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Blechblasinstrument mit Kolbenventilen. Die Erfindung bezieht sich
auf Blechblasinstrumente mit Kolbenventilen und bezweckt insbesondere die Ventilanordnung
dieser Instrumente derart zu verbessern, daß eine möglichst genaue Intonation erfolgen
kann.
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Das Wesen der Erfindung' besteht darin, daß die Instrumente in Verbindung
mit jedem oder beiden voneinander unabhängigen Hauptluftstromwegen, die durch das
erste Ventil, durch das der Luftstrom vom Mundstück geht, gesteuert werden, einen
durch das zweite Ventil, durch das der Luftstrom von dem Mundstück geht, gesteuerten
unabhängigen Nebenluftstromweg besitzen.
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Erfindungsgemäß wird ein Nebenluftstromweg dadurch gebildet, daß ein
Teil eines Hauptluftstromes ausgeschaltet und durch einen anderen Weg ersetzt wird.
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Auf.der Zeichnung zeigt Fig. i ein Schema, das eine Ausführungsform
des Erfindungsgegenstandes erläutert, Fig. 2 eine Schnittansicht der Gehäuse und
Ventile zur Verwirklichung der in Fig_ i schematisch dargestellten Abordnung für
ein Saxhorn, Fig. 3 eine Oberansicht der in Fig. 2 gezeigten Teile, Fig. 4 eine
Seitenansicht der Fig. 2 ; Fig. 5 ist ein Schema einer anderen Ausführungsform'
der Erfindung; Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht der Gehäuse und Ventile der Ausführungsform
nach Fig. 5 ; Fig. 7 ist eine Seitenansicht der Ventilanordnung der in Fig. 5 schematisch
erläuterten Ausführungsform, die die Anordnung der Verbindungen und Ventilrohre
zeigt; Fig. 8 ist die-Rückansicht der Fig. 7, Fig. g eine Oberansicht; Fig. -iö
ist ein Schema einer weiteren Ausführungsform nach Fig. i.
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In allen Figuren ist das Bezugszeichen für das erste Ventil a, für
das zweite b und für das dritte c. Die Verbindungen zwischen den Ventilgehäusen
sind mit d, e, g, h, die mit besonderen Zahlenindexen versehen sind, bezeichnet.
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Die Kanäle in den Ventilen sind mit den Buchstaben a, b, c
und x, y, z bezeichnet, die ebenfalls Zahlenindexe haben.
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Das Rohr zur Aufnahme des Mundstückes am Ende ist mit Ara und das
in einen Schalltrichter auslaufende Schallrohr mit o bezeichnet.
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Die Rohrschleifen oder langen Verbindungen, die die Stimmzüge tragen,
sind alle mit dem Buchstaben f versehen, von denen die eine, die die offenen Töne
des Instrumentes erzeugt, mit f11 bezeichnet ist.
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Das zur Erniedrigung einer Note um einen halben Ton dienende Rohr
ist mit f1, um zwei halbe Töne mit f2, um drei halbe Töne mit f2 usw. bezeichnet.
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Die Luftsäule, entweder für die offenen Töne, oder für die Ventiltöne,
wird durch eine Luftführung durch die Ventile, d. h. durch einen Hin- und Rückweg
der Luft bewirkt. Um dies zu zeigen, sind in dem in Fig. i dargestellten
Schema
die Ventile in zwei Gruppen geteilt, von denen die eine Gruppe a, b, c den Hinweg
für den durch das Mundstück hineingeblasenen Luftstrom bildet und die zweite Gruppe
c, b,- a den Rückweg des Luftstromes zu dem Schalltrichter des Instrumentes
zeigt. Zwischen den beiden Ventilgruppen ist eine Anzahl Rohrschleifen von verschiedener
Länge, die mit f° bis f8 bezeichnet sind, angeordnet.
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Zwei Luftwege gehen von dem Ventil a aus und zu diesem wieder zurück.
Der eine ist durch die Linie a°, d°, b°, e°, c°, Rohrschleife f
0 , x 0 , 9 0 , y0, ho, z0 gekennzeichnet und entsteht, wenn alle Ventile
in Normalstellung sind; er bildet einen Teil der offenen Mensur des Instrumentes.
