DE3232628A1

DE3232628A1 - Elektromagnetische betaetigungsvorrichtung fuer ein elektrisches klavier

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Publication number: DE3232628A1
Application number: DE19823232628
Authority: DE
Inventors: Yuji Fujiwara; Hazime Hayashida; Shigeru Shizuoka Muramatsu; Jun Hamamatsu Shizuoka Yamamoto
Original assignee: Nippon Gakki Seizo Hamamatsu Shizuoka KK; Nippon Gakki Co Ltd
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1981-09-08
Filing date: 1982-09-02
Publication date: 1983-05-05
Also published as: US4513652A

Description

PATENTANWALT DIPL.-ING. ULRICH KINKELIN 7032 Sindelfingen - auf dem Goldberg - Weimarer Str. 32/34 Telefon 07031/86501

Telex 7265509 rose d 12 237 30. August 1982

NIPPON GAKKI SEIZO KABUSHIKI KAlSHA

10—1 j. Nakazawa-cho, Hamamatsu-shi, Shizuoka-ken /Japan

ELEKTROMAGNETISCHE BETÄTIGUNGSVORRICHTUNG FÜR EIN ELEKTRISCHES KLAVIER

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung, die in einem Musikinstrument mit einer Tastatur verwendet wird.

Solche elektromagnetische Betätigungsvorrichtungen werden z.B. als Betätiger für elektrische Klaviere (Ε-Pianos) verwendet. Entsprechende Anwenjdungsbeispie Ie sind in den US-Patentschriften 3 426 304 und 4 031 796 beschrieben.

Der irr diesen Patentschriften beschriebene elektromagnetische Betätiger ist ein bekanntes elektromagnetisches Tauchankersystem, welches aus einer elektromagnetischen Spule, einem darin verschiebbar sitzenden Kern bzw. Tauchanker und aus einem magnetischen Polschuh besteht, der den Verlauf des magnetischen Flusses bestimmt. Dabei wird eine Anzahl solcher elektromagnetischer Betätiger von elektrischen Signalen gespeist, die durch Wiedergabe abgespeicherter Signale erzeugt werden, damit die Tasten der Tastatur

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so betätigt werden, als würden sie von Hand niedergedrückt.

Ein übliches Klavier ist im allgemeinen so gebaut, dass es ausreichend freien Einbauraum aufweist, um die Betätiger für automatischen Betrieb in ihren richtigen Positionen aufzunehmen, doch ist es nicht so gebaut, dass der freie Einbauraum die elektromagnetischen Befätiger vollständig aufnehmen könnte. Wenn elektromagnetische Betätiger für automatisches Klavierspielen eingebaut werden sollen, wird deshalb die Anordnung
kompliziert und teuer, und die Baugrösse wächst.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten elektromagnetischen Betätiger für eine Musiktastatur zu schaffen, welcher von kompakter Bauweise ist und leicht in einem schmalen Einbauraum untergebracht werden kann.

Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, einen elektromagnetischen Betätiger für eine Musiktastatur zu schaffen, welcher von einheitlicher Bauweise ist und leicht zusammengebaut werden kann.

Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, einen elektromagnetischen Betätiger für eine Musiktastatur zu schaffen, welcher die vom elektromagnetischen Betätiger erzeugte Anschlagkraft steigern kann.

Diese Aufgaben können, kurz gesagt, erfindungsgemäss gelöst werden, indem elektromagnetische Betätiger zur Betätigung einer Anzahl von Tasten angeordnet werden, die

mittels Wippen auf dem Tastenboden gelagert sind.

Gemäss der Erfindung wird ein elektromagnetischer Betätiger für eine Musiktastatur derjeniger Art vorgesehen, die einen Tastenboden aufweist, auf dem mehrere Tasten mittels Wippen gelagert sind, und ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Tastenboden und den Tasten zur voneinander unabhängigen Betätigung dieser Tasten mehrere elektromagnetische Betätiger angeordnet sind. ( .

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben:

Figur 1 ist eine teils geschnitten, teils in Blockform dargestellte Ansicht, weiche

die Grundkonsfruktion eines Tastenschalters für das automatische Abspielen eines Tastenschalters für das automatische Abspielen eines Tasteninstruments sowie die automatische Abspieleinrichtung darstellt;

r Figur 1 ist eine feilweise geschnitten dargestellte Seitenansicht, welche ein anderes

Ausführungsbeispiel einer Tastatur zeigt, in die ein elektromagnetischer Betätiger gemäss der Erfindung eingebaut ist;

Figur 3 ist eine perspektivische Explosionszeichnung des in Figur 2 dargestellten

elektromagnetischen Befätigers;

Figur 4 ist eine teilweise geschnitten dargestellte Seifenansicht, die noch ein

anderes Ausführungsbeispiel einer Tastatur zeigt, die mit dem elektromagnetischen Befäfiger gemäss der Erfindung ausgerüstet ist ?

