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Stimmschlüssel
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Die Erfindung betrifft einen Stimmschlüssel, der den automatischen
Abgleich der Stimmwirbel von Saiteninstrumenten, wie z.B. Klavier, Cembalo, Harve,
Zimbel, etc. ermöglichst.
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Nach dem Stand der Technik gibt es präzise Tonmeßgeräte, die den von
einer Saite erzeugten Ton mit einer vorgewählten, dem Sollton entsprechenden Referenzfrequenz
mit Quarzgenauigkeit vergleichen können. Solche Geräte geben in der Regel eine vorzeichengerechte
Analogspannung ab, die der Abweichung des Ist-Tones vom Sollton entspricht und durch
ein Nullinstrument angezeigt wird.
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In vorgelegter,Erfindung ist die technische Aufgabe gestellt, die
von dem nach dem Stand der Technik beschriebenen Gerät abgegebene Analogspannung
für einen automatischen Abgleich der Stimmwirbel zu nutzen. Durch die Erfindung
wrd es jedem Laien ermöglicht, genannte Saiteninstrumente ohne körperlichen Kraftaufwand
in kürzester Zeit zu stimmen.
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Die gestellte technische Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß die den
jeweils abzugleichenden Stimmwirbel aufnehmende Steckschlüsselaufnahmebuchse um
ihre Achse (a) motorisch drehbar ist, wobei die motorische Verdrehung durch einen
Regelkreis, dem die Tonfrequenz der dem abzugleichenden Stimmwirbel zugehörigen
Saite als Istwert und eine vorgewählte Referenzfrequenz als Sollwert zugeleitet
ist, der Regelabweichung entgegenwirkend gesteuert wird.
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Um den körperlichen Kraftaufwand sowie das persönliche Geschick der
das Instrument stimmenden Person voll auszuschalten, ist eine erweiterte technische
Aufgabenstellung dadurch gelöst, daß die motorische Anordnung (M, Fig. 1) zur Verdrehung
der den jeweils abzugleichenden Stimmwirbel aufnehmenden Steckschlüsselaufnahmebuchse
durch an einem oder mehreren weiteren Stimmwirbeln anstoßende(n) Anschläg(e) gegen
Verdrehung gesichert ist (AT1, AT2 Fig. 1).
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Diese Verdrehungssicherung ist in vorgelegter Erfindung vorzugsweise
dadurch vorgenommen, daß der (die) an dem (bzw. den) weiteren Stimmwirbel(n) anstoßende(n)
Anschläg(e) als von der Achse (a) der motorisch verdrehbaren Steckschlüsselaufnahmebuchse
in justierbarem Abstand angeordneter (angeordnete) Anschläg(e) ausgeführt ist (sind),
wobei der (die) Anschläg(e) eine Verdrehung der Steckschlüsselaufnahmebuchse gegenüber
der die -buchse antreibenden motorischen Anordnung durch radiale Verspannung verhindert
(verhindern).
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Der (die) Anschläg(e) zur Verdrehungssicherung des Stimmschlüssels
kann entweder so ausgeführt sein, daß der (die) Anschläg(e) als in einem Stimmwirbel
jeweils eingreifende Buchse ausgeführt ist (sind) oder daß der (die) Anschläg(e)
als Paar von gegeneinander verspannter Zungen (AT1, AT2 in Fig. 1 und Fig. 2) deren
Enden einen geflanschten bzw. abgewinkelten Rand (RA) aufweisen, ausgeführt ist
(sind), wobei die abgewinkelten bzw. geflanschten Enden der Anschlagszungen unmittelbar
an der Wurzel der zur Verdrehungsblockierung verwendeten StimrmKirbelzwischen Saitenspirale
(SP) und Stimmstockwand (SW) der Stimmwirbel aufliegen und gegen diese seitlich
angepreßt sind, wodurch die radiale Verspannung zwischen Steckschlüsselaufnahmebuchse
und die -buchse antreibende motorischer Anordnung erzeugt ist.
