DE22159C - Neuerung an mechanischen Musikwerken - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung bezieht -sich auf eine Mechanik, welche, an Musikinstrumenten, insbesondere an Pianos, Orgeln, Harmoniums oder dergleichen, angebracht, dieselben befähigt, selbsttätig Stücke zu spielen. Der Erfinder verwendet zu dem Ende statt der gewöhnlichen, mit Stiften oder Kämmen besetzten Walzen oder Scheiben perforiertes Papier oder vegetabilisches Pergament, welches wie die Stiftenscheiben auf eine kleine Klaviatur .aus Metall wirkt und es ermöglicht, die in Noten gesetzten Stücke auf den geringst zulässigen Raum zusammenzudrängen, sowie die längsten Musikpiecen ohne Unterbrechung abzuspielen.

Es sind bereits von anderer Seite Apparate geschaffen worden, bei welchen die Stiftwalzen durch perforirte Cartons ersetzt sind; dieselben lassen jedoch trotz ihrer Vorzüge manches zu wünschen übrig, da die Noten verhältnifsmäfsig grofse Abmessungen erhalten müssen, um den Widerstand des Mechanismus zu überwinden und infolge dessen bei gröfseren Stücken eine beträchtliche Länge des Cartons erfordern.

Die hier zu beschreibende Vorrichtung wirkt im allgemeinen wie diese Apparate. Um aber deren Mängeln zu begegnen, war es nicht allein nöthig, zur Uebertragung der Bewegung in die zum Anschlag der Tasten des Instruments dienenden Hülfsbälge oder Taschen einen Hülfswindkasten anzuwenden, sondern auch den Ventilmechanismus zu vervollkommnen, um den grofseh Widerstand, welchen der Luftdruck dem Oeffnen der Ventile entgegenstellt, zu beseitigen und zu bewirken, dafs die Ventile sich selbst bei der durch die Löcher des perforirten Papiers herbeigeführten nur sehr geringen Stellungsänderung (von etwa 1 mm) der Tasten der kleinen Klaviatur vollständig öffnen.

Auf den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht:

Fig. ι die Seitenansicht der Mechanik,

Fig. 2. deren Vorderansicht mit der kleinen Metallklaviatur, welche die durch die Löcher des perforirten Papiers herbeigeführten Impulse an die kleinen Ventile einer Hülfswindlade übermittelt,

Fig. 2^Ws eine Variante der Anordnung der dem Hülfswindkasten angehörenden kleinen Ventile,

Fig. 3 die Anordnung der Oeffhungen der kleinen Ventile,

Fig. 4 eine Unteransicht der kleinen Taschen X,

Fig. 5 das Innere und die Ventile des grofsen Windkastens,

Fig. 6 die Anordnung der kleinen Taschen M, welche dazu bestimmt sind, die vom Luftdruck herbeigeführte Bewegung den Tasten des Instruments mitzutheilen,

Fig. 7 die der Luft nach geschehener Arbeitsverrichtung freien Abzug gestattenden Ventile,

Fig. 8 einen der kleinen Hebel, welche die Bewegung der kleinen Taschen auf die correspondirenden Ventile des grofsen Windkastens übertragen,.

Fig. 9 ein Detail der Rolle, auf welche sich das perforirte Papier aufwickelt,

Fig. 10 einen Theil des Stahlkammes, dessen Zähne die Federn der Tasten der kleinen metallenen Klaviatur bilden,

Fig. 11 eine Vorrichtung zur Herbeiführung einer gleichmäfsigen Geschwindigkeit in der Aufwickelung des Papiers auf die Rolle,

Fig. 12 die Anwendung der Erfindung auf Instrumente mit Stiftwalzen,

Fig. 13 die Anordnung der Walzen, wenn das perforirte Papier ein Band ohne Ende bildet,

Fig. 14 eine Modification zum Zweck der Uebermittelung der Bewegung an die Tasten eines Pianos oder anderen Saiteninstruments,

Fig. I4^bis ein Detail aus Fig. 14,

Fig. 15 die Ansicht der Vorrichtung, welche die Bewegung von den kleinen Taschen M auf die Tasten des Pianos überträgt, um dieselben gehoben zu erhalten, wenn sie durch den Mechanismus angeschlagen worden sind,

Fig. 16 die Anordnung der Abtheilungen des die Taschen M speisenden Windkastens,

Fig. 17 endlich eine Modification von Fig. 12.