Figur 5 ist eine perspektivische Explosionszeichnung, die den in Figur 4 dargestellten elektromagnetischen Betätiger zeigt.

Der erfindungsgemässe und in Fig. 1 dargestellte Schalteraufbau für das automatische Abspielen eines Tasteninstruments ist besonders für ein Klavier (Ε-Ρίαηο) geeignet. Wie in der Zeichnung dargestellt, ist ein Tastenrahmen 13 auf der Oberseite eines Tastenbodens 11 angebracht, wobei auf dem Tastenrahmen 13 Tasten 14 so gelagert sind, dass sie jeweils um ihre in Längsrichtung liegende Mitte herum nach unten schwenkbar sind. Der Mittelteil jeder Taste wird von einem auf dem Waagbalken 16 vorgesehenen Waagbalkenstift

20 gestützt. Genauer gesagt, liegt der Mittelteil jeder Taste 14 auf einer Filzschicht

21 auf, so dass dann, wenn das vordere Ende 14a der Taste niedergedrückt wird, diese sich in vertikaler Richtung um eine Öffnung, durch die der Stift 20 hindurchgeht, dreht oder verschwenkt und dabei mit ihrem hinteren Ende 14b nach oben geht. Sodann wird über den Pilot 22 und eine damit verbundene bekannte Anschlagmechanik 23 mit dem Hammer 24A die Saite 25A angeschlagen, wodurch ein Ton erzeugt wird. Das hintere Ende 14b jeder Taste liegt vermittels einer Filzschicht 26 auf dem hinteren Druckbalken 25 auf_r und auf der Oberseite des Vorderdruckbalkens 24 sind ovale Tastenstifle 27 befestigt, um die vertikale Schwenkung der Tasten zu begrenzen. Ein Tastenhaltebalken 28 ist oberhalb der Tasten an einer Stelle kurz vor den Tastenmitten angebracht, also an den Stellen, an denen die Tasten auf den Stiften sitzen, und liegt über eine Filzschicht 29 an allen Tasten an. Die beiden Enden des Tastenhaltebalkens 28 werden von (nicht gezeichneten) Haltearmen des Musikinstrumentengehäuses gehalten. Die Oberseite des Tastenhaltebalkens 28 ist mit der unteren Schnittfläche einer Wandung der Tastatur abdeckung 30 ver-

leimt. Die Filzschicht 29 hat den Zweck, das Schwenken der Tasten 14 entgegen dem Uhrzeigersinn zu begrenzen und die Tastenknöpfe 31, die Waagbalkenstifte 20 usw. dem Blick von aussen her zu verbergen.

Bei dieser Ausführungsform ist eine Auskehlung 28A an der Rückseite des Tastenhaltebalkens 28 vorgesehen, um ein z.B. aus Filz hergestelltes Klemmglied 32 aufzunehmen, welches beim später beschriebenen automatischen Abspielen alle Tasten daran hindert, dass sie hoch gehoben werden.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetischen Betätiger, die auch als Tastenschalter arbeiten (und nachfolgend einfach Tastenschalter genannt werden), im Einbauraum A zwischen den hinteren Enden 14b der Tasten 14 und dem Tastenrahmen 13 angeordnet sind. Jeder Tastenschalter 40 wird von einer elektromagnetischen Spule 40A und von einem beweglichen Glied bzw. Tauchanker 4OB gebildet, der in der zentralen Öffnung der elektromagnetischen Spule 40A aufgenommen ist. Wie bereits bekannt, wird jede elektromagnetische Spule 40A dadurch gebildet, dass ein elektrischer Leiter viele Male um einen an seinen beiden Enden mit Flanschen versehenen zylindrischen Spulenkörper gewunden wird, der nahe dem hinteren Druckbalken 25 des Tastenrahmens 13 auf demselben angebracht ist. Das obere Ende jedes Tauchankers liegt der Unterseite des hinteren Endes 14b der Taste gegenüber, während das untere Ende der Oberseite des Tastenrahmens 13 gegenüberliegt. Am unteren Ende des Tauchankers ist ein scheibenförmiger magnetischer Teil angebracht, der als eine Armatur arbeitet, die einen Teil des Kraftlinienverlaufs für den von der elektromagnetischen Spule 40A

erzeugten magnetischen Fluss bestimmt.

Jede elektromagnetische Spule 4QA wird vom Ausgang einer Treiberstufe 54 gespeist. Die Treiberstufe 54 ist so geschaltet, dass sie über eine Wiedergabeschaltung 51, einen Digital-Analog-Wandler 52 und einen Demultiplexer 53 Signale aus der Datenspeicherschaltung 50 aufnimmt. Die Datenspeicherschaltung 50 enthält einen geeigneten Tonträger, etwa ein Magnettonband oder eine Magnettonplatte zur Speicherung von Daten, die notwendig sind, um die elektromagnetischen Betätiger für das automatische Abspielen zu speisen.

