DE2055350C3 - Mundstück für ein Blechblasinstrument und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

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Die üblichen Mundstücke für Blechblasinstrumente bestehen aus Messing oder ähnlichen Metallegierungen. Zumeist werden sie noch zusätzlich versilbert oder vergoldet, um sie möglichst weitgehend gegen Korrosion zu schützen.

Der große Vorteil derartiger Mundstücke besteht darin, daß sie sehr formbeständig sind. Hat ein Musiker ein ihm zusagendes Mundstück gefunden, so kann er sicher sein, daß seine »Auflage« bei normalem Gebrauch nicht verändert wird. Er weiß, daß er sein Mundstück auch dann noch verwenden kann, wenn er sich ein anderes Instrument anschafft, sei es. weil ihm dieses infolge seiner Tonqualität oder wegen seiner besseren Form oder Mechanik mehr zusagt.

Er kann sein Mundstück reinigen, eventuell neu versilbern oder vergolden lassen. Solange er nicht die Form des Kessels und der Bohrung ändert, wird keine nachweisbare Veränderung der Klangqualität des betreffenden Blasinstrumentes festzustellen sein.

Es ist aber auch bekannt, daß Metallmundstücke nicht in jeder Hinsicht ideale Eigenschaften haben. Infolge der charakteristischen Eigenschaften von Metallen treten bei Berufsmusikern oft sehr nachteilige Veränderungen am Gebiß und an deren äußeren Mundpartien auf.

Die gute Wärmeleitfähigkeit der Metalle bewirkt, daß sich ein Mundstück immer kalt anfühlt, weil die Körperwärme rasch abgeleitet wird. Besonders beim Musizieren in kalten Räumen oder im Freien ist dies sehr unangenehm. Es kommt dabei zu einer chronischen Unterkühlung der Lippen und der angrenzenden Zonen

mit allen ihren physiologisch nachteiligen Folgen.

Die Ausbildung von Lokalelementen mit Metallteilen des Gebisses, wie Plomben und Kronen, verursacht Elektrolyseerscheinungen, die schwere Schädigungen an den Zähnen hervorrufen können.

Diese Eigenschaften, verbunden mit gewissen toxischen Eigenschaften der Metallsalz- und Metallkomplexlösungen im Mundspeichel, sind die Ursachen, daß ein anderer Werkstoff zur Herstellung von Mundstükken gesucht wurde.

Bei der Lösung dieser der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe hätte sich der Erfinder traditionsgemäß auf die Suche nach einem speziellen metallischen Werkstoff beschränken müssen, der die obengenannten Nachteile nicht aufweist. Seitdem es Blechblasinstrumente gibt, sind die Mundstücke dieser Instrumente nämlich aus Metall hergestellt, da gerade der Werkstoff des Mundstückes verantwortlich ist für die Einstufung des Blasinstrumentes als Blechblas- oder Holzblasinstrument.

Trotzdem wird zur Lösung der ihm gestellten Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen, diß das Mundstück aus einem Holz besteht, dessen Zellhohlräume mit einem Polymerisat gefüllt sind und dessen Zellwandbestandteile mit dem Polymerisat chemisch verbunden sind.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß Holz-Kunstsloff-Kombinationen, sogenannte Polymerhölzer, bekannt sind, die aus einem Holz bestehen, dessen Zellhohlräume und Zellwände mit einer polymerisierbaren Verbindung gefüllt sind, die im Holz polymerisiert worden ist. Derartige Polymerhölzer sind beispielsweise aus der OE-PS 2 61885, der US-PS 30 77 417 und der FR-PS 15 07 177 bekannt, ;aus der letztgenannten Patentschrift speziell ein Polymerholz mit einem Polymerisat, das Acrylnitril enthält. Derartige Polymerhölzer haben zwar das gleiche Aussehen wie Holz, sie ähneln aber insbesondere hinsichtlich ihrer Verschleißfestigkeit und ihrer Formbeständigkeit eher einem metallischen Werkstoff. Infolge ihrer schlechten Wärmeleitfähigkeit fühlen sie sich warm an, können mit metallischen Gebißbestandteilen keine Lokalelemenle bilden und geben bei sachgemäßer Polymerisation keine toxischen Substanzen ab. Durch die Tränkung mit dem Kunststoff ist das Quellvermögen des Polymerholzes gegenüber demjenigen des Holzes stark vermindert. Die dimensionsstabilisierende Wirkung der Kunststoffeinlagerung nimmt mit der Kunststoffbeladung zu und ist bei vollständiger Imprägnierung des Holzes so gut. daß die Formbeständigkeit des Polymerholzes allen Anforderungen, die an ein Mundstück gestellt werden, bestens entspricht. Die ausgezeichnete Bearbeitbarkeit des Materials durch Drehen, Schleifen u. dgl. ermöglicht eine genaue und reproduzierbare Dimcnsionierung der fertigen Mundstücke.

