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Stimmzunge und ihre Befestigung
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in bzw. auf einer TrEgerolatte Die Erfindung betrifft eine Stimmzunge
und ihre Befestigung über einem durch Längs- und Querstege gebildeten schlitzförmigen
Fenster in einer Trägerplatte, mindestens bestehend aus einem auf einem Quersteg
befestigten Abschnitt und einem im Schlitz zwischen den Längsstegen am einen Ende
frei schwingungsfähigen Abschnitt, die zur Verwendung als durchschlagende Zunge
bei einem winderregten Tongenerator auf einer Tonkanzelle eines Musikinstruments,
insbesondere einer Mundharmonika, eines Akkordeons oder dergleichen, bestimmt piste
Bei
der Herstellung und Verarbeitung von Stiminzungen der vorbeschriebenen Gattung sind
bekanntlich mehrere, teilweise sehr scharfe Anforderungen an Genauigkeit und Qualität
des Werkstoffs und seiner Bearbeitung zu erfüllen, wenn die von dem betreffenden
Musikinstrument erwarteten musikalischen Eigenschaften erreicht werden sollen. Es
hat sich zwar bei den auf diesem Gebiet befaßten Herstellungsbetrieben ein umfangreiches
Erfahrungswissen angesammelt, das zusammen mit den ebenfalls aufgrund vieler Erfahrungen
geschaffenen $Hilfsvorrichtungen und Fertigungseinrichtungen eine Fertigung mit
gewisser Wirtschaftlichkeit und gleichzeitig der geforderten Qualität ermöglicht.
Dabei kommt es aber immer noch zu einem erheblichen Grade darauf an, daß die beteiligten
Arbeitskräfte in hohem Grade mit besonderer Sorgfalt arbeiten und auch die Hilfseinrichtungon
entsprechend sorgfältig gepflegt und Überwacht werden. Die Fertigung ist somit immer
noch in hohem Grade von der Zuverlässigkeit der beteiligten Arbeitskräfte abhängig
und, selbst wenn von unbedingt zuverlässigen und gewissenhaften Mitarbeitern ausgegangen
werden kann, mit gewissen Streuungen der Qualität behaftet.
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Diese Problematik hat bekanntlich darin ihre Ursache, daß es zum ersten
daraui ankommt, daß die Stimmzungen an ihren Köpfen, die auch gelegentlich als Stiefel
bezeichnet werden, mit der Stimmplatte miteinander fest verbunden werden, wobei
sich die Nietung besonders bewährt hat. Außer der festen Verbindung ist dabei auch
noch wesentlich, daß die Stiumzungen Über den DurchschwingkanAlen, die als schlitzförmige
Fenster in einer Trägerplatte durch L&ngs- und Querstege gebildet werden, sehr
genau eingepaßt liegen müssen, wobei der Luitspalt zwischen der Zunge und den Stimmplatten-
Stegen
höchstens wenige hundertstel Millimeter betragen darf und außerdem entlang dem ganzen
Umfang der Zunge möglichst gleichmäßig sein muß.
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Die Bedeutung dieser Genauigkeitsanforderungen wird dann besonders
anschaulich, wenn man berücksichtigt, daß hiervon nicht nur die Stimmzunge selbst
und das schlitzförmige Fenster, sondern auch der Durchmesser des Nietes und der
zugehörigen Bohrung sowie naturgemäß auch deren Lage betroffen sind und somit entsprechend
genau innerhalb eines engen Toleranzbereiches liegen müssen. Dazu kommt dann noch,
selbst wenn von vornherein die Genauigkeitsanforderungen erfüllt sind, daß beim
Nietvorgang selbst Materialverformungen zustande kommen, so daß in der Regel ein
erneutes Nachrichten der Stimmzungen erforderlich wird. Ergänzend ist zu bemerken,
daß auch die dabei unvermeidbaren Verspannungen im Material in solchen Grenzen gehalten
sein müssen, daß die Tonqualität nicht negativ beeinflußt wird oder gar unerwünschte
Obertöne auftreten.
