhafte Ausführungsbeispiele für einen erfindungsgemäßen Schraubmechanismus 9 erläutert.
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An der in 1 perspektivisch dargestellten Trommel ist ein erstes Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäßen Schraubmechanismen 9 dargestellt, wie sie für alle Ausführungsbeispiele zutreffend bestimmungsgemäß am Umfang des Kessels 1 angeordnet sind. Die am Spannreifen 3 vorhandenen Durchgangsbohrungen 11, zur Durchführung der Schrauben 5, sind in typischer Weise in am Spannreifen 3 ausgebildeten Ösen, die lokal den Querschnitt des Spannreifens 3 verstärken, vorhanden. Am Kessel 1 sind jeweils einer Öse zugeordnet Böckchen 4 fest mit dem Kessel 1 verbunden angeordnet.
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Wie in 2a und 2b gezeigt, ist das Böckchen 4 im Falle des ersten Ausführungsbeispiels ein Böckchen 4 mit einem zur Durchgangsbohrung 11 konzentrisch verlaufenden Durchgangsloch in einem Wandstück, in dem eine Hülse 6 mit der Gewindebohrung 10 geführt ist. An der Hülse 6 ist an einem dem Durchgangsloch abgewandten Ende ein über den Umfang der Hülse 6 hinausragendes Endstück 6.1 vorhanden, das auch als Verdrehsicherung der Hülse 6 gegenüber dem Böckchen 4 dient. Das Federelement 7 ist hier eine als Druckfeder ausgeführte Schraubenfeder, die auf der Hülse 6 zwischen dem Endstück 6.1 und dem Wandstück angeordnet ist.
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Mit dem Einschrauben der Schraube 5 in die Gewindebohrung 10 wird das drehsicher in dem Böckchen 4 geführte Endstück 6.1 mit zunehmender Einschraublänge zum Schraubenkopf 5.2 hingezogen, wobei in der Membran mit zunehmender Dehnung bzw. Spannung der Membran 2 im Schraubmechanismus 9 eine der in der Membran 2 erzeugten Rückstellkraft entgegenwirkende Kraft erzeugt wird, die durch das Federelement 7 aufgenommen und als Federkraft FF gespeichert wird. Die Federkraft FF wird umso größer, je größer der Federweg ist, um den das Federelement 7, in Abhängigkeit von der Federkonstante, gestaucht wird.
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Mit einem herkömmlichen Schraubmechanismus 9, bei dem die Schraube 5 ungefedert in eine fest am Kessel 1 vorhandene Gewindebohrung 10 eingreift, womit die erzeugte Gegenkraft vollständig vom Kessel 1 aufgenommen wird, wird jeweils am Angriffspunkt der Schraube 5 (Kraftangriffspunkt) in die Membran 2 eine Zugkraft eingetragen, die sich unmittelbar aus der Änderung der Einschraublänge und der Elastizität der Membran 2 ergibt. Bei gleicher Einschraublänge für die einzelnen Schraubmechanismen 9 werden aufgrund der Toleranzen des Schraubmechanismus 9, dessen Verbindungen mit dem Spannreifen 3 und dem Kessel 1 sowie eventueller lokaler Schwankungen der Elastizität der Membran 2 unterschiedlich große Zugkräfte in die Membran 2 eingetragen. Lokale Schwankungen in der Elastizität können insbesondere bei Membranen 2 aus einem natürlichen Material, z. B. durch Inhomogenitäten im Material oder Dickenschwankungen der Membran 2 auftreten.
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Ein erfindungsgemäßer Schraubmechanismus 9 macht es möglich, ungeachtet aller Toleranzen über die Spanneinrichtung und die Membran 2, gezielt definierte Zugkräfte in die Membran 2 einzuleiten, die ein gleichmäßiges oder auch gezielt ungleichmäßiges Spannen der Membran 2 erlauben. In Kenntnis der Federkonstante des Federelementes 7 und unter Einstellung eines gewünschten Federweges, durch die Betätigung der Schraube 5, kann eine gewünschte Federkraft FF erzeugt werden, die in der Membran 2 eine entsprechend große Zugkraft erzeugt. Dazu ist vorteilhaft parallel zur Federachse eine Skala 8 (z.B. siehe 3) vorhanden, an der der Federweg abgelesen werden kann. Auch kann die Austrittslängenänderung aller Hülsen 6 aus den umfänglich angeordneten Böckchen 4 augenscheinlich verglichen werden, um auf die Federwege zu schließen.
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In den 3 bis 6 sind Prinzipskizzen für verschiedene vorteilhafte Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Schraubmechanismus 9 gezeigt, wobei 3 eine Prinzipskizze für das bereits erläuterte erste Ausführungsbeispiel betrifft.
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In 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem das Federelement 7, ebenfalls eine als Druckfeder ausgeführte Schraubenfeder, zwischen dem Schraubenkopf 5.2 der Schraube 5 und dem Spannreifen 3 angeordnet ist. Beim Einlassen der Schraube 5 in das Böckchen 4 wird das Federelement 7 um einen Federweg komprimiert, der der Änderung der Einschraublänge der Schraube 5 in die Gewindebohrung 10, abzüglich dem Zustellweg entspricht um den die Membran 2 am Angriffspunkt gedehnt wird. Die Skala 8 kann daher auch so angebracht werden, dass die Änderung des Abstandes zwischen dem Spannreifen 3, an dem die Membran 2 befestigt ist, und dem Böckchen 4 ablesbar ist, die auf den Federweg übertragbar ist.
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Das in 5 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorgenannten zweiten Ausführungsbeispiel dadurch, dass das Federelement 7 parallel zur Schraubenachse 5.1 und damit nicht koaxial zur Schraube 5, jedoch in gleicher Wirkungsrichtung wie die Schraube 5 zwischen dem Spannreifen 3 und der Membran 2 angeordnet ist. Die Membran 2 ist hier nicht fest mit dem Spannreifen 3 verbunden sein, weshalb sie zwingend am Umfang versteift ist. Diese Versteifung kann z. B. durch zwei die Membran 2 zwischen sich klemmende gleiche Ringe gebildet werden.
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In 6 ist ein viertes Ausführungsbeispiel gezeigt. Die Schraube 5 ist hier zweiteilig ausgeführt, mit einer mit dem Schraubenkopf 5.2 verbundenen Hülse und einem in der Hülse verdrehsicher gelagerten Gewindestift. Der Gewindestift ist über das Federelement 7, das hier eine als Zugfeder ausgeführte Schraubenfeder darstellt, in Richtung der Schraubenachse 5.1 federnd mit dem Schraubenkopf 5.2 verbunden. Mit dem Einschrauben der Schraube 5 in die am Böckchen 4 fest vorhandene Gewindebohrung 10 wird die Zugfeder gespannt und erzeugt eine auf die Membran 2 wirkende Federkraft FF , die der Rückstellkraft der Membran 2 entspricht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kessel
- 1.1
- Symmetrieachse
- 2
- Membran
- 3
- Spannreifen
- 4
- Böckchen
- 5
- Schraube
- 5.1
- Schraubenachse
- 5.2
- Schraubenkopf
- 6
- Hülse
- 6.1
- Endstück
- 7
- Federelement
- 8
- Skala
- 9
- Schraubmechanismus
- 10
- Gewindebohrung
- 11
- Durchgangsbohrung
- FF
- Federkraft
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 9701840 A1 [0003, 0009, 0013, 0032]
- WO 2014/110049 A2 [0003, 0012, 0013, 0032]
- US 5392681 A [0010]
- WO 2012/061316 A2 [0011]