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Die Abstandjustierung der Verdrehungssicherungsanschläg(e) erfolgt
vorzugsweise durch a) ein Teleskopgestänge (R1 mit SP1 bzw. R2 mit SP2 in Fig. 1),
an dessen Ende(n) der (die) verdrehungssi chernde(n) Anschläg(e) angeordnet sind
(AT1, AT2), wobei durch das Teleskopgestänge die Abstandjustierung des Anschlages
(der Anschläge) von der Achse der motorisch verdrehbaren Steckschlüsselaufnahmebuchse
vorgenommen ist, sowie durch b) eine um die Achse der motorisch verdrehbaren Steckschlüsselaufnahmebuchse
drehbare Lagerung des Teleskopgestänges (GEL in Fig. 1) und durch c) eine Kupplung
(MN) zwischen Motorantrieb (M in Fig. 1) und Steckschlüsselaufnahmebuchse (STCKS)
und/oder durch d) eine Justierschiene für den (die) verdrehungssichernden Anschläg(e)
längs des vom Teleskopgestänge beschriebenen Radiusses (ersetzt durch Torsionsfederlager
LG in Fig. 1) und/oder durch e) Endkontakte (Ke in Fig. 1) zur Registrierung einer
in Drehrichtung der Steckschlüsselaufnahmebuchse (Drehrichtung v in Fig. 1) wirkenden
Andruckkraft im Kupplungsteil (MN) zwischen Steckschlüsselaufnahmebuchse und der,
die -buchse antreibenden motorischen Anordnung, wobei durch die Endkontakte das
Nachlaufen der motorischen Anordnung synchron zur Verdrehung des vom Steckschlüssel
aufzunehmenden Stimmwirbels beim Aufsetzen der Anordnung gesteuert ist.
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Unter Zuhilfenahme von Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3 sollen bevorzugte
AusfUhrungsmöglichkeiten der Erfindung erläutern werden.
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Zu Fig. n In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
ein
standardgemäßer Stimmschlüssel mit Griff G, Schaft SFT und der einen jeweils abzugleichenden
Stimmwirbel (S1...Sn) aufnehmenden Steckschlüsselaufnahmebuchse STCKS. Die motorische
Verdrehung der Steckschlüsselaufnahmebuchse STCKS um ihre Achse a wird durch einen
longitudinalen Antrieb, vorzugsweise durch Spindeltrieb SPT, vorgenommen, dessen
in Längsrichtung angetriebene Mutter (m) am Stimmschlüsselschaft (SFT) oder, wie
in Fig. 1 vorzugsweise dargestellt, an der Verdrehungssicherung des Stimmschlüssels
bzw. an der Befestigung MBF des longitudinalen Antriebs (M) durch eine in Schlitz
SL gefkrte Stange ST gegen Verdrehung gesichert ist, wobei die in Längsrichtung
angetriebene Mutter (m) des Spindeltriebes (SPT) den am Schaft (SFT) des Stimmschlüssels
tangential zu seiner Drehrichtung geführten Mitnehmer MN in tangentialer Richtung
v antreibt. Da die Befestigung MBF des longitudinalen Spindeltriebes (M, SPT, m)
durch die Verdrehungssicherung des Stimmscnlüssels mit dem Stimmstock des zu stimmenden
Instruments radial verspannt ist, wird durch die longitudinale Vorschubbewegung
v des Mitnehmers MN über den als Hebel wirkenden Schaft SFT des standard--gemäßen
Stimmschlüssels eine Verdrehung am Drehpunkt der Steckschlüsselaufnahmebuchse (Achse
a) erzeugt.
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Die Verdrehungssicherung des Stimmschlüssels ist durch das Teleskopgestänge
R1 + SP1, R2 + SP2 vorgenommen. R1 und R2 sind parallel geführt, gegeneinander im
Radius + TF) der Steckschlüsselaufnahmebuchsenverdrehung schwenkbar gelagert (Lagerpunkt
LG) und im Lagerpunkt durch Torsionsfeder TF so verspannt, daß R1 und R2 eine nach
aussen federnde durch Anschlag begrenzte Schere bilden. Ri und R2 sind vorzugsweise
als Rohre ausgeführt, in denen die Stangen SP1 und SP2 jeweils einschiebbar geführt
sind. Das Teleskopgestänge selbst ist über Scharnier SC, welches in eine Lagerbuchse
GEL eingespannt ist, an der
Steckschlüsselaufnahmebuchse STCKS,
um diese und um deren Achse a drehbar gelagert. Die Lagerbuchse GEL weist vorzugsweise
an ihrer Stirnfläche oder in ihrer Bohrung eine Feder auf, wodurch ein wahlweises
Aufstecken des Teleskopgestänges auf einen standardgemäßen Stimmschlüssel ermöglicht
ist. Die Griffe gsp ermöglichen ein leichteres Verschieben der Enden des Teleskopgestänges.