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Es ist bereits erwähnt worden, daß die in solchen Fällen fast immer
unvermeidbaren Unzulänglichkeiten im Sinne einer Beherrschung der sehr diffizilen
Verfahrensschritte hohe Anforderungen an die Qualifikation der beteiligten Mitarbeiter
stellen, d.h. also, daß auch entsprechend lange Anlernzeiten der beschäftigten Spezialkräfte
notwendig sind. Besonders Gewicht erhält diese Forderung dann zusätzlich noch dadurch,
daß es sich bei den hier in Rede stehenden Schwingungserzeugern um eine Massenfertigung
handelt, bei der Jeweils unterschiedliche Arten der Befestigung der Stimmzungen
auf ihren Trägern in Betracht kommen, weil jeweils die optimale Art gewählt werden
muß, um an der Einspannstelle der schwingenden Zunge einen hinreichend satten Sitz
im Träger, d.h. eine extrem feste
Verbindung des Zungeniußes mit
der Stimmplatto und damit eine gleiciimßig feste Auflage zu erzielen. Ein derartig
fester und satter Sitz der Stimmzunge auf ihrer TrAgerplatte und ihre genaue Lage
zu dem schlitzförmigen Fenster sind bekanntlich die Voraussetzung dafür, daß die
Stimnzunge ohne schädliche Dämpfung schwingt, d.h. leicht anspricht und für ihre
Schwingungserregung wenig Luft verbraucht. Daneben hat die Befestigung auch allgemeinen
Festigkeitsanforderungen zu entsprechen, nämlich daß durch den intensiven Schwingungsbetrieb
und die damit verbundene Dauerwechselbeanspruchung die Nietverbindung nicht geschwächt
wird oder ein Bruch zustande kommt Der vorliegenden Erfindung liegt im Zusammenhang
mit den vorbeschriebenen Umständen und daraus folgenden Fertigungsproblemen die
Aufgabe zugrunde, die Stimmzunge und ihre Befestigung der eingangs beschriebenen
Gattung so auszubilden, daß die erforderlichen engen Toleranzbereiche für die entscheidenden
Abmessungen und Abstände zwangsweise innerhalb der geforderten Toleranzbereiche
liegen, bei der Herstellung und dem Zusammenbau keine diesbezüglich schädlichen
Materialverformungen zustande kommen, die sich auf die Qualität hinsichtlich Schwingungseigenschaften
und auf die erwähnten Abmessungen negativ auswirken; darin ist auch die Forderung
nach einer hinreichend kleinen schädlichen Dämpfung der Stimmzunge komplett zu verstehen.
Schließlich soll die Erfindung gemäß der ihr zugrunde liegenden Aufgabe dazu beitragen,
daß die Fertigungszeiten vermindert werden können und sich Spezialkräfte erübrigen,
die die erforderlichen Arbeiten während einer langen Lehrzeit erlernen und dann
mit extremer Sorgfalt durchführen müssen.
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Die vorbeschriebene Aufgabe wird bei einer Stimmzunge und deren Befestigung
der eingangs beschriebenen Gattung dadurch
gelöst, daß die Stimmzunge
in beiden Abschnitten mindestens annähernd gleiche Breite und der zur Befestigung
der Stimmzunge verwendete Quersteg eine Nut aufweisen, deren Breite mindestens annähernd
gleich der Breite des befestigten Abschnitts der Stimmzunge ist und zur L§ngsrichtung
des schlitzförmigen Fensters axial-syametrisch liegt, sowie daß die Grundlinie ihres
Längsschnitts zu der Oberfläche der Trägerpiatte geneigt ist, an der schlitzseitigen
Kante des Quersteges mindestens annähernd an der Oberfläche der Trägerplatte beginnt
und sich bis zu der entgegengesetzten Kante um einen solchen Abstand absenkt, daß
die in der Nut formschlüssig befestigte Stimmzunge an ihrem frei schwingenden Ende
um den sogenannten Lösabstand über die Oberfläche der Trägerplatte herausragt.