Der andere durch die Linie a2, d2, b2, e2, c2, Rohrschleife f', x2, g2,
y`, h2, z2 bezeichnete Luftweg kommt in Anwendung, wenn die Taste des Ventiles
a heruntergedrückt ist, um die Tonhöhe.des Instrumentes um zwei halbe Töne zu erniedrigen.
Diese beiden Luftströme sind im nachfolgenden als Hauptluftströme bezeichnet.
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Außer den beiden Hauptluftströmen sind zwei Nebenluftströme vorgesehen,
der eine durch die Linie b1, e1, cl, Rohrschleife f1, x1, g1, y1 angegebene
wird durch Niederdrücken der Taste b allein gebildet und erniedrigt die Tonhöhe
des Instrumentes um einen-halben Ton, der andere durch die Linie- b3, Rohrwindung
f3, y3 angedeutete Stromkreis, entsteht, wenn das Ventil a zusammen mit dem Ventil
b niedergedrückt- wird, wodurch ` :d'ie Tonhöhe des Instrumentes um drei halbe Töne
-herabgesetzt wird.
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Das Ventil c schaltet, wenn es niedergedrückt wird, die offene Rohrschleife
f° ab und leitet die Luftsäule durch ce, Rohrschleife f o und x". Die Rohrschleife
f6 ist von bestimmter Länge, um die Tonhöhe des Instrumentes um sechs Halbtöne herabzusetzen.
Wenn das Ventil c zusammen mit dem Ventil b geschlossen wird, das Ventil b also
in Normalstellung bleibt, wird die Rohrschleife f1 abgeschältet und der Luftstrom
durch c4, f 4, x4 geleitet, wobei die Rohrschleife f4 dazu
dient, die Tonhöhe um vier halbe Töne zu erniedrigen. Wenn schließlich das Ventil
c zusammen mit dem Ventil a geschlossen wird, wird die Rohrschleife f z abgeschaltet
und der Luftstrom durch c5, f6, x5 geleitet, wodurch die Tonhöhe um fünf halbe Töne
erniedrigt wird.
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Die Fig. 2, 3 und q. sind mit denselben Buchstaben und Zahlenindexen
wie Fig. i bezeichnet, aber in- Fig. 2 ist der Ventilkörper, wenn er zwei Verbindungen
herstellt, mit den zu- jeder Verbindung gehörenden Buchstaben bezeichnet, einmal
wenn das Ventil in Normalstellung ist und einmal wenn es umgestellt ist. Das. erste
Ventil ist mit vier Kanälen z°, z2, a°, a2 versehen, und das erste und zweite Ventilgehäuse
sind durch vier kurze Rohre h°, hl, do, d2 verbunden. Das zweite Ventil besitzt
sechs Kanäle y° (y1 und y2), y3, b° (b1 und b2), b3 und die Verbindung zwischen
d'em zweiten und dem dritten Ventilgehäuse g°, g1, g2@ e o, eh e2.
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Die Kanäle in dem dritten Kolben x°, (x1 und x"), (x4
und x3), (a;5 und c°), (ce und cl), (c4 und c2) und c5, wie in Fig. 2 gezeigt, lenken
den Luftstrom abwechselnd nach rechts und links ab. Außerdem sind diese 'Kanäle
parallel zur Achse des Ventils verteilt. Die Windungen oder Schleifen sind mit
f ° bis f11 bezeichnet.
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Wenn alle Ventile offen sind, tritt die Luft bei m ein und geht durch
die Kanäle und Verbindungen a°, d°, b°, e°, c°, durch die Schleife oder Verbindung
f° und zu dem Schallrohr durch x°, g°, y0, .h', z'.
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Wird die Taste des ersten Ventils niedergedrückt, so strömt die Luft
durch die Kanäle und Verbindungen a2, dz, b2, e2, c2, durch die Schleife f2 und
durch x2, g2, y2, 1z2, z2 aus dem Schalltrichter heraus: Beim Niederdrücken der
Taste des zweiten Ventils geht der Luftstrom durch die Kanäle und Verbindungen a°,
d°, b1, ei, cl, durch die -Schleife f1 und tritt durch x1, g1, y12 ho, z0 ins Freie
hinaus.