Um die Daten wiederzugeben, werden die in der Datenspeicherschaltung 50 gespeicherten Daten durch die Wiedergabeschaltung 51 in elektrische Signale umgesetzt, die vom Digital/Analog-Wandler 52 in analoge Signale verwandelt werden und sodann durch den Demultiplexer 53 in die den jeweiligen Tasten entsprechenden Signale verwandelt werden. Die demultiplexten Signale werden auf die entsprechenden Teile der Treiberschaltung 54 gegeben, um die elektromagnetischen Spulen 40A der anzuschlagenden Tasten zu speisen. Die in den Datenspeicherschaltungen 54 gespeicherten Daten enthalten verschiedene Kennwerte eines zu erzeugenden musikalischen Tones, z.B. die Tonhöhe, die Klangfarbe usw.

Wenn eine elektromagnetische Spule 40A durch das vom Treiberkreis 54 her kommende Signal gespeist wird, werden der Tauchanker 4OB und die Armatur 4OC der Spule angehoben, um ihrerseits das hintere Ende 14b einer jeden Taste anzuheben. Wenn dies ge-

schieht, verhindert das Klemmglied 32, dass die Tasten ganz hoch gehoben werden.

Ein Anheben nur des hinteren Endes 14b der Taste ist gleichbedeutend mit dem Niederdrücken ihres vorderen Endes 14a.

Mit der vorstehend beschriebenen erfindungsgemässen Bauart werden die folgenden Vorteile erzielt:

(1) Da die Elektromagneten und die Tauchanker im Zwischenraum zwischen den Jeweiligen Tasten und dem Tastenboden untergebracht sind, kann die Einrichtung zum automatischen Abspielen in kompakter Konstruktion zusammengesetzt werden.

(2) Da jeder Betätiger im Zwischenraum zwischen den jeweiligen Tasten und dem Tastenboden auf der Rückseite der Waagbalkenstifte 20 untergebracht ist, ist es nicht notwendig, an den Tasten und am Tastenboden noch irgendeine besondere maschinelle Bearbeitung vorzunehmen. Das erlaubt den leichten Einbau der elektromagnetischen Betätiger in handelsübliche Tasteninstrumente. Ausserdem kann die Justierung der elektromagnetischen Betätiger relativ leicht durchgeführt werden.

(3) Da der erfindungsgemässe elektromagnetische Betätiger aus einer elektromagnetischen Spule, einem Tauchanker und einer damit aus einem Stück bestehenden Armatur besteht, ist es möglich, eine zum Anheben der Tasten ausreichende Druckkraft zu erzeugen, ohne dass es notwendig ist, Spule, Tauchanker und Armatur eine besondere Gestaltung zu geben.

Die Figuren 2 und 3 zeigen eine andere Ausführungsform der Erfindung, wobei die den in Fig. 1 gezeichneten Teilen entsprechenden Teile dieselben Bezugszeichen tragen. In diesen Figuren ist der mit dem Vorderdruckbalken 24, dem Waagbalken 16 und dem hinteren Druckbalken 25 versehene Testenrahmen 12 auf dem Tastenboden Π angebracht, wobei auf dem Tastenrahmen 12 mehrere Tasten 14 so gelagert sind, dass sie in vertikaler Richtung um ihre mittleren Bereiche schwenkbar sind.

Mehr ins einzelne gehend, ist jede Taste schwenkbar gelagert, indem der an dem Waagbalken 16 befestigte Waagbalkenstift 20 in einen trichterförmigen Durchbruch 14c im mittleren Teil der Taste eingesetzt wird. Eine in Fig. 1 dargestellte Anschlagmechanik ist über den Betätigungsknopf 22 mit dem hinteren Ende 14b der Taste 14 verbunden. Bei dieser Bauart wird im normalen oder betriebslosen Zustand das vordere Ende 14a jeder Taste oberhalb des Vorderdruckbalkens 24 gehalten, während das hintere Ende 14b an der Filzschicht 26 auf dem hinteren Druckbalken 25 aufliegt. An der Oberseite des Vorderdruckbalkens 24 sind ovale vordere Stifte 27 angebracht, deren obere Enden normalerweise in (nicht gezeichneten) Ausnehmungen sitzen, die in der Unterseite jeder Taste vorgesehen sind, um deren Längsbewegung zu begrenzen.