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Durch diese Ausbildung ist an sich schon gewährleistet, daß die Stimmzunge
auf der Trägerplatte über dem schlitzförmigen Fenster mit verhältnismäßig wenig
Arbeitsaufwand, jedoch infolge der formschlüssigen Aufnahme in der Nut zwangsweise
mit der erforderlichen Genauigkeit montiert werden kann. Dieser durch die Erfindung
vermittelte Vorteil wird dadurch noch gefördert, daß die Stimmzunge am Fenster-fernen
Ende ihres befestigten Abschnitts und des Quersteges der Trägerplatte einen Stiefelansatz
hat, dessen Breite beidseitig über die beiden anderen Abschnitte vorsteht, und dessen
Querschnitt mindestens teilweise unterhalb der Oberfläche der Trägerplatte liegt.
Die beidseitig des Fensters der Trägerplatte vorstehenden Abschnitte des Stiefelansatzes
bewirken nämlich " und zwar automatisch, wenn die Fertigungshilfsmittel und damit
die gestanzten bzw geprägten Teile die richtigen Abmessungen haben - die gleichfalls
zwangsweise Einhaltung der Längentoleranz dar Zunge innerhalb des Fensters; die
bekanntlich ebenfalls strengen Forderungen unterworfen ist. Es ist dabei außerdem
zweckmäßig, , daß die Länge des in der Nut befestigten Abschnitts mindestens gleich
der Länge des Stiefelansatzes ist.
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In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Trägerplatte
mit ihrer Nut durch einen stoffschlüssig in derselben symmetrisch zu deren Breite
angeformten Nietbutzen ergänzt, dessen Achse auf der Bodenfläche der Nut mindestens
annähernd senkrecht steht, und ist an entsprechender Stelle des befestigten Abschnitts
der Zunge ein Nietloch angebracht, dessen Durchmesser vorzugsweise mindestens gleich
dem Durchmesser des Nietbutzens ist. Diese an sich eigentlich im Widerspruch zu
der bisherigen Praxis stehende Bemessungsvorschrift trägt gerade zu der Lösung der
vorbeschriebenen Aufgabe bei, indem die an sich notwendigen Materialverformungen
auf ein Minimum reduziert und somit jede Änderung bzw. Nichteinhaltung der geforderten
Abstandstoleranzen vermieden wird.
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Derjenige Teil der erfindungsgemäßen Aufgabe, der eine Vereinfachung
der Herstellung betrifft, wird weiterhin dadurch gelöst, daß die Breite der Stimmzunge
im Bereich des schlitzförmigen Fensters um den Luftspalt üblicher GröBe kleiner
ist als im befestigten Abschnitt. Durch diese Lehre wird der Vorteil vermittelt,
daß die Aufgabe der Einhaltung der betreffenden engtolerierten Abmessungen auf die
Herstellung der Werkzeuge verlagert wird, wofür bekanntlich sowieso hochqualifizierte
Arbeitskräfte schon von vornherein notwendig sind und deswegen auch in aller Regel
zur Verfügung stehen, während bei der Fertigung der Stimmzunge und ihrer Montage
auf der Trägerplatte, die mit möglichst wenig Aufwand an qualifizierten Arbeitskräften
durchgeführt werden soll, keine außergewöhnlichen Forderungen hinsiclltlich der
Abmessungen und der Abstände mehr zu erfüllen sind.
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In einer besonderen Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes und vor
allem, wenn mehrere Stimmzungen auf einer gemeinsamen Trägerplatte montiert werden
sollen, ist es
weiterhin förderlich, wenn der Quersteg für den
auf ihm befestigten Abschnitt der Zunge länger ist als dieser Abschnitt und über
seine ganze Breite in der Dicke bis mindestens unterhalb der unteren Sanfte des
befestigten Zungenabschnitts, gegebenenfalls einschließlich des Stiefelan-Satzes,
abgesetzt ist. Wenn dann zusätzlich noch der Quersteg über seine ganze Breite eine
Nut aufweist, deren eine Begrenzungswand am Anfang des Stiefelansatzes liegt, deren
Länge gleich derjenigen des Stiefelansatzes ist und deren untere Fläche unterhalb
der Unterkante des Stiefelansatzes liegt, dann wird durch die Erfindung noch der
weitere Vorteil, und zwar in besonders einfacher, aber zuverlässiger Weise unterstützt,
daß die Zunge ohne bzw. allenfalls mit wenig Arbeitsaufwand den richtigen Löseabstand
erhält. In besonderen Fällen kann es weiterhin zweckmäßig sein, daß die Nut im Quersteg
eine Grundflächenform aufweist, die mindestens annähernd gleich derjenigen des Stiefelansatzes
ist, wobei diese Besonderheit sich mehr in Richtung einer vorteilhaften und zweckmäßigen
Weiterverarbeitung der kompletten Trägerplatte auswirkt.