A, Fig. i, ist ein Windkasten mit einer nach -Mafsgabe der Töne des Instruments gewählten Anzahl von Abtheilungen. Jede dieser Abtheilungen führt zu einem mit Feder versehenen Ventil B, welches, wie gewöhnlich, auf Leder geleimt ist, jedoch an seinem Scharnierende einen kleinen Stiel oder Schwanz C (s. auch Fig. 5) besitzt, der mit einem dünnen Stück Leder belegt ist und bei seiner balancierartigen Bewegung in den Innenraum der betreffenden Abtheilung eintritt, damit beim Oeffnen des Ventils der Luftdruck compensirt und jeglicher Widerstand beseitigt wird.

Sobald ein Ventil B unter der Wirkung der Stange D sich öffnet, strömt die durch den Kanal E¹, Fig. 5, von den Bälgen nach dem Raum E gedrückte Luft nach Richtung der Pfeile in die zugehörige Tasche M, welche dazu dient, die Tasten des Instruments, welches man spielen lassen will, in Bewegung zu setzen.

Alle Ventile B sind, wie aus Fig. 5 ersicht-' lieh, auf die gewöhnliche Weise in die Windlade des Instruments eingeschlossen. Die Taschen M aber, welche die Tasten bethätigen, weichen von den bisherigen durch ihre Construction und ihre verticale Position ab und sind in einer einzigen Reihe auf dem Windkasten festgeschraubt. Sie werden gebildet durch eine Holztafel M¹, Fig. 6, welche mit ihrem einen Ende in einem kleinen geschlossenen Rahmen, und zwar durch aufgeklebtes Leder drehbar befestigt ist. Die der beweglichen Tafel gegenüber befindliche Seite des Rahmens ist durch eine dünne Wand M² aus Holz und aufgeklebtem Zeichenkattun abgeschlossen, welche sich auch, wie bei F, Fig. 6, an eine kleine Metallleiste anschliefsen kann.

An die Unterseite der Tafel M¹ ist eine Metallplatte G, Fig. 1 und 6, geschraubt, welche durch ihr umgebogenes, mit Leder belegtes Ende die Bewegung an einen mehrfach gebogenen Draht / übermittelt. Letzterer seinerseits setzt den Hebel H in Thätigkeit und dieser wieder entweder direct oder durch Vermittelung einer Stange J die Tasten des Instruments, welches spielen soll.

Falls man sich des Apparates bedienen will, um die Klaviatur eines Pianos arischlagen zu lassen, werden die Stangen J durch Hebel ersetzt, welche bis an die Tasten reichen und deren Bewegung von oben nach unten hervorrufen.

Auf dem Windkasten A ist ein Stück K befestigt, welches in Fig. 7 für sich allein dargestellt ist und so viel Abtheilungen enthält, als Töne vorhanden sind. Die in jeder Abtheilung befindlichen zwei Löcher L dienen zum Entweichenlassen. der Luft, welche ihre Arbeit verrichtet hat. Sie besitzen gemeinschaftliche Ventilklappen, welche durch einen Doppelhebel N mit einander in Verbindung stehen, und von denen die durch Schrauben P adjustirbare sich nach aufsen, die andere sich nach innen öffnet, Fig. 1. Zu seiner Bewegung besitzt der Hebel N eine Stange R, welche der Hebel q, Fig. 8, mit seinem inneren gabelförmigen Ende umfafst und in Thätigkeit setzt. Dieser Hebel q wiederum erhält seine Impulse von der Tasche X aus und stöfst gegen das Ende der Stange D, die, während die Klappen der Löcher L unter der Wirkung einer auf sie drückenden Feder sich schliefsen, das Ventil B öffnet und der Luft nach M überzutreten gestattet.