Im Zwischenraum zwischen dem Tastenrahmen 12 und den Tasten 14, d.h. zwischen dem Waagbalken 15 und dem hinteren Druckbalken 25, sind mehrere flache Betätiger 60 angeordnet, die zu den jeweiligen Tasten gehören. Wie in Fig. 2 dargestellt, weist jeder Betätiger 60 zwei obere und untere Polschuhhalter 61A und 61B auf, die in Richtung der Taste 14 verlaufen, sowie eine Ankerbaugruppe 62, die zwischen den oberen und unteren Polschuhhaltern 61A und 61B angeordnet ist. Die Betätiger für die jeweiligen Tasten sind versetzt zueinander angeordnet. Die Polschuhhalter 61A und 61B sind aus magnetischem

Werkstoff, wie Weicheisen oder dergleichen hergestellt, damit sie einen gemeinsamen Flussweg für die jeweiligen elektromagnetischen Spulen ergeben. Der untere Polschuhhalter 61B hat eine Napfform, und der obere Polschuhhalter 61A ist so angeordnet, dass er die Öffnung des unteren Polschuhhalters 61B abdeckt und an demselben durch Stiftschrauben 63a befestigt ist. Die oberen Enden der Seitenwandungen des unteren Pol schuhhalte rs 61B sind horizontal umgebogen, um Befestigungsflansche 64a und 64b zu bilden. Der Befestigungsflansch 64a und der obere Polschuhhalter 6lA sind mittels der Schrauben 63a am vorderen Ende des hinteren Druckbalkens 25 befestigt. Der Boden der Vorderseite des unteren Polschuhhalters 61B wird mittels Schrauben 63b, zusammen mit einer Platine 65 mit gedruckter Schaltung, durch ein Schutzgehäuse 66 gehalten, wobei die Platine 65 die Treiberschaltung 64 und die ihr zugeordneten Schaltungen trägt. Die so gebildete Anordnung liegt in einem bestimmten Abstand oberhalb des Tastenbodens 11. Das hintere Ende der Schaltungsplatine 65 ist mit der vorderen Unterseite des unteren Polschuhhalters über ein Blatt Isolierpapier 67 verbunden, damit es vom unteren Polschuhhalter 61B elektrisch isoliert ist. Das Schutzgehäuse 66 ist aus dünnem gelochtem Metallblech hergestellt und hat U-förmigen Querschnitt, Die Oberseite des Schutzgehäuses ist am vorderen Ende des oberen Polschuhhalters 61A mittels Schrauben 63c befestigt, während die Unterseite mittels Schrauben 63b am Boden des unteren Polschuhhalters 61B befestigt ist.

Die oberen und unteren Polschuhhalter 61A und 61B sind mit mehreren den Betätigern entsprechend versetzt angeordneten Durchbrüchen 61Aa und 61Ba versehen. Jeder Betätiger besteht aus einem zylindrischen Spulenkörper 69 mit Flanschen an beiden Enden, einer auf den Spulenkörper 69 gewickelten ringförmigen Erregerspule 70, oberen und unteren Polschuhen 71, 72, die in die oberen und unteren Teile des Spulenkörpers 69 eingesetzt

sind, sowie einem in der inneren Öffnung des unteren Polschuhes bzw. Ankers 72 sitzenden Stift 73. Mehr ins einzelne gehend, sind die oberen und unteren Flansche des Spulenkörpers 69 mit der Unterseite des oberen Po I schuhhalte rs 61A und der Oberseite des unteren PoI-schuhhalters 61B durch Klebefolien 74 (Fig. 3) verbunden. Die Anschlussleitungen 70a der Erregerspule 70 sind durch einen im oberen PoIschuhhalter 61A vorgesehenen (nicht gezeichneten) Durchbruch heraus nach aussen und dann in das Schutzgehäuse 66 geführt, um mit den Anschlüssen der gedruckten Platine 65 verbunden zu werden. Der obere Polschuh 71 sitzt in der oberen Öffnung des zylindrischen Spulenkörpers 69, und dabei sitzt wiederum das obere Ende des Polschuhs 71 in einer Öffnung 61Aa des oberen Polschuhhalters 61A.

Der untere Teil des oberen Polschuhs 71 ist kegelstumpfförmig ausgebildet und der obere Teil ist mit einer Ausnehmung 71a zur Aufnahme des aufwärts drückenden Knopfes 75 versehen, der in Form einer Gummibüchse auf das obere Ende des Stifts 73 geschraubt ist.