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Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einigen
Modifikationen anhand der Zeichnung beschrieben; darin stellen dar: Fig. 1: den
abgebrochen gezeichneten Abschnitt einer Trägerplatte für die ne festigung mehrerer
Zungen nebeneinander Fig. 2: die Draufsicht auf einen ebenfalls abgebrochen gezeichneten
Ausschnitt aus einer Trägerplatte für mehrere Zungen nebeneinander in modifizierter
Art Fig. 3: a) einen Längsschnitt durch den Schlitz und die Achse des Nietbutzens
ohne Zunge
b) dto. mit Zunge c) eine Seitenansicht und d) eine
Draufsicht auf eine Zunge mit Stiefelansatz In Fig. 1 ist die Trägerplatte 1 mit
den Längsstegen 2, 3, sowie den Querstegen 4, 5 abgebildet, die in an sich bekannter
Weise das schlitzförmige Fenster 6 bilden. Auf dem parallel zu dem Schlitz 6 angeordneten
Schlitz 7 ist die Stimmzunge 8 mit ihrem am einen Ende 9 frei schwingungsfähigen
Abschnitt 10 und einem auf dem Quersteg 5 befestigten Abschnitt 11 mittels des Nietbutzens
12 montiert. Das Ausführungsbeispiel stellt, wie man weiterhin erkennt, einen Abschnitt
aus einer Stimmplatte für Mundharmonikas dar, die - was wegen des allgemein bekannten
hierzu einschlägigen Standes der Technik nicht beschrieben zu werden braucht - auf
einem Kanzellenkörper mit Luftkanälen usw.
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befestigt ist. Im Falle eines Akkordeons würde diese Stiinmplatte
im allgemeinen so aussehen, daß sie nur zwei Schlitze nebeneinander enthält, auf
denen die Stimmzungen beidseitig, d.h. im einen Falle von oben und im anderen Falle
von unten montiert sind, und der Kanzellenkörper in entsprechender Weise nur zwei
Luftkanäle aufweist.
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Der Quersteg 5 ist an der Stelle 13 so angebrochen, daß man einmal
die versenkte Montage des Abschnitts 11 der Stimmzunge in der Nut, die im Falle
des Schlitzes ohne Stimmzunge als Nut 14 deutlich erkennbar ist, und zum anderen
die Abschrägung der Grundfläche der Nut, angedeutet durch die Richtungslinie 15
und noch deutlicher an dem Winkel 16 bei der Nut 14, entnehmen kann. Der Nietbutzen
12 durchdringt den befestigten Abschnitt 11 der Stimmzunge nach oben und wird, wie
weiter unten in Verbindung mit Fig. 3 ausführlicher beschrieben ist, als Nietkopf
verformt.