An den Enden des Teleskopgestänges sind unmittelbar die Anschläge AT1 und AT2 zur
radialen Verspannung des Stimmschlüssels mit dem Stimmstock angeordnet. Die radiale
Verspannung des Stimmstockes kann entweder durch federndes auseinanderdrücken (Richtung
TF) der Anschläge wie in Fig. 1 dargestellt oder durch federndes zueinanderdrücken
(Richtung TF2) der Anschläge, wie in Fig. 2 dargestellt, vorgenommen werden. Die
Anschläge AT1 und AT2 sind vorzugsweise erfindungsgemäß so ausgebildet, daß die
durch die radiale Verspannung des Stimmschlüssels auf die, die Verdrehungssicherung
jeweils bewirkenden Stimmwirbel wirkende Abscherkraft hinter oder höchstens unmittelbar
an der Saitenumwicklung dieser Stimmwirbel angreifen kann.
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Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wird erreicht, daß bereits gestimmte
Saiten durch die Abscherkraft des radial verspannten Stimmschlüssels nicht verstimmt
werden und die Stimmwirbelgewinde nicht unzulässig beansprucht werden. Die genaue
Wirkungsweise dieser Maßnahme zeigt Fig. 2.
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Zu Fig. 2 Es bedeuten: SP1, SP2... Enden des Teleskopgestänges, dessen
durch Lagerpunkt (LG in Fig. 1) gebildete Schere nach innen schließend durch Torsionsfederkraft
TF2 verspannt sind.
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AT1, AT2... Haltezungen, die vorzugsweise als Halbzylinder mit angeflanschten
bzw. umgebogenen Enden RA ausge-
führt sind. Diese Enden bilden
den Angriffspunkt der durch die radiale Verspannung des Stimmschlüssels während
der motorischen Stimmwirbelverdrehung entstehenden Abscherkraft des Teleskopgestänges.
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x... Spiel zwischen Abscherkraftangriffspunkt und Saitenumwicklung
der Stimmwirbel.
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Fig. 3 zeigt eine Alternative des Antriebes der Steckschlüsselaufnahmebuchse.
Anstelle des longitudinalen Spindelvorschubes ist hier ein Motor mit stark untersetztem
Getriebe verwendet. Die Achse des Antriebes weist innerhalb eines Verdrehungsspiels
wirkende Endkontakte Ke auf. Diese Endkontakte entsprechen den Anschlagsendkontakten
Ke aus Fig. 1. Diese Endkontakte werden bei von Hand ausgeführter Verdrehung des
Teleskopgestänges jeweils drehrichtungsanzeigend aktiviert. Wirkt keine von Hand
ausgeführte Verdrehung zwischen Stimmschlüssel und Verdrehungssicherung auf die
Endkontakte Ke, dann sind die Endkontakte Ke auch nicht aktiviert. Eine durch Handverdrehung
bewirkte Aktivierung eines Ke bewirkt ein Nachlaufen des motorischen Antriebes der
Steckschlüsselaufnahmebuchse STCKS, solange bis der entsprechende Ke nicht mehr
aktiviert ist, wodurch eine mühelose exakte Justierung für die Übereinstimmung von
Drehwinkel der Steckschlüsselaufnahmebuchse (6) zum Drehwinkel des von der -buchse
auf zunehmenden Stimmwirbels, bei vorgegebener Lage der zur Verdrehungssicherung
verwendeten Stimmwirbel, beim Aufsetzen des Stimmschlüssels erreicht wird.
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Um beim Aufsetzen des Stimmschlüssels beschriebene. Nachlaufsteuerung
möglichst einfach vornehmen zu können, ist in beiden Ausführungsbeispielen (sowohl
Fig. 1 als auch Fig. 2) der Erfindung das Teleskopgestänge zur radialen Verspannung
des Stimmschlüssels von der Saitenebene (s1 ...sn in Fig. 1) des Stimmstockes (bzw.
SW in Fig. 2) weg
schwenkbar (durch Scharnier SC) angeordnet.
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Die Verdrehungsverriegelung des Stimmschlüssels wird in folgenden
Schritten vorgenommen: 1. Wegschwenken des Teleskopgestänges von der Saitenebene
des Instrumentes. Erfolgt z.B. durch vorgegebene Ruhestellung mittels Federkraft
(Zugfeder ZF in Fig. 1 und Fig. 2).
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2. Aufsetzen der Steckschlüsselaufnahmebuchse auf den Stimmwirbel
der zu stimmenden Saite, wobei der Stimmschlüssel an seinem Griff G gehalten wird.