Die Erfindung bricht also mit dem Vorurteil, daß das Mundstück eines Blechblasinstrumentes aus Metall bestehen muß. Es wäre aber auch nicht richtig zu sagen, daß das erfindungsgemäße Mundstück aus Holz besteht, denn das erfindungsgemäß vorgeschlagene Polymerholz ist kein Holz im klassischen Sinne mehr.

Die Verwendung von imprägniertem Holz für den Mtisikinstrumcntenbau ist beispielsweise bereits aus den deutschen Patentschriften 3 29 212 und 5 45 044 bekannt. Diese bekannten Hölzer sind mit einer Harzlösung getränkt, die anschließend im Holz ausgehärtet worden ist. Dabei gehl das Harz mit dem Holz jedoch nur eine physikalische Bindung ein, die

insbesondere bei starker Schallbeaufschlagung, wie sie in einem Mundstück vorkommt, bald wieder aufbricht. Harzgetränkte Hölzer sind demnach für den vorgesehenen Zweck ungeeignet; ihre Verwendung hut sich im Musikinstrumentenbau auch nicht durchgeset/.t. Zudem ist eine vollständige Durchtränkung des Holzes mit derartigen Harzlösungen wegen der Molekülgröße der Harze auch gar nicht möglich. Für die Herstellung eines erfindungsgemäßen Mundstückes ist aber ein Holz erforderlich, dessen sämtliche Zellhohlräume mit dem Tränkungsmittel gefüllt sind und dessen Zellwandbestandteile mit dem Tränkungsmittel eine chemische Verbindung eingegangen sind.

Eine chemische Verbindung besteht bei dem erfindungsgemäß verwendeten Polymerholz insofern, als die Zellulosemoleküle der Zellwände beim Polymerisierungsvorgaiig auf das Polymerisat aufgepfropft werden. Diese Pfropfpolymerisierung verleiht dem Polymerholz diejenige Härte und Beständigkeit, die für Mundstücke von Blcchblasinstrumenten erforderlich sind. In Weiterbildung der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Mundstückes vorgeschlagen, daß sich dadurch auszeichnet, daß ein Rohling aus Holz mit kleiner bis mittlerer Dichte und gleichmäßiger Struktur zur Entfernung der Luft aus den Zellhohlräumen des Holzes einem Vakuum ausgesetzt wird, hierauf mit einem mindestens 10 Gewichtsprozent Acrylnitril enthaltenden Gemisch flüssiger, vinylisch-ungpsättigter, polymerisierbarer Verbindungen zusammengebracht und anschließend so lange unter Atmo-Sphären- oder Überdruck mit diesem Gemisch in Kontakt belassen wird, bis eine gleichmäßige Durchdringung sowohl der Zellhohlräume als auch der Zeliwände erfolgt ist, worauf eine Polymerisation thcrmisch-katalytisch oder durch ionisierende Strahlung bewirkt wird und anschließend der Rohling durch mechanische Bearbeitung auf die gewünschte Form gebracht wird.

Die gleichmäßige Durchdringung sowohl der Zellhohlräume als auch der Zellwände mit der polymerisierbaren Verbindung garantiert eine nahezu vollständige Kunststoffbeladung des Holzes. Die vollständige Durchdringung des Holzes wird gefördert durch die Anwesenheit des Acrylnitril, das ein stark polares Monomer ist. Auf diese Weise erhält das Polymerholz die obengenannten metallähnlichen Eigenschaften.

Neben dem Acrylnitril können als Monomere im Prinzip alle für sich allein oder im Gemisch polymerisierbaren ungesättigten Verbindungen eingesetzt werden, wie z. B. Vinylchlorid, Vinylazetat, Vinylidenchlorid, Styrol, Methylmethacrylat, andere Methacrylate und Acrylate, sowie Gemische der genannten Monomere. Des weiteren können auch Gemische eingesetzt werden, die aus einem Monomeren und einer polymeren Komponente bestehen, z. B. die Systeme Styrol/unge- 5s sättigte i'olyestcr oder Methylmethacrylat/Polymethylmethacrylat (sogenannter Methylmethacrylatsirup).

Die Tränkung wird vorteilhaft so durchgeführt, daß zuerst durch Anlegen eines Vakuums die Luft aus den Poren des Holzes entfernt und dann die polymerisierbare Flüssigkeit unter Atmosphären- oder Überdruck in diese Poren hineingedrückt wird. Bei genügend langer Einwirkungsdauer dringt das Monomer dann auch von den Poren aus in die Zcllwändc ein.