Der untere Polschuh bzw. Anker 72 ist gleichfalls zylindrisch, und sein oberes Ende ist durch einen im unteren Polschuhhalter 61B vorgesehenen Durchbruch hindurch im Spulenkörper 69 verschiebbar. Ein Flansch bzw. eine Armatur 77 aus magnetischem Werkstoff ist am unteren Polschuh bzw. Anker 72 angebracht. Die obere Öffnung 72a des unteren Polschuhs bzw. Ankers 72 ist sich erweiternd ausgebildet, damit sie auf den unteren Teil des oberen Polschuhs 71 passt. Der Stift 73 ist aus nicht magnetischem Werkstoff gebildet, und sein unteres Ende ist in der inneren Öffnung des unteren Polschuhs bzw. Ankers 72 durch Preßsitz oder durch Verstemmen befestigt, während sein oberes Ende verschiebbar durch eine Öffnung des oberen Polschuhs 71 hindurch geht und über die Oberseite

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des oberen Polschuhhalters 61A vorsteht. Infolgedessen sind der untere Polschuh bzw. Anker 72_# die Armatur 77 und der Stift 73 zu einem einzigen Bauteil miteinander verbunden, um ein bewegliches Ankerstück zu bilden, welches nach oben gezogen wird, wenn die Erregerspule 70 von einem Signalstrom erregt wird. Ein Kissen 80 aus Filz oder dergleichen ist, wie Fig. 2 zeigt, auf der Oberseite der Armatur 77 angebracht. Normalerweise sitzt die Armatur 77 auf einem streifenförmigen Kissen 81 aus Filz oder dergleichen auf, welches auf dem Tastenboden 11 angebracht ist.

Im unteren Polschuhhalter 61B befindet sich ein Wärmeableitungsrohr 82, damit die von der Erregerspule 70 erzeugte Wärme abgeführt werden kann. Das Wgrmeableitungsrohr

82 verläuft in der Richtung des unteren PoIschuhhalter 61B, und der Raum zwischen dem Wärmeableitungsrohr 82 und der Erregerspule 70 ist mit wärmeleitendem Werkstoff

83 gefüllt, z.B. einem Epoxidharz mit eingelagertem Metallpulver oder wärmeleitendem Füllstoff. Wäre das Wärmeableitungsrohr 82 nicht vorgesehen, so würden sich der hintere Druckbalken und der Filz infolge des Temperaturanstiegs verformen.

Bei der beschriebenen Ausführungsform wird, wenn die Wärmeableitungsfähigkeit gesteigert werden soll, das Wärmeableitungsrohr 82 durch mehrere Wärmeableitungsrohe 82 ersetzt, die in vertikaler Richtung übereinander angeordnet sind. Statt aus einem Rohr oder Rohren kann das Wärmeableitungsglied auch aus einem Metallstreifen hergestellt werden.

Die Einrichtung eines oder mehrerer Wärmeableitungsrohre vergleichmässigt die Temperaturverteilung von allen Magnetspulen-Betätigern, wodurch ein Abfallen der Anschlagkraft der Betätiger verhindert und die Lebensdauer verlängert wird.

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In der Öffnung des Polschuhs 71 sitzt eine Buchse 84, um das Gleiten des Stifts 73 zu verbessern. Die Buchse 84 ist aus reibungsarmem Werkstoff wie Kunststoff, Dellin und Teflon, hergestellt. Die oberen und unteren Polschuhhalter 61A und 61B sind am Tastenboden 11 mittels Schrauben 85 und Distanzstücken 86 befestigt, und die Seitenöffnung des Polschuhhalters 61B ist durch eine seitliche Abdeckkappe 87 verschlossen. Zwischen dem aufwärts drückenden Knopf 75 und dem Boden der Ausnehmung des oberen Polschuhs 71 befindet sich eine Feder 88, damit bei Betätigung des MagnetspulerrBetätigers eine Anschlagkraftminderung durch das Gewicht des aufwärts drückenden Knopfes 75 vermieden wird.

Bei dem beschriebenen Betätiger 60 wird dann, wenn die Erregerspule 70 eines einer bestimmten Taste entsprechenden Magnetspulen-Betätigers mit Signalstrom gespeist wird, der untere Polschuh bzw. Anker 72 durch den zwischen den oberen und unteren Polschuhen 71 und 72 erzeugten magnetischen Fluss nach oben gezogen, so dass auch der mit dem unteren Polschuh bzw. Anker 72 fest verbundene Stift 73 nach oben gezogen wird, damit der aufwärts drückende Knopf 75 an die Unterseite des hinteren Endes 14b der Taste 14anstösst. Dementsprechend wird die Taste geschwenkt, als ob sie von einem Finger niedergedrückt worden wäre. Wenn der Signalstrom an der Erregerspule 70 abfällt, fallen der Stift 73 und der untere Polschuh bzw. Anker 72 unter ihrem eigenen Gewicht in die in Fig. 2 dargestellte Normalstellung zurück, und auch die Taste kehrt dann in die Normalstellung zurück.