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3. Verdrehen des Teleskopgestänges von Hand in eine zu den ausgewählten,
zur Verdrehungsverspannung zu verwendenden Stimmwirbeln deckungsgleiche Lage, wobei
das Teleskopgestänge soweit in die Saitenebene einzuschwenken ist, daß die deckungsgleiche
Lage festgestellt werden kann. Während der von Hand ausgeführten Verdrehung des
Teleskopgestänges läuft die motorische Anordnung zur Verdrehung der Steckschlüsselaufnahmebuchse
nach (durch Aktivierung der Motorsteuerkontakte Ke, wie zuvor schon beschrieben).
Da der Stimmschlüssel noch nicht mit der Saitenebene radial verspannt ist, wird
das Teleskopgestknge durch die motorische Anordnung um die Achse a der auf einen
Seitenwirbel aufgesteckten Steckschlüsselaufnahmebuchse einer von Hand geführten
Bewegung nachlaufend gesteuert.
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Das Teleskopgestänge wird dabei vorzugsweise an den Griffen gsp geführt,
wodurch eine gleichzeitige radiale Justierung ermöglicht ist. Während des Anpressens
der Justierzungen an die zur Verdrehungssicherung ausgewählten Stimmwirbel, wird
das Teleskopgestänge bis zum Anschlag in die Saitenebene geschwenkt. Dadurch können
die Anschlagszungen AT7 und AT2 hinter der Saitenumwicklung der ausgewählten Stimmwirbel
einrasten.
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Zu diesem Zweck sind an den Griffen gsp seitlich angeordnete Grifflaschen
GS angeordnet (siehe Fig. 1), die diesen Vorgang erleichtern. GS werden hierbei
ein fach mit den Fingern zusammengedrückt (in Fig. 1) bzw.
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in der in Fig. 2 gezeigten Version auseinandergedrückt. Für die in
Fig. 2 gezeigte Version ist eine Betätigungsumlenkung der Grifflaschen nach dem
Wäscheklammerprinzip zu empfehlen.
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Nach Verriegelung des Teleskopgestänges (d.h. Einrasten der Anschläge
hinter der Saitenumwicklung der StimrmKirbel) erfolgt die Abschaltung der Nachlaufsteuerung
des motorischen Antriebes, vorzugsweise durch einen die entsprechende Scharnierstellung
von SC anzeigenden Schalter.
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Die motorische Verdrehung von STCKS wird daraufhin in Abhängigkeit
von Ist-Sollwert-Vergleich, wie eingangs beschrieben, gesteuert. In Fig. 1 und Fig.
3 ist das Mikrophon MIK unmittelbar am Drehlager GEL angeordnet. Die Steuerelektronik
SELO ist am Haltebügel MBF angebracht.
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Für den Ist-Sollwert-Vergleich der Frequenzen wird vorzugsweise eine
integrierte Frequenzvergleichsschaltung verwendet, wie sie aus dem Stand der Technik
zur Genüge bekannt sind.
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In Fig. 4a und 4b ist das Motorsteuerprinzip dargestellt, Fig. 4a
bezieht sich auf das'in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel.
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Die angegebenen Drehrichtungsbezeichnungen sind unabhängig von Gewinde
art des Spindeltriebes auf die eingetragene Drehrichtung der Steckschlüsse-lauSnahmebuchse
normiert. In der in Fig. 4a gezeigten Lage des Teleskopgestänges ist weder Ke-links
noch Ke-rechts aktiviert.
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Die Aktivierung dieser Kontakte erfolgt, wenn das Teleskopgestänge
in eine von der Darstellung abweichenden Lage geschwenkt wird (siehe auch Fig. 1).
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In Fig. 4b ist ein einfacher Schaltungsvorschlag gemacht, wobei ein
FET-Umschalter VS wahlweise die Motordrehrichtungssteuerung in Abhängigkeit des
Frequenzvergleichers a P oder der Endanschläge Ke-links/ bzw. Ke-reohts schaltet.
Die Umschaltung der FET-Schalter erfolgt durch KSC, einem Kontakt, der die Scharnierstellung
SC anzeigt.
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Dadurch wird die von den Kontakten Ke vorgenommene Motorsteuerung
nach Einrasten der Anschläge AT1 und AT2 (hinter den Saitenwickeln der betreffenden
Wirbel) unterbunden und auf den Frequenzvergleicher umgeschaltet.
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Ergänzend sei noch erwahnt, daß die beiden Kontakte Kerechts und Ke-links
ein Spiel (in Fig. 4a) aufweisen sollen, das die gleichzeitige Betätigung beider
Kontakte verhindert.
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Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, in dem die Anschlagswirkung
der Verdrehungssicherung durch eine in einen Stimmwirbel Jeweils eingreifende Buchse
erzielt wird. Angriffspunkt der Abscherkraft ist hierbei der Saitenwickel des Stnmmwirbels.