Als besonders zweckmäßig hat sich die Verwendung von Ahorn-, Birken-, Birnbaum-, Erien- oder Lindenholz erwiesen. Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann die Polymerisation 7weckmäßigerweise mit Röntgen-, Gamma-, Elektronen- oder Reaktormischstrahlung bewirkt werden. Die Bestrahlung mit energiereichen Strahlen ist insofern besonders vorteilhaft, als dann das in den Zeilwänden befindliche Material nicht homopolymerisiert, sondern — wie oben bereits erwähnt — auf die Bestandteile der Zellwand aufgepfropt wird. Es ist aber auch möglich, die thermische und die strahlenchemische Härtung miteinander zu kombinieren. Bei der thermisch-katalytischen Polymerisation muß ein Härter verwendet werden, d. h. eine beim Erwärmen radikalbildende und so die Polymerisation auslösende Substanz, z. B. ein organisches Peroxyd oder ein Redoxsystem.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Beispielen näher erläutert, wobei die Wahl der Beispiele keineswegs den Anwendungsbereich der Erfindung einschränkt.

Beispiel 1

Polymerholz, hergestellt durch vollständige Imprägnierung von Birnbaumholz mit einem Gemisch von 70 Gewichtsprozent Methylmethacrylat und 30 Gewichtsprozent Acrylnitril und nachfolgender Bestrahlung mit Gammastrahlung, Strahlendosis 3 Mrad, wurde in Stücke, etwa in der Größe des gewünschten Mundstückes, zersägt, die erhaltenen Rohlinge auf einer Kopierdrehbank unter Verwendung einer Meisterwelle auf die erforderliche äußere Form abgedreht, dann der Kessel des Mundstückes mit einem Fräser geeigneter Dimension herausgearbeitet und mit entsprechend dimensionierten Bohrern die Bohrung im Schaft des Mundstückes angebracht. Das so hergestellte Werkstück weist ebenfalls eine glänzende, ästhetisch ansprechende Oberfläche auf unci bedarf keiner weiteren Nachbehandlung. Es weist eine hohe mechanische Festigkeit sowie eine sehr hohe Formbeständigkeit auf.

Beispiel 2

Polymerholz, hergestellt durch vollständige Imprägnierung von Ahornholz mit einem Gemisch von 60 Gewichtsprozent Styrol und 40 Gewichtsprozent Acrylnitril und nachfolgende Bestrahlung mit Gammastrahlung, Strahlendosis 4 Mrad, wurde, wie unter Beispiel 1 beschrieben, bearbeitet. Das so hergestellte Werkstück weist ebenfalls eine glänzende, ästhetisch ansprechende Oberfläche auf und bedarf keiner weiteren Nachbehandlung. Die Formbeständigkeit des fertigen Mundstückes ist noch höher als die unter Beispiel 1 erzielte, die mechanischen Eigenschaften sind jedoch geringfügig schlechter als bei diesem.

Die Erfindung ist auf die dargestellten Beispiele nicht beschränkt. Es lassen sich selbstverständlich auch andere Holz-Kunststoff-Kombinalioncn verwenden. Überdies können auf Wunsch Farbstoffe und Gcschmacksstoffe den Kunststoffgemischen zugesetzt werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Mundstück für ein Biechbiasinstrumeni, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Holz besteht, dessen Zellhohlräume mit einem Polymerisat gefüllt sind und dessen Zellwandbestandteile mit dem Polymerisa! chemisch verbunden sind.

2. Verfahren zur Herstellung eines Mundstückes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohling aus Holz mit kleiner bis mittlerer Dichte und gleichmäßiger Struktur zur Entfernung der Luft aus den Zellhohlräumen des Holzes einem Vakuum ausgesetzt wird, hierauf mit einem mindestens 10 Gewichtsprozent Acrylnitril enthaltenden Gemisch flüssiger, vinylisch-ungesättigter, polymerisierbarer Verbindungen zusammengebracht und anschließend so lange unter Atmosphären- oder Überdruck mit diesem Gemisch in Kontakt belassen wird, bis eine gleichmäßige Durchdringung sowohl der Zellhohlräume als auch der Zellwände erfolgt ist, worauf eine Polymerisation ihermisch-katalytisch oder durch ionisierende Strahlung bewirkt wird und anschließend der Rohling durch mechanische Bearbeitung auf die gewünschte Form gebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Holz Ahorn-, Birken . Birnbaum-, Erlen- oder Lindenholz verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation in an sich bekannter Weise mit Röntgen-, Gamma-, Elektronen- oder Reaktormischstrahlung bewirkt wird.