Die mindestens annähernd auf der Grundfläche dor Nut stehende Achse 17 des Nietbutzens
18, der vorteilhafterweise stoffschlüssig in der Nut 14 auf deren Grundfläche angeformt
ist, ist bei der Nut 14 dargestellt, wobei die Neigung der Bodenfläche der Nut 14
durch die strichpunktierte Linie 19 angedeutet ist0 Außerdem ist in der Fig. 1 ersichtlich,
daß die Grundlinie des Längsschnitts der Nut 14 an der schlitzseitigen Kante des
Quersteges 5 mindestens annähernd an der Oberfläche der Trägerplatte 1 beginnt,
worauf genauer das Abstandsmaß 20 hinweist, und bis zu der entgegengesetzten Kante
21 sich um einen solchen Abstand 16 absenkt, daß die in der Nut formschlüssig befestigte
Stimmzunge 8 an ihrem frei schwingenden Ende 9 um den sogenannten Lösabstand 22
über die Oberfläche 23 der Trägerplatte 1 herausragt Tn dem Ausführungsbeispiel
der Fig. 1 ist in bereits weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Stimmzunge 8
am Fenster-fernen Ende, das durch die gestrichelte Linie 24 angedeutet ist, ihres
befestigten Abschnitts 11 wobei das Fenster-ferne Ende des befestigten Abschnitts
11 der Stimmzunge 8 mit dem Ende des Quersteges 5 der Trägerplatte 1 räumlich identisch
ist, mit dem Stiefelansatz 25 ausgestattet, dessen Breite beidseitig, nämlich um
die Vorsprünge 26, 27 über die Breite 28 der beiden anderen Abschnitte 10, 11 der
Stinimzunge 8 vorsteht und dessen Querschnitt 29 mindestens teilweise unterhalb
der Oberfläche 23 der Trägerpiatte liegt Es ist dabei ein weiteres wesentliches
Merkmal der Erfindung, daß in diesem Falle die Lange des in der Nut Biegenden befestigten
Abschnitts 11 der Stimmzunge 8 mindestens gleich der Länge 30 des Stiefelansatzes
25 ist0 Wenn diese Bedingung erfüllt ist dann ist gleichzeitig auch gewährleistet,
daß die Schwingungsbedingungen der Stimmzunge 8 auf ihrer Trägerplatte 1 physikalisch
eindeutig
und nicht durch störende Kopplungseffekte wegen einer
anderen Masse schädlich beeinflußt werden.
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In nochmals weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Quersteg
31 über das eigentliche Ende 24 des nicht schwingenden Abschnitts 11 der Stimmzunge
8 hinaus verlängert; für den Stiefelansatz 25 ist in diesen Verlängerungs-Ab-und
der Tiefe 30a schnitt 32 des Quersteges 31 die Nut 33 mit der Breite 30 v eingefräst,
die sich der Länge nach unmittelbar an das Ende des Quersteges 5 bzw. das Ende 24
des befestigten Abschnitts 11 der Stimmzunge anschließt. Statt einer Nut 33 und
dem sich ebenfalls der Länge weiterhin anschließen-32a den Teilquersteg 34 von gleicher
Dickevwie derjenigen der Trägerpiatte 1 könnte, ohne daß dies den Kern der Erfindung
entscheidend berührt, der Verlängerungs-Abschnitt 32 auf seine ganze Länge bis auf
die Bodenfläche der Nut 33 abgesenkt sein.
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In Fig. 2 weist die Trägerplatte 51 fünf Schlitze 52 bis 56 mit zueinander
parallelen Mittellinien 57 bis 61 auf, wobei auf dem Schlitz 55 im Sinne eines Beispiels
die Stimmzunge 62 in vorbeschriebener Weise mittels eines Nietbutzens starr befestigt
ist, dessen Kopf 63 einen etwas größeren Durchmesser hat als der Nietbutzen 64 in
seinem in der Bohrung des befestigten Abschnitts 65 der Stimmzunge 62 liegenden
Schafts selbst. In der besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels
der Fig. 2 ist der Stiefelansatz 66 formschlüssig in einer entsprechend ausgebildeten
Senkung 67 bezüglich des größten Teils seiner Dichte eingetaucht, so daß er nur
wenig über die Oberfläche der Trägerplatte 51 vorsteht.
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Als weiteres erfindungswesentliches Merkmal ist in Fig. 2 zu erkennen,
daß die Breite 68 der Stimmzunge 62 um den für die Schwingungserregung durch einen
Luftstrom erforderlichen beidseitigen Luftspalt, der, wie bereits beschrieben,
außerordentlich
klein sein muß, schmäler ist als die Breite 69 des Schlitzes selbst. Statt dieser
in der Praxis besonders bewährten Bemessung wäre es wiederum ohne Einfluß auf die
wesentlichen Merkmale der Erfindung auch möglich, die Breite (69) des Schlitzes
um den Luftspalt größer zu wählen als die Breite t68) des schwingenden Abschnitts
70 der Stimmzunge 62; diese Bemessung dürfte allerdings der vorbeschriebenen in
erster Linie aus dem Grund unterlegen sein, daß die Werkzeugherstellung komplizierter
ist.