In den Fig. 14, I4^bis, 15 und 16 ist eine Variante der soeben beschriebenen Anordnung vorgeführt. Bei derselben wird die Arbeit des Mechanismus auf die Tasten des Pianos mit Hülfe einer Walze übertragen, welche durch Reibung auf geeignet gestaltete Hebel wirkt, während die Taschen M nur kleine Abmessungen erhalten haben und einzig dem Zweck dienen, den Zug auf den Hebel H während der Dauer des Tones zu unterstützen.

Die Walze α ist horizontal gelagert und nimmt die ganze Länge der Klaviatur des Instruments ein. Sie besteht gewöhnlich aus Holz mit einem Ueberzug aus Leder oder anderem passenden Material und erhält ihre Rotation durch Vermittelung entsprechender Transmissionselemente von der Antriebswelle des Apparates. Zwischen der Walze α und dem Windkasten A befinden sich die Hebel b, deren Zahl mit derjenigen der Tasten übereinstimmt und welche an ihren dicken Enden je einen beweglichen Sector c tragen, der unter der Wirkung-des Hebels q und durch Vermittelung der Zugstange d und des Hebels Ή die Bewegung der zugehörigen Taste herbeiführt.

m und n, Fig. 14, sind Stellschrauben, welche das Spiel der Hebel b begrenzen, während geeignet placirte Federn diese Hebel stets nach Aufhören der Wirkung der Walze α wieder in ihre ursprüngliche Position zurückführen.

Wesentlich ist bei dieser Anordnung die Be-' nutzung der kleinen Taschen M, um die Tasten gehoben zu erhalten, während die Hebel b nach dem Anschlagen der Tasten in ihre normale Stellung zurückkehren. Zu dem Ende hat der Windkasten A eine leichte Modification erfahren und besitzt eine Reihe von Kanälen, deren jeder ein schwingendes Ventil JV zum Schliefsen der Oeffhung L enthält. Auf der Vorderseite des Windkastens, d. h. auf der der Walze a gegenüberliegenden Seite, befindet sich, durch eine Platte e verschlossen, die Windkammer mit den Ventilen B gewöhnlicher Construction, welche durch Verbindungsstücke g mit den Ventilen N in Verbindung stehen und von den Stangen D bethätigt werden, Fig. 14.

So lange die Ventile B infolge des auf ihnen lastenden Druckes der Luft und der Federn h geschlossen bleiben, halten sie durch die Stange g die Ventile N geöffnet. Drückt "aber der Hebel b auf die Stange D, so öffnet sich das Ventil B, während sich das Ventil JV schliefst, und nun strömt der Wind durch i in die Tasche M. Letztere überträgt die Bewegung durch einen beweglichen Arm nebst daran drehbarer Stange, Fig. 14 und 15, auf die betreffende Taste des Instruments .und hält dieselbe fest, bis das Ventil B sich wieder schliefst und JV sich öffnet, um die in M enthaltene Luft entweichen zu lassen.

Die Anordnung der kleinen Taschen X ergiebt sich aus Fig. 4. Dieselben dienen dazu, die Ventile des Windkastens A in Function zu setzen und erhalten die comprimirte Luft durch Kanäle Y, Fig. 1, zugeführt, welche von einem ' zweiten kleineren Windkasten, der der Klaviatur des perforirten· Papiers entspricht, ausgehen. Sie sind ebenso eingerichtet wie die mit JV bezeichneten, und ihre bewegliche Tafel X¹ trägt ein Metallstück m\ welches die Bewegung einer Stange n¹ und somit dem mit dieser in Verbindung stehenden Hebel q übermittelt. Die Gröfse des kleinen Windkastens beträgt ungefähr ^J/₆ des Windkastens A.