Da die Betätiger 60 zwischem dem Tastenboden 11 und den Tasten 14 liegen, erübrigt es sich, den Tastenboden zu bearbeiten, so dass seine mechanische Festigkeit nicht geschwächt wird. Darüberhinaus wird, da mehrere den jeweiligen Tasten entsprechende

Magnetspulen-Betätiger zwischen den beiden oberen und unteren Polschuhhaltern 61A und 61B untergebracht sind, um eine einzige integrierte Einheit zu bilden, der Einbau dieser Einheit in eine Klaviertastatur erleichtert. Da ausserdem die Betätiger nicht von ausserhalb des Klaviers her sichtbar sind, wird dessen Erscheinungsbild nicht beeinträchtigt, und da die beiden PoIschuhhalter 61A und 61B einen gemeinsamen Flussweg für mehrere Magnetspulen-Betätiger 62 bilden, verringern sie nicht nur den magnetischen Widerstand, sondern steigern zusammen mit dem Wärmeableitungsrohr 82 auch die Wärmeabführung und ^ vergleichmässigen d^amit die durch die von den elektromagnetischen Spulen erzeugte

Wärme verursachte Temperaturverteilung. Dementsprechend werden die Anschlagkräfte häufig benutzter Magnetspulen-Betätiger nicht durch Wärmeeinflüsse verringert, wodurch wiederum die Anschlagkräfte der Betätiger konstant gehalten werden können.

Die Figuren 4 und 5 zeigen noch eine andere Ausführungsform für den Magnetspulen-Betätiger gemäss der Erfindung. Wie gezeichnet, ist ein Tastenrahmen 13 auf einem Tastenboden 11 angebracht, und mehrere Tasten sind so auf dem Tastenrahmen 13 ge- (" x lagert, dass sie in den Vertikal richtungen um ihre mittleren Bereiche wippen.

Im einzelnen ist Jede Taste durch einen Waagbalkenstift 20 wippfähig gelagert, der an einem Waagbalken 16 befestigt ist und durch eine Öffnung in der Mitte der Achsrichtung der Taste hindurchgeht. Eine in Fig. 1 dargestellte Betätigungsmechanik ist am linken bzw. hinteren Ende der Taste über einen Betätigungsknopf angeschlossen, so dass das vordere Ende der Taste normalerweise oberhalb des Vorderdruckbalkens 24 gehalten wird. Wie zuvor schon sind ovale Stifte 27 vorgesehen, um die Längsbewegung der Taste zu begrenzen.

Ein Betätiger 100 ist in den Zwischenraum B zwischen der Unterseite der Taste 14 und den Tastenrahmen 13 eingebaut. Der Betätiger 100 weist einen elektromagnetischen Tauchanker und vier Polschuhe auf, nämlich zwei obere und untere Polschuhhalter 127A und 127B (die allen Betätigern gemeinsam sind), die mehrere um geflanschte Spulenkörper 125 gewickelte Erregerspulen 126 gemeinsam aufnehmen, und zwei obere und untere zylindrische Polschuhe 129A und 129B₇ die in einer zentralen Öffnung 128 jeder Erregerspule 126 eingesetzt sind. Der untere gemeinsame Polschuhhalter 127B, der dem Waagbalken 16 benachbart angebracht ist, hat U-förmigen Querschnitt und verläuft parallel zur Taste 14. Der als flache Platte ausgebildete obere gemeinsame Polschuhhalter 127A ist mittels Schrauben 130 an der Oberseite des unteren Polschuhhalters 127B befestigt. In Breitenrichtung in der Mitte der gemeinsamen PoIschuhhalter 127A, 127B sind mehrere in Längsrichtung mit Abstand voneinander liegende Durchbrüche 131 und 132 gebildet, die den zylindrischen Polschuhen 129A und 129B entsprechen. Mit anderen Worten, die Durchbrüche 131 und 132 sind in der Richtung, in der die Tasten 14 hintereinander liegen, versetzt zueinander angeordnet.

Der obere zylindrische Polschuh bzw. Anker 129A hat auf seiner ganzen Länge denselben Aussendurchmesser, und seine untere Öffnung ist verjüngt bzw. konisch. Der zylindrische Polschuh bzw. Anker 129A ist, etwa durch Verstemmen, an einer Armatur 135 befestigt, die auf dem gemeinsamen Polschuhhalter 127A liegt, wobei ein Stift 40, der aus nicht magnetischem Metall hergestellt ist, mit Preßsitz in der inneren Öffnung 134 des zylindrischen Polschuhs bzw. Ankers 129A sitzt. So sind der zylindrische Polschuh 125A die Armatur 135 und der Stift 140 zu einem einzigen Bauteil vereinigt, um einen beweglichen Anker zu bilden, der nach unten gezogen wird, wenn ein Signalstrom in die Erregerspule 126 gespeist wird. Das obere Ende des unteren zylindrischen Polschuhs 129B

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hat konische Gestalt, so dass sich eine zur konischen Öffnung 134a des oberen zylindrischen Polschuhs bzw. Ankers 129A parallel verlaufende Oberfläche ergibt. Die beiden zylindrischen Polschuhe befinden sich normalerweise im Abstand voneinander, damit sich zwischen Ihnen ein Luftspalt ergibt. Das untere Ende des unteren zylindrischen Polschuhs 129B sitzt zwecks Nferbindung mit dem gemeinsamen PoIschuhhalter 127B in dem Durchbruch 132, und eine Führungsbuchse oder Manschette 133 sitzt im Preßsitz in der mittleren Öffnung des unteren Polschuhs 129B.