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In Fig. 3a ist ein Schnitt durch die Trägerplatte 51 entlang der in
Fig. 2 mit C-D bezeichneten Längsachse wiedergegeben. Zwischen dem vorderen im Schnitt
dargestellten Quersteg 101 und dem ebenfalls im Schnitt dargestellten Quersteg 102
befindet sich der Schlitz 103 für die in diesem Falle noch nicht montierte Stimmzunge.
Die Grundvorzugsweise geprägten fläche 104 der in Quersteg 102 angeordneten/Nüt
mit der Länge 105 ist gegen die Oberfläche 106 der Trägerplatte (51 in Fig. 2) um
den Winkel 107 geneigt so abgesenkt, daß sie am vorderen zum Schlitz hin liegenden
Ende 108 mindestens annähernd an der Oberfläche 106 der Trägerplatte beginnt und
an der entgegengesetzten Kante die Tiefe 109 erreicht, Entsprechend läuft diese
geneigte Grundfläche 104 der Nut um das Verlängerungsstück 110 für den Stiefelansatz
weiter. In dom Verlängerungs-Abschnitt 111 hat die Trägerplatte wieder die gleiche
Dicke wie im vorderen Quersteg 101.
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Der einstückig angeformte Nietbutzen 112 ist durch die Einprägung
113 von der Unterseite 114 der Trägerplatte her aus der Grundfläche 104 der Nut
in die Richtung des Pfeils 115 herausgedrückt.
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In Fig. 3b, die einen Schnitt entlang der Mittellinie A-ß in Fig.
2 durch den Schlitz bei aufmontierter Stimmzunge
(62 in Fig. 2)
wiedergibt, gelten zunächst die gleichen Angaben v.1e sie zu dem Schnitt der Fig.
3a gemacht sind. Zusätzlich ist noch zu bemerken, daß durch die Neigung der Grundfläche
116 (entsprechend 104 in Fg. 3a) um den Winkel 117 gegen die Oberfläche 118 der
Trägerplatte die Stimmzunge zwangsweise den Lösabstand 119 erhält. Der nicht schwingende
Abschnitt 120 der Stimmzunge 121 ist durch den bei der Nietung geprägten Kopf 122
des Nietbutzens 123 starr in der Nut und auf der Trägerplatte befestigt.
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Der Durchmesser des Nietlochs 124 der in der Draufsicht in Fig. 3d
und im Längsschnitt in Fig. 3c wiedergegebenen Stimmzunge ist mindestens gleich
dem Durchmesser des Nietbutzens. Wie bereits erläutert, steht diese Bemessungsvorschrift
eigentlich genau im Gegensatz zu der bisherigen Praxis, sie tragt aber wesentlich
dazu bei, daß die mit der Erfindung beabsichtigten Vorzüge auch wirklich erreicht
werden, weil nämlich dadurch Materialverformungen, wie sie beispielsweise mit der
Bildung des Nietkopfes 122 fland in Hand gehen, keinen störenden Bin fluß aus die
Abstandstoleranzen im Bereich des Randes der Stimmzunge haben können. Der Vollständigkeit
halber sei erwähnt, daß die Stimmzunge in an sich üblicher Weise in Fig. 3c und
d in dem befestigten Abschnitt 125 eine größere Dicke aufweist als im frei schwingenden
Abschnitt 126, in welchem sie mit dem sogenannten Profil versehen zusammen mit dessen
Länge ist, das/die Eigenfrequenz der Stimmzunge bestimmt. In Übereinstimmung mit
der Ausbildung der Trägerplatte in den Darstellungen der Fig. 2 und Fig. 3a und
b ist die Stimmzunge in Fig. 3c und d mit dem Stiefelansatz 127 ausgestattet.
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L e e r s e i t e