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Pneumatische Vorrichtung fÜr den Antrieb selbsttätiger Musikinstrumente,
insbesondere Klaviere und Flügel. Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung
der pnenmatischen Antriebseinrichtung von selbsttätigen Musikinstrumenten, wie Klaviere
u. dgl., solcher Art, bei denen ei pneumatischer Ventilmechanismus zur Betätigung
des Instrumentes benutzt wird.
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Bisher bestanden die pneumatischen Antriebseinrichtungen aus Bälgen,
die durch Verdünnung der Luft in einer Windlade luftleer gesaugt wurden, um eine
hin und her gehende Bewegung hervorzurufen, die sich dann auf die Betätigungseinrichtung
des Instrumentes übertrug und das Anschlagen der Noten bewirkte. Bei solchen Einrichtungen
erfolgt der Zufhiß der Luft zu und von den Bälgen stets durch zwei Ventile, von
denen das eine als Hauptventil, das andere als Nebenventil wirkt, und die unter
dem Einfluß zweier entsprechend angeordneter Meinbrane arbeiten. Diese Benutzung
zweier Ventile macht in den meisten Fällen die Verwendung eines besonderen Gehäuses
für jedes Ventil notweftdig und führt damit zu einer wesentlichen Vergrößerung der
Gesamtkonstruktion. Wenn aber ein Versuch zur Verminderung des Instrumentenumfanges
gemacht wird, müssen die Ventile' zu diesem Zwecke eine leicht verletzbare
und verwickelte Konstruktion erhalten und geben dann Anlaß zu dauernden Schwierigkeiten
und Ausbesserungen des Instrumentes.
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Gegenstand der Erfindung ist es, diese Mängel in der Weise zu beseitigen,
daß eine Ventileinrichtung vorgesehen wird, die einfacher- und dauerhafter, Art
ist und mit jeder wünschens werten Sicherheit arbeitet, derart, daß eine erliebliche
Verringerung des Instrumentenumfanges erzielt wird. Das Ventilgehäuse steht dabei
in unmittelbarer Verbindung mit der pneumatischen Anschlagseinrichtung für die Noten,
wodurch die verwickelte Luftröhrenanlage überflüssig und eine verbesserte Wiedergabe
des Musikslückes erzielt wird.
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Ein wichtiges Erfindungsmerkmal ist die Verwendung nur eines einzigen
doppelt wirkenden Ventils, das die Funk-tion, eines Hauptventils und eines Notenventils
zum Beeinflussen des Luftzuflusses zu und von der pneumatischen Anschlagseinrichtimg
erfüllt. Dieses Ventil ist in einem Gehäuse untergebracht, das einheitlich mit den
Bälgen ausgebildet ist. Das Gehäuse ist mit dem Innenraum der Bälge durch einen
Winddureli!aß verbunden.
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-Das Ventilgehäuse kann an zwei Seiten offen sein. Diese Seiten werden
dann mittels einer Platte von im Querschnitt L-föriniger Gestaltung geschlossen,
Die Platte ist mit dem Ventilgehäuse fest und luftdicht zweckmäßig unter Zwischenlagerung
einer Packung yerbunden. ln der Platte sind Luftdurchlässe an jeder ihrer Flächen
vorgesehen. Diese Durchlässe bilden gleichzeitig die Sitze für ein doppelt wirkendes
Klappenventil, das derart eingerichtet ist, daß es den einen Durchlaß schließt,
wenn der andere geöffnet wird, und umgekehrt. Das Ventil besteht beispielsweise
aus einem starren Metallteil mit zwei Armen oder seitlichen Vorsprüngen, die im
rechten Winkel oder ungefähr im rechten Winkel zueinander stehen. Es ist an der
-erwähnten L-förmigen Platte drehbar in Konsolen gelagert.
Für die
drehbare Lagerung hat das Ventil zweckmäßig zwei seitlich vorstehende Drehzapfen
an der Treffstelle der erwähnten beiden Arme. Die Länge dieser Drehzapfen kann dabei
so bemessen sein, daß die Zapfen genau zwischen die gegenüberliegenden Seitenwände
des Ventilgehäuses passen und damit eine seitliche Verschiebung des Ventiles verhindern.
Die beiden Arme des Ventils sind so gekröpft, daß sie die Ventilköpfe bilden. Deren
Abmessungen sind derart, daß sie auf die Sitze in der L-förmigen Deckplatte passen.