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Werden die Tasten des ersten und zweiten Ventils gleichzeitig gedrückt,
dann strömt die Luft durch a2, d2, b2, Schleife f3 und yl, h2, z2 ins Freie
hinaus.
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Das dritte Ventil lenkt den Luftstrom abwechselnd nach rechts und
links ab.
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Die Luft, die durch f° strömt, wenn das dritte Ventil in Normalstellung
ist, wird nach f' abgeleitet, wenn das Ventil umgestellt, d. h. die Taste desselben
niedergedrückt ist. Die durch f1 strömende Luft wird, wenn das dritte Ventil in
Normalstellung ist, nach f4 abgelenkt, wenn das Ventil niedergedrückt wird', und
der durch f2 gehende Luftstrom bei offenem Ventil wird nach f5 geleitet, wenn das
Ventil geschlossen ist. Diesen Einlaßwegen zu den Rohrschleifen entsprechen die
Auslaßwege, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist.
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Bei dieser Anordnung wird durch die Kombination i, 3, 3 dieselbe Wirkung
wie durch die Kombination i, 2 erreicht.
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Die Schleifen oder Verbindungen f1 bis fo sind, mit je einem Stimmzug
versehen; der Stimmzug für f ° befindet sich hinter den Ventilen.
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m ist das mit einem Mundstück versehene Rohr, durch das die Luft eingeblasen
wird, und o das Rohr, durch das die Luft aus dem Instrument heraustritt und das
gewöhnlich in einen Schalltrichter ausläuft.
Die soeben erläuterte
Anordnung der Einlaß- und Auslaßrohre an dem ersten Ventilgehäuse und der Rohrschleifen
an dem dritten Ventilgehäuse kann selbstverständlich auch umgekehrt sein.
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Die Rohrschleife f3 schaltet ,das Ventil c aus, um einen ungewöhnlich
langen dritten Kolben zu vermeiden. Es ergibt sich hieraus, daß durch gleichzeitiges
Niederdrücken der Tasten der drei Ventile dieselbe Wirkung erreicht wird. wie durch
Niederdrücken der Tasten der Ventile a und b allein; die Luft geht
in beiden Fällen durch die Schleife f3.
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Das dritte Ventil c wird allein niedergedrückt, um die Tonhöhe des
Instrumentes um sechs halbe Töne zu erniedrigen und nicht wie gewöhnlich alle drei
Ventile a, b und c zusammen.
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Wie Fig. io zeigt, wird, um das Ventil c zu umgehen, an Stelle des
Nebenluftweges b3, Schleife f s, y8, der Hauptluftweg a0, d0, b0,
e0, c0, Schleifenrohr f0, x0, go, y0, h0, z0 benutzt. In diesem Falle ist
die Handhabung des Instrumentes dieselbe wie gewöhnlich, jedoch mit der Ausnahme,
daß das Niederdrücken des dritten Ventils allein keine Wirkung hervorbringt.
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Bei dieser Anordnung sind die Wirkungen folgende: Wenn alle Ventile
in Normalstellung sind, strömt die bei m eintretende Luft durch die Kanäle und Verbindungen
a0, d0, b°, durch die Schleife oder Verbindung f0 und durch die Kanäle y0,
h0, z0 ins Freie.
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Ist das erste Ventil geschlossen, dann geht die Luft durch a2, d',
b2, ez, c2 durch die Schleife oder Verbindung f2 und durch x2, g2, y°, 1z2, z2 heraus.
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Wird dann das zweite Ventil geschlossen, so geht der Luftstrom durch
a0, d0, b1, e'-, cl durch die Schleife oder Verbindung f1 und durch x1, g1,
y1, h0, z0 hinaus ins Freie.
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Bei gleichzeitiger Umstellung der Ventile i und 2 geht die Luft durch
az, d2, bg, es, c3 durch die Schleife oder Verbindung f 3 und tritt
durch x3, gs, y3, la2, z" ins Freie hinaus.