Fig. 3 zeigt den oberen Theil des kleinen Windkastens mit der Anordnung der Oeffnungen, auf welche die Stücke S gelegt sind. Jedes Stück S, Fig. 2, trägt vier Paare von Ventilen ζ mit balancierartiger Bewegung, welche in entgegengesetzter Richtung zwei Oeffnungen schliefsen, um den Widerstand des Luftdruckes zu compensiren. Diese Ventile sind in einer Kammer enthalten, welche mit aufgeschraubter Decke α¹. versehen ist und direct mit den Bälgen communicirt. Sie erhalten ihre Bewegung durch die in den Bohrungen c sich führenden Drähte P, deren unteres Ende ein Stückchen Holz oder Metall d¹ bildet. Dieses dient einerseits als geeigneter Anschlag für die Tasten der kleinen Klaviatur Z, sowie andererseits als Abschlufs der Oeffnung e¹, welche sich beim Schliefsen der Ventile ζ öffnet.

Infolge dieser Einrichtung tritt die Luft in die kleinen Taschen X ein, sobald unter der Wirkung der Federn/¹ die betreffenden Tasten Z in die Notenlöcher des perforirten Papiers fallen, während, wenn die Tasten auf eine volle Stelle des Papiers treten, die zugehörigen Ventile d¹ sich öffnen und der in die Taschen X eingetretenen Luft Abzug gewähren, g¹ ist ein unterhalb der Löcher e¹ angebrachtes Metallstück, welches den Ventilen d^x als Führung dient.

Bei der Modification des Stückes »S und der Ventile z, welche in Fig. 2^Bis dargestellt ist, werden die Ventile durch den Luftdruck entlastet, welcher auf ein mit dem Ventilhebel in Verbindung stehendes ausgespanntes Häutchen wirkt. Infolge dessen strömt die. Luft nur durch die halbe Anzahl der Löcher, so dafs auch nur die Hälfte des sonst durch Undichtheiten entweichenden Windes verloren geht.

Das Papier, welches die den Noten des Stückes entsprechenden Löcher enthält, befindet sich auf zwei mit metallenen Endflantschen versehenen Holzwalzen h¹, Fig. 2, die in einem von verstellbaren Winkeln j¹ gehaltenen Rahmen i¹ gelagert sind.

Wenn es sich darum handelt, kurze Stücke zu spielen, so genügt es, dem perforirten Papier die Gestalt eines Bandes ohne Ende zu geben, welches über die Walzen läuft oder, wie in Fig. 13, unter Pressung zwischen denselben hindurchpassirt. Im letzteren Fall besitzen die Walzen keine Flantschen und werden vortheil-,haft mit Kautschuk oder dergleichen überzogen.

Die Rotationsbewegung wird den Walzen durch eine von der Antriebswelle in Drehung versetzte Welle k¹, Fig. 1 und 2, übermittelt, und gleichzeitig treten auch die Bälge m^l in Function, welche den dem Apparate nothwendigen Wind hergeben.

Das Papier läuft, indem es sich von der Rolle«¹ abwickelt, über einen Metallcylinder p \ und wickelt sich zu einer Rolle o¹ auf die rechts liegende Walze A¹, Fig. 2. Besagter Cylinder/¹ besitzt auf seiner oberen Fläche kleine Vertiefungen, welche den Enden der Tasten Z, wenn sie in die Löcher des perforirten Papiers fallen, Platz geben und die Tiefe des Eindringens derselben begrenzen. Diese Vertiefungen können jedoch in Wegfall kommen, wenn man dickes Papier anwendet. Es wird dann aber nöthig sein, (Jen kleinen Hebelarm der Tasten noch kürzer zu machen, damit der Hub der Ventile d¹ derselbe bleibt.