Ihre Lage zueinander bewirkt, daß bei Öffnung des einen Ventils das andere geschlossen
wird und umgekehrt. Die Ventilköpfe sind dabei zweckmäßig mit einer Bekleidung aus
Leder o. dgl. Material versehen.
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Gemäß einer abgeänderten Ausführungsweise kann das Ventil aus biegsame
-n Material hergestellt werden. Es wird dann ebenso, wie oben beschrieben, an der
L-förmigen Platte im Treffpunkt der beiden seitlichen Ventflarme gelagert. Die beiden
biegsamen Teile des Ventils sind auf ihren Rückseiten mit Metallplatten belegt,
von denen die eine mit einem kleinen Block aus Holz o. dgl. Material verbunden ist.
Dieser kleine Block, der vorzugsweise an dem senkrecht stehenden Ventilann angebracht
wird, trägt eingeschraubt eine kreisförmig gekrümmte Schraube. Das freie Ende dieser
Schraube erstreckt sich gegen die Metallplatte auf der Rückseite des gegenüberliegenden
wagerechtenVentilarmes. Dieses freie Ende der gekrümmten Stellschraube trägt eine
Schraubenmutter aus hartem Leder oder ähnlichem Stoffe, die sich gegen die Fläche
der letzterwähnten Platte an dem wagerechten Ventilarm anlehnt und mit der Platte
verbunden ist.
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Normalerweise ist die pnenmatische Anschlagsvorrichtung für die Noten
in wagerechter Lage angeordnet, wobei das eine der mit dieser Einrichtung zusammenarbeitenden
Ventile darüber in gleichfalls wagerechter Lage vorgesehen ist. Ist das obere wagerechte
Ventil von seinem Sitze abgehoben und liegt damit der Innenraum der pneumatischen
Einrichtung gegen die Atmosphäre offen, so ist das senkrecht liegende Ventil geschlossen.
Das Ventilgehäuse ist luftdicht mit der wagerechten Fläche der Windlade verbunden,
die sich, wie üblich, über die ganze Länge des Instrumentes erstreckt und mit jeder
der pneumatischen Anschlagsvorrichtungen für die Noten des Instrumentes in Verbindung
steht, Beispielsweise kann das Ventilgehäuse mit der Windlade mittels an jeder Seite
des Gehäuses vorg sehener Konsole verbunden oder das Gehäuse kann seitlich verlängert
werden und selbst unmittelbar mit der Windlade angeschraubt sein. Auf diese Weise
kann die pneumatische Einrichtung und die mit ihr verbundene Ventileinrichtung ohne
Schwierigkeit für Kontrollzwecke oder zur Reparatur von der Windlade abgenommen
oder wieder an sie angesetzt werden.
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Die Windlade ist an der Seite, auf der die Ventilgehäuse liegen, mit
Öffnungen versehen, von denen je eine mit je einem Ventilgehäuse in
Verbindung steht. Die Verbindung zwischen Windlade und Ventflgehäuse wird dabei
durch den senkrecht liegenden Luftzulaß im Ventilgehäuse vermittelt. Die gegenüberliegende
Wand der Windlade hat eine Mehrzahl Kammern, von denen je eine zu
je einer pneumatischen Einrichtung gehört. Diese Kammern haben biegsame Wände
oder Membrane, durch die eine Unterteilung dieser Kammern und der Windlade bewirkt
wird. jede Membran ist mit einer Schubstange versehen, die durch die Verbindung
zwischen Ventilgehäuse und Windlade hindurchragt und mit iluem freien Ende dem senkrecht
liegenden Ventil gegenüberliegt, ohne dieses zu berühren, solange sich das Instrument
nicht in Tätigkeit befindet. Die Schubstange ist vorzugsweise in einem an der Windlade
angebrachten Konsol geführt. Jede der durch eine Membran angeschlossenen Kammern
in der Windlade ist mit der Führuligsstange für die Notenrolle in der üblichen Weise
durch Luftleitungen verbunden, derart, daß also die Kammern mit der Atmosphäre durch
die Löcher in der Notenrolle, bei deren Gleiten über die erwähnte Führnngsstange
für die ]Rolle in üb-
licher Weise in Verbindung treten können.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend beschrieben
und durch die Zeiclinung erläutert.
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Abb. i: ist ein Schnitt durch den Ventilmechanismus und die pneumatische
Anschlagseinrichtung für die Noten. Diese ist teilweise hi Ansicht dargestellt.
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Abb. 2 ist eine ähnliche Darstellung im Schnitt bei anderer Stellung
des Ventils.
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Abb. 3 ist eine Aufsicht auf Abb. i.