Die Armatur 135 ist zur Sicherung gegen Verdrehen mit einem abwärts weisenden Stift 137 versehen, der durch eine kleine Öffnung 138 im oberen gemeinsamen Polschuhhalter 127A hindurchgeht. Das untere Ende des Stiftes 140 sitzt verschiebbar in der inneren Öffnung des unteren zylindrischen Polschuhs 129B, während sein oberes Ende an der Taste 14 hängt. Zu diesem Zweck ist eine Mutter 143 auf das durch eine Sicherung 142 gegen Verdrehen hindurch vorstehende Ende des Stifts 140 geschraubt. So kann durch Drehen der Mutter 143 der Spalt (d.h., die Höhe des Stiftes 140) zwischen der Taste 14 und dem Betätiger 100 eingestellt werden. Der Durchmesser des Durchbruchs 141 ist genügend viel grosser als der Durchmesser des Stiftes 140, und im Durchbruch 141 sitzt ein Führungsrohr 144. Ein aus Leder oder Filz hergestelltes ringförmiges Kissen 145 ist auf der Armatur 135 angebracht und umschliesst den Stift 140. Das untere Ende des Stiftes 140 wird dann, wenn die Taste 14 auf dem Tastenrahmen 13 aufliegt, in einen Durchbruch des Tasfenrahmens 13 aufgenommen.

Ein Wärmeableitungsrohr 147 ist im gemeinsamen Polschuhhalter 127B untergebracht, damit die von der Erregerspule 126 erzeugte Wärme abgeführt wird. Das Wärmeableitungs-

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rohr 147 verläuft parallel zum gemeinsamen PoIschuhhalter 127B, und die Zwischenräume zwischen dem Rohr 147 und mehreren den jeweiligen Tasten entsprechenden Erregerspulen 126 sind mit der bereits beschriebenen wärmeleitenden Kunststoffmischung ausgefüllt.

Wenn ein Signalstrom in die einer bestimmten Taste entsprechende Erregerspule 126 gespeist wird, dann wird das bewegliche Ankerstück, das durch den oberen zylindrischen Polschuh bzw. Anker 129A, die Armatur 135 und den Stift 140 gebildet wird, durch den im Luftspalt zwischen den oberen und unteren zylindrischen Polschuhen 129A und 129 erzeugten magnetischen Fluss nach unten gezogen, damit sich die Taste so schwenkt, als wäre sie von einem Finger niedergedrückt. Wenn der Signalstrom abfällt, kehrt die Taste 14 unter dem Gewicht der Anschlagmechanik in ihre ursprüngliche Lage zurück, um das bewegliche Ankerstück wieder hochzuziehen.

Dieser abgewandelte Betätiger hat dieselben Vorteile wie die vorherigen Ausführungsformen .

Da das obere Ende des Stifts 140 mittels der Mutter 143 an der Taste befestigt ist, bewegen sich Taste und Stift zusammen, und der Abstand zwischen der Taste 14 und dem Betätiger 100 kann durch Verdrehen der Mutter 143 eingestellt werden. Nach Zusammenbau des Betätigers 100 können deshalb die Betätigungskräfte für die jewei ligen Tasten von oberhalb dieser Tasten her eingestellt werden. Da zudem die Betätiger 100 die (spielerseitigen) vorderen Enden der Tasten abwärts ziehen, ist nicht zu befürchten, dass - anders als bei der Bauart nach Fig. 1, bei der die Tasten von den Betätigern angehoben werden -

die Tasten von den Waagbalkenstiften 20 loskommen.

Wenngleich bei dieser Ausführungsform das obere Ende jedes Stifts 140 direkt auf der Oberseite der Taste angebracht ist, ist es doch auch möglich, ein geeignetes Verbindungsglied für den Stift 140 vorzusehen, um dann das obere Ende dieses Verbindungsgliedes mit der Oberseite der Taste zu verbinden. Der im Tastenrahmen 13 vorgesehene Durchr bruch 146 kann weggelassen werden, was von der Länge des Stifts 140 oder der Anordnung des Betätigers 100 abhängt. Ansteile der Montage des Betätigers auf dem Tastenrahmen 13 kann dieser für eine unmittelbare Montage des Betätigers auf dem Tastenboden 11 auch forgelassen werden.