,Die Anbringung des Papiers auf dem Cylinder Z¹ läfst sich leicht bewerkstelligen, wenn man die sämmtlichen Tasten der kleinen Klaviatur durch Drehung eines zu dem Zwecke

vorgesehenen excentrischen Stückes W auf eirimal hochhebt.

Wenn das Papier, welches mit seinen Enden an den beiden Walzen h¹ befestigt ist, sich völlig abgewickelt hat, so würde es bei weiterer Rotation der Antriebswelle abreifsen. Um dieser Eventualität zu begegnen, ist derjenige Theil, welcher die Bewegung der Welle k¹ auf die Rolle o¹ überträgt, aus einem elastischen Stück Metall q¹, Fig. !,gebildet, welches mittelst Schraube im Centrum des Rades r^l befestigt ist und mit genügender Reibung sich daran anlegt, um die Walze mitzunehmen, jedoch nach Abwickelung des Papiers stillsteht, während sich die'Befestigungsschraube mit dem Rade r¹ weiterdreht.

Um eine gleichmäfsige Geschwindigkeit in der Abwickelung des Papiers von der Rolle und Aufwickelung auf die andere zu erzielen, insbesondere wenn der Antrieb durch einen Motor geschieht, ersetzt man die soeben beschriebene Transmissionsvorrichtung durch die in Fig. ii veranschaulichte. Hier wirkt die Antriebswelle nur durch Vermittelung des im Support t angeordneten Mechanismus. Dieser Support trägt zwei konische Räder, welche, durch eine Gelenkkupplung mit der Welle k¹ verbunden, das gezahnte Rad v¹ in Bewegung setzen. Letzteres legt sich unter dem Druck einer Feder gegen eine mit Kautschuk oder anderem weichen Material garnirte Scheibe S¹, während eine Rolle x^l auf der sich aufwickelnden Papierrolle aufliegt. Hieraus folgt, dafs nach Mafsgabe des Anwachsens der Papierrolle das Rad v¹ immer weiter nach der Periphene der Scheibe S¹ gedrängt wird und somit eine Gleichmäfsigkeit in der Aufwickelung des Papiers bezw. in dem Abspielen des Musikstückes herbeiführt.

Die Construction des Apparates kann je nach der Art der Anwendung und dem Charakter des Instruments beliebig modificirt werden, z. B. können die den Wind gebenden Bälge durch irgend ein aufserhalb befindliches Gebläse ersetzt werden. Dasselbe gilt auch von den Gröfsenverhältnissen der verschiedenen Elemente. Insbesondere aber ist noch zu verweisen auf die Möglichkeit der Anwendung des Systems auf mit Stiftwalzen versehene Instrumente, in welchen dann die kleine Klaviatur direct die erste Serie der kleinen Taschen öffnet, ohne dafs eine grofse Kraft erforderlich wäre, die Tasten zu heben. Eine solche Anordnung umfafst die Benutzung des perforirten Papiers sowie der dasselbe bewegenden Organe, der kleinen Klaviatur mit balancierartig bewegten entlasteten Ventilen, der Windleitungen und die -von der kleinen Klaviatur bethätigten Taschen X mit den Stangen ti¹, welche direct die Tasten oder Ventile des Instruments in Bewegung setzen.

In Fig. 12 werden die Ventile des Windkastens A mit den verticalen Taschen M direct durch die Hebel C¹ bewegt, welche auf einer Traverse B¹ gelagert sind und von einer gewöhnlichen, mit Stiften besetzten Stiftwalze A¹ beeinflufst werden. Hierbei sind die gröfsen Taschen M mit ihren entlasteten Ventilen und den gegabelten Hebeln q, Fig. 8, beibehalten worden.