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Abb. 4 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des
einzigen doppelt wirkenden Ventils.
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Abb. 5 und 6 sind eine Seitenansicht bzw. ein Querschnitt
durch eine abgeänderte Ausführungsform des Ventils.
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Das Ventilgehäuse i kann zum bequemen Einsetzen.des Ventils mit- zwei
offenen Sehen hergestellt werden. Die Öffnungen dieser Seiten sind so gestaltet,
daß sie mittels einer Deckplatte geschlossen werden können, die zweckmäßig als eine
im Querschnitt Uförmige Metallplatte 9, ausgebildet und mit dem Ventilgehäuse hiftdicht
unter Verwendung von Zwischenpackungen verbunden wird. Diese Deckplatte 2 ist mit
Luftdurchlässen 3 und 4 in jeder ihrer Flächen versehen, Diese Durchlässe
-bilden gleichzeitig die Sitze für ein doppelt wirkendes Klappenventil
5. Dieses Ventil besteht nach der in den Abb, i bis 4 gezeigten Ausführung
aus einem
am Querschnitt L-förmigen Metallteil mit zwei im, rechten
Winkel zueinander stehenden Armen. An der Treffstelle der beiden Arme sind an dem
Ventil seitlich vorspringende Zapfen 6 vorgesehen, die in zweckmäßig angeordneten
Konsolen7 an der Vereinigungsstelle beider Seiten der Deckplatte ?, gelagert sind.
Die beiden gegenüberliegenden Wände ia (Abb. 3) des Gehäuses i können in
wünschenswerter Weise als Distanzierung für die Drehzapfen 6 des Ventils
wirken, derart, daß die Zapfen genau zwischen die Wände ia passen und so eine seitliche
Verschiebung des Ventils verhindert wird. Die Anne des Ventilstückes bilden Venti[köpfe
von Abmessungen, die den Durchlässen und Ventilsitzen 3 und 4 in der Platte
2 entsprechen. Die Winkelstell:ung der Arme des Ventilstückes mit Bezug auf die
Winkelstellung der beiden Teile der Platte 2 ist dabei derart, daß, wenn das eine
Ventil geschlossen ist, das andere offen liegt, und umgekehrt. Die Arme oder Ventilköpfe
des Ventilstückes werden zweckmäßig mit einer Bekleidung 8 aus Leder o. dgl.
versehen.
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Das Gehäuse i ist einheitlich mit den bekannten Bälgen oder pneumatischen
Anschlagseinrichtungen für die Noten 9 versehen. Die Vereinigung ist derart
getroffen, daß sich das Gehäuse i und die pneumatische Vorrichtung 9
in wagerechter
Richtung erstrecken. Das wagerecht liegende Ventil 4 steht mit derAtinosphäre, das
senkrecht liegende Ventil 3 mit einer Kammer io in Verbindung, die einen
Bestandteil der Windlade bildet. Normalerweise ist das obere Ventil offen und hält
durch sein Gewicht -das senkrecht liegende Ventil geschlossen.
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Das Gehäuse i mit der pneumatischen Einrichtung 9 kann beispielsweise
mit der Kammer io der Windlade durch Konsole iia verbunden werden. Das Gehäuse i:
kann sich auch seitlich über das angehängte Ende der pneumatischen Einrichtung erstrecken
und wird dann unmittelbar an der Kammer io befestigt. jedenfalls ist die Verbindung
des Ventilgehäuses i mit der Windlade deraxt, daß das Gehäuse i und die Bälge
9 einheitlich leicht von der Windlade abgenommen und daran wieder angebracht
werden kann.
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Die Windlade io ist mit Durchlässen ii versehen, von denen
je einer in ein Ventilgehäuse i führt und die unmittelbaxe Verbindung zwischen
der Windlade und dem Ventil 3 herstellt. Gegenüber dem Durchlaß
3 befindet sich eine Kammer 12, die von der Windlade io mittels einer Membran
13 abgeschlossen ist. Diese Meinbran ist mit einer Schubstange 14 vereinigt, welche
durch die Öffnung ii der Windlade hindurchreicht und mit ihrem freienEnde unmittelbar
gegenüber der senkrechten Klappe des Ventils 5 liegt. Die Schubstange ist
dabei zweckmäßig mit einer Konsole 15 geführt, die auf der inneren Seite der Ventillage
angebracht ist. Mit der Kammer ig, steht ein Durchlaß 16 in Verbindung, an dem ein
Rohr 1»7 anschließt, welches wiederum mit dem üblichen biegsamen Rohr in Verbindung
steht, das nach der Stange geführt ist, über welche die NotenroHe läuft. Der Durel-daß
16 steht ebenso durch eine kleine Nebenöffnung 18 mit der Windlade in Verbindung.