Da bei dieser Ausführungsform die elektromagnetischen Tauchanker unter den vorderen Enden der Tasten gelegen sind, und die die beweglichen Ankerstücke bildenden Stifte durch Tastendurchbrüche hindurch geführt sind, weiter die oberen Enden dieser Stifte mit den Tasten verbunden sind, ist es möglich, den Magnetspulen-Betätiger als kompakte Einheit zu bauen. Infolgedessen ist es auch nicht nötig, zur Aufnahme der Magnetspulen-Betätiger grosse Zwischenräume zwischen den Tasten und dem Tastenrahmen zu bilden. Ausserdem ist keine besondere Bearbeitung für den Tastenrahmen erforderlich, was es ermöglicht, seine mechanische Festigkeit zu bewahren, und es werden die Tasten zusammen mit den beweglichen Ankerstücken bewegt.

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PATENTANWALT DIPL.-ING. ULRICH KINKELIN Sindelfingen - auf dem Goldberg - Weimarer Str. 32/34 - Telefon 07031/86501 Telex 7265509 rose d 12 237 30. August 1982 Patentansprüche:

1. Elektromagnetischer Betätiger für ein Tasteninstrument mit einem Tastenboden (11) und mehreren darauf mittels Wipp lagern (20, 31) gelagerten Tasten (14), dadurch gekennzeichnet, dass zur voneinander unabhängigen Tastenbetätigung mehrere elektromagnetische Betätiger (40, 60) zwischen dem Tastenboden (11) und den Tasten (14) angeordnet sind.

2. Elektromagnetischer Betätiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetischen Tauchanker (60) für benachbarte Tasten (14) in Tastenlängsrichtung zueinander verschoben angeordnet sind, so dass die Tauchanker (60) in ihrer Gesamtheit "auf Lücke stehend" zueinander versetzt sind.

3. Elektromagnetischer Betätiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetischen Tauchanker (60) zwischen oberen und unteren Polschuhhaltern (61A, 61B) liegen, die allen Tasten (14) gemeinsam sind.

4. Elektromagnetischer Betätiger nach Anspruch 1 oder Anspruch 3₇ dadurch

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gekennzeichnet, dass jeder der elektromagnetischen Tauchanker (60) aus einer ringförmigen Erregerspule (70), einem in einer Öffnung derselben verschiebbaren beweglichen Teil (72, 73) und einem daran befestigten Pol·- schuh (77) besteht.

5. Elektromagnetischer Betätiger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Tauchanker (60) obere und untere hohle zylindrische Ankerteile (71, 72) aufweist, die normalerweise im Abstand voneinander liegen, dass weiterhin ein Stift (73) durch die oberen und unteren Ankerteile (71, 72) hindurch geht, und eine Armatur (77) mit dem Stift (73) verbunden ist, wobei die aufeinander zu weisenden Endflächen der oberen und unteren Anker (71, 72) mit zueinander komplementären kegelstumpfförmigen Oberflächen ausgestaltet sind, damit bei Speisung der Erregerspule (70) die Anschlagkraft wächst.

6. Elektromagnetischer Betätiger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Ende des Stiftes (73) ein Druckstück (75) vorgesehen ist, um bei Speisung der Erregerspule (70) die jeweilige Teste (14) nach oben zu drücken.

7. Elektromagnetischer Betätiger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stift (140) nach oben hin durch die jeweilige Taste (14) hindurch geht und an seinem oberen Ende mittels einer Mutter (143) mit der Taste (14) einstellbar verbunden ist.

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8. Elektromagnetischer Betätiger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schraubenfeder (88) zwischen dem Stift (73) und der Innenwandung des oberen Ankers (71) sitzt.

9. Elektromagnetischer Betätiger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Armatur (135) mit dem unteren Ende des Stiftes (140) verbunden ist, wobei auf der Armatur (135) ein Kissen (145) angebracht ist.

10. Elektromagnetischer Betätiger nach Anspruch 5_f dadurch gekennzeichnet, dass zur Führung des Stiftes (73) in der Innenwandung des oberen Ankers (71) eine Buchse (84) vorgesehen ist.

11. Elektromagnetischer Betätiger nach Anspruch 3_f dadurch gekennzeichnet, dass mit dem unteren Polschuhhalter (61B) eine Platine (65) mit gedruckter Schaltung verbunden ist, welche die Treiberschaltung (54) für den Betätiger aufweist.

12. Elektromagnetischer Betätiger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den oberen und unteren Polschuhhaltern (61A, 61B) und parallel dazu verlaufend wenigstens ein Wärmeableitungsglied (82) vorgesehen ist, und dass der Zwischenraum zwischen dem Wärmeableitungsglied (82) und den Erregerspulen (70) der elektromagnetische Tauchanker mit einem wärmeleitenden Stoff (83) gefüllt ist.

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13. Elektromagnetischer Betätiger nach Anspruch 12_r dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeableitungsglied (82) thermische Verbindung mit den Polschuhhaltern (61 A, 61B) hat.