Diese Combination ist in Fig. ι η dahin modificirt, dafs die mit Bezug auf Fig. 14 bereits beschriebene Walze α nebst Zubehör mit der mit Stiften besetzten Walze A etc. in Verbindung gebracht ist.

Claims (7)

Patent-Anspruch: Eine Einrichtung zur automatischen Hervorbringung von Musik unter Vermittelung von nach Mafsgabe des zu spielenden Tonstückes gelochten Blättern, welche Einrichtung gekennzeichnet ist durch:

1. die Vertheilung des erforderlichen Stromes comprimirter Luft mit Hülfe von Ventilen ζ ζ auf ein System kleiner Taschen X, Fig. 1 und 4, welches vermöge der Tafeln X¹, Metallstücke m¹, Zugstangen n¹, Hebel q, Stangen D und Ventile B Luft aus E durch den grofsen Windkasten A in gröfsere Taschen M, Fig. 1 und 6, übertreten läfst und durch letztere direct die Tasten des Instruments beeinflufst;

2. die Anordnung kleiner, parallel und aufrecht neben einander stehender Taschen X, Fig. ι und 4, denen die zu ihrer Functionirung erforderliche Luft durch Kanäle Y, Fig. i, aus einem Hülfswindkasten, Fig. 1, 2 und 3, zugeführt wird nach Mafsgabe der Stellung der von einer Klaviatur Z, Fig. 2, unter Mitwirkung von Drähten c und Bolzen d¹ bedienten Ventile z;

3. die Verbindung des Hülfswindkastens mit den Balancierventilen z, welche entweder mit zwei zu einander entgegengesetzten Sitzflächen versehen sind, Fig. 2, oder nur auf einer Seite ein Ventil, anderseitig aber ein dem Luftdruck ausgesetztes Häutchen tragen, Fig. 2^bis, wodurch in beiden Fällen eine Entlastung erzielt wird;

4. die Verbindung des grofsen Windkastens A, Fig. ι und 6, mit einem Ventilsystem B C zum Einlassen des nöthigen Windes aus dem Vorrathsraum E in den Windkasten A, sowie ein zweites System entlasteter Ventile N (s. auch Fig. 7) zur Bedienung der Auslafsöffnungen L, wobei beide Ventilsysteme durch Stangen RD und Hebel q nebst Federn in der Weise beeinflufst werden, dafs die Eröffnung beider Ventilarten nur abwechselnd geschieht. Diese Einrichtung kann auch durch die in Fig. 14 ver-

deutlichte Variante ersetzt werden, welcher zufolge die Hebelventile N nur eine Reihe von Oeffnungen L zu bedienen haben und das erforderliche Doppelspiel von B und N durch die Stangen g und d sowie durch Federn gesichert wird;
die Anordnung der an den Windkasten A angeschlossenen Taschen M, Fig. ι und 6, auch i 4 und 15, in einer Reihe aufrecht neben einander und die Bildung derselben im wesentlichen aus dünnen Wänden M² und bewegbaren Tafeln M¹, welche letzteren durch Metallplatten G und Drähte T direct an diejenigen Hebel H angeschlossen sind, welche auf die Tasten des zu spielenden Instruments einzuwirken haben, oder

6. die Modification Fig. 14, I4^bis, 15 und 16, welcher zufolge die Tasten des Instruments mittelst Walze α und je eines mit beweg-

" lichem Sector versehenen Hebels b angeschlagen und mittelst kleiner, von einem besonderen Windkasten (Ort der Ventile B) und durch Kanäle i gespeiste Taschen M gehoben erhalten werden;

7. die Anwendbarkeit auf Instrumente mit Stiftwalzen, und zwar entweder in der Weise, dafs die Tasten durch directe Einwirkung der Taschen M bezw. Hebel C', Fig. 12, welche diese Tasten während der Dauer der Ansprache halten, oder dafs sie durch Vermittelung einer Walze α nebst Zubehör, Fig. 17, bewegt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.