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Das dritte Ventil lenkt den Luftstrom abwechselnd nach rechts und
links ab.
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Die Luft, die bei f1 eintritt, wenn das dritte Ventil in Normalstellung
ist, wird nach f4 abgelenkt, wenn das Ventil umgestellt wird; tritt die Luft bei
f2 ein, wenn das Ventil in Normalstellung ist, so wird sie nach f ' geleitet, wenn
das Ventil niedergedrückt wird, und schließlich nach fg bei Eintritt der Luft bei
f3 bei normal stehendem Ventil, wenn das Ventil niedergedrückt ist. Diesen Einlaßwegen
entsprechen, wie sich hieraus ergibt, die Auslaßwege.
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Aus der vorstehenden Beschreibung und aus Fig. i geht hervor, daß
die Rohrschleifen f0 bis f0 unabhängig voneinander sind und jede die nur einer Tonlage
entsprechenden Töne erzeugt.
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Bei der in den Fig. 5 bis 9 dargestellten Ausführungsform ist die
Länge der Ventile verkürzt und die Rohranordnung beschränkt.
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! In Fig. 5 wird die in das ?Mundstück eingeblasene Luft zuerst nach
dem Ventil c geführt, von dem das in einen Schalltrichter auslaufende Schallrohr
abgeht. Der Hauptluftstrom, der die offenen Töne des Instrumentes erzeugt, d. h.
bei dem alle Ventile in Normalstellung sind, ist durch die Linie Co, e0, b0,
d0,
ao, ho, yo, go, x' bezeichnet.
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Der Hauptluftstrom c3, es, b', d3, axs, f .r3, x3, der "dann entsteht,
wenn das dritte Ventil niedergedrückt ist, ist länger als der offene Hauptluftstrom,
und zwar um so viel, als erforderlich ist, um die Tonhöhe des In-' strumentes annähernd
um drei halbe Töne zu erniedrigen. Die Begründung für die in dem Worte annähernd
liegende Beschränkung wird später gegeben werden.
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Bei dieser Anordnung ist nur ein durch die Linie b l,
dl, a1, Schleife f', y1, g0, x0 gekennzeichneter Nebenluftstrom vorhanden, wenn
das Ventil b entweder, allein oder mit dem _ Ventil a zusammen umgestellt wird.
In diesem Stromkreis hat die Rohrschleife f1 eine . genaue Länge, um die Tonhöhe
um einen halben Ton herabzusetzen, wenn das Ventil b allein niedergedrückt wird."
Wird das Ventil a allein geschlossen, so wird in den offenen ` Hauptluftstrom
c0, e°, b0 üsw. die Rohrwindung. f" in gewöhnlicher Weise eingeschaltet,
wodurch die Tonhöhe des Instrumentes genau um zwei halbe Töne erniedrigt wird. Wenn
ferner das Ventil a zusammen mit dem Ventil b niedergedrückt wird, wird in den Nebenluftstrom
b1, dl, d, f l, y'- die Rohrschleife f 3
eingeschaltet, die
den Nebenluftstrom genau um so viel verlängert, daß die Tonhöhe drei halbe Töne
niedriger wird. Wird schließlich das Ventil b zusammen mit dem Ventil c niedergedrückt;
so wird in den Hauptstromkreis c3, e3, b3, d3 usw. die Rohrschleife f4 eingeschaltet,
wodurch dieser Stromkreis genügend verlängert wird, um die Tonhöhe um vier halbe
Töne zu erniedrigen. In gleicher Weise wird die Rohrschleife f 5 in den Stromkreis
eingeschaltet, um die Tonhöhe um-- fünf halbe Töne herabzusetzen, wenn das Ventil
a zusammen mit dem Ventil c umgestellt wird. Um die Tonhöhe sechs halbe Töne tiefer
-zu setzen, müssen die Ventile a und b zusammen mit c niedergedrückt werden. Es
ist klar, daß, wenn die Rohrschleife frs eine genau bestimmte Länge besitzt, um
die Tonhöhe um drei halbe Töne zu erniedrigen, und die Rohrschleifen f4 und f5 genaue
Längen haben, um die Tonhöhe vier bzw. fünf halbe Töne herabzusetzen,
wenn
sie in -\.zerhindung reit der Schleife fxs durch Niederdrücken des Ventils c benutzt
werden, die erforderliche Länge für den Kreislauf des Luftstromes zu kurz sein wird,
um die siebente Tonlage genau im Klang zu erzeugen.
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Dieser Nachteil wird in folgender Weise beseitigt: Da die Rohrschleife
f .i73 nur als eine wechselbare Zwischenverbindung für die Rohre f3, f1 in Anwendung
mit den niedergedrückten Ventilen a und b benutzt wird, so kann dieses Rohr leichter
kürzer rmd die Rohrschleifen f4 und f' verhältnismäßig lang gemacht werden.
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Die bestimmte Länge ergibt sich aus den folgenden Gleichungen fx3
+ f4 ^ Länge, um die Tonhöhe um vier halbe Töne zu erniedrigen, fx3 +
f' - Länge, um die Tonhöhe um fiinf halbe Töne zu erniedrigen, fx3 + f4 +
f5 - Länge, um die Tonhöhe um sechs halbe Töne zu erniedrigen.
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Diese Längen bestimmen genau die siebente Tonlage oder die drei Tonlagen
auf Kosten einer kleinen Verkürzung der sich abwechselnden drei halben Töne, die
mittels des Ventils c allein erzeugt und nur bei -schnellen Passagen angewendet
werden, um die Fingerbewegung zu vereinfachen.
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In den Fig. 6, 7, 8 und g besitzt das Ventil c vier Kanäle
x°, x3, c°, c3, und die Gehäuse der Ventile c und b sind durch drei
kurze Röhre g°, e°', e3 miteinander verbunden. Däs Ventil b hat fünf Kanäle y°,
(y'- und b°), (bi und b3), b4 und y4, und die Gehäuse der Ventile
b und a sind durch vier kurze Rohre 7a°, d°', dl, dg miteinander verbunden.
Das Ventil a hat sieben Kanäle a°, z2, (ai und: a2) , z3, (a8 und
ax3), z' und a'. Die Tonschleifen sind mit f1, f=, f3, f4, fs und
f x3 bezeichnet.
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Bei der Normalstellung der Ventile strömt die bei zza eintretende
Luft durch die Schleifen und Verbindungen c°, e°, b°, d°, a°, k°,
y°, g°
und x° und durch das Schallrohr O ins Freie. Ist das Ventil a niedergedrückt,
so geht der Luftstrom durch die Kanäle und Verbindungen c°, e°, b°, da, d=,
abgestimmte Rohrschleife f2, dann durch z2, la°, y", g° und x° nach o.
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Wird das Ventil b niedergedrückt, dann geht der eingeblasene Luftstrom
durch c°, e°, b1, dl, a1, abgestimmte Rohrschleife f1 durch y'; g ° und _x° nach
o.
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Bei niedergedrückten Ventilen a und b strömt die Luft durch die Kanäle
und Verbindungen c°, e°, b1, dl, a3, abgestimmte Rohrschleife f3 durch z3,
abgestimmte Schleife f1 durch y1, g°, x° nach a.
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Ist ferner das Ventil c niedergedrückt, dann streicht der Luftstrom
durch c3, e3, b3, d3, ax3, abgestimmte Rohrschleife f r0, übergangenes Ventil
b durch Kanal x3 nach o.
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Durch Niederdrücken der Ventile c und a ist durch @c3, e3, b3, d3,
a', abgestimmte Rohrschleife f', durch z', abgestimmte Schleife fx3
durch Kanal x3 nach o ein Durchgang für den eingeblasenen Luftstrom gebildet.
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Ferner entsteht durch Niederdrücken der Ventile c und b ein Durchgang
für den Luftstrom durch c3, e3, b4, abgestimmte Schleife f4, durch y¢, d3, a:r3,
Schleife fxa, durch x3 nach a.
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Werden schließlich alle Ventile niedergedrückt, dann geht der Luftstrom
durch c3, e3, b4, abgestimmte Schleife f4, durch y4, d3, a', Schleife
f', durch zs, Schleife fx3, durch 173 nach o.