Ein Durchlaß ig verbindet das Innere des Ventilgehäuses mit der pneumatischen Einrichtung
g.
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Bei der abgeänderten Ausführungsform des Ventils nach der Abb.
5 und 6 besteht das Ventil au§ zwei Teilen 2o und 21 aus biegsamem
Material, wie z. B. Leder, Filz, Blattmetall o. dgl. Diese beiden Ventilteile sind
in zweckmäßiger Weise an der Knickstelle der L-förmigen Platte 2 mit dieser verbunden.
Die Rückseite der Teüe:2o und 7,1 ist mit Platten 22 und 23 aus Metall oder
anderem starren Material belegt. Diese Platten sind so angeordnet, daß sie die Durchlässe
3 und 4 decken. An der Platte 23 ist ein kleiner Block.24 befestigt,
von dem eine kreisförmig gekrümmte Stellschraube 25 ausgeht, deren freies
Ende 25a gegen die Platte 22 gerichtet ist, die, wie beschrieben, mit der Rückseite
des Ventilgehäuses 2o verbunden ist. Dieses Ende der Stellschraube ist derart ausgeführt,
daß es eine Schraubenmutter 2,6 aufnehmen kann, die zweckmäßig aus Leder
o. dgl. geformt ist. Diese Ausführung des Ventils ermöglicht, das Winkelmaß des
Bogens zwischen den Ventilköpfen 2o und 21 zu verändern. Es bedarf noch der Erwägung,
daß im Falle der Herstellung jedes der Teile go und 21 aus Metall oder anderem nicht
biegsamen Material ebenfalls jeder dieser Teile für sich ähnlich, wie eben' beschrieben,
mit der Deckplatte, 2 verbunden werden kann.
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Die Wirkungsweise der Ventilkonstruktion ist folgende :
Durch
Betätigung des Pedals oder eines anderen Mechanismus wird in der üblichen Weise
durch Luftverdünnung in der Windlade io ein Unterdruck hervorgerufen. Vorausgesetzt
nun, daß sich die Notenrolle in einer Lage befindet, bei der sie gewisse Öffnungen
des Gleitblockes für die Notenrolle deckt, bleibt die Membran, die zu den Luftleitungen
dieser geschlossenen Öffnungen gehört, so lange unbeeinflußt, als sich die Druckverhältnisse
in den Kammern, deren Scheidewand sie bildet, nicht ändern. Die Verminderung des
Luftdruckes in der Windlade ist dann jedenfalls die Ursache, daß das senkrecht liegendeVentil
des Doppelventils 5,
welches das Hauptventil vorstellt, fester auf diesem
Sitz gezogen wird, derart, daß es den Durchlaß 3 schließt, wodurch das wagerecht
liegende Nebenventil nach der Atmosphäre offen liegt, d. h. den Durchlaß
4 nach der Atmosphäre freigibt. Es entwickelt sich somit kein Unterdruck in der
pneumatischen Einrichtung
9 und diese bleibt in ihrer Ruhestellung.
Werden nun die Öffnungen in dem Gleitblocke beim weiteren Fortschreiten der Notenrolle
freigegeben, so werden entsprechend der sofort eintretenden Öffnung des Luftdruckes
auf beiden Seiten der Scheidewände diese nach vorn gezogen. Dies bewirkt eine entsprechende
Bewegung der Schubstange 14, die sich auf das Hauptventil überträgt, derart, dqß
der Durchlaß 3 geöffnet und der Durchlaß 4 nach der Atmosphäre geschlossen
wird. Damit ist eine Verbindung zwischen der Windlade io und der pneumatischen Einrichtung
9 hergestellt und diese wird leer gesaugt. Sie klappt infolgedessen zusammen
und betätigt die entsprechende Taste des Instrumentes. Es bedarf kaum der Erwähnung,
daß je ein Ventilmechanismus und je eine pneumatische Anschlagseinrichtung
für jede
Taste des Instrumentes vorgesehen ist. Die Betätigung jeder Taste
erfolgt also, solange das Instrument in Bewegung ist, in der eben beschrieben#n
Weise entsprechend den Öffnungen in der Notenrolle.
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Einen Vorzug der Erfindung bedeutet die Vorsehung der kleinen Nebenöffnung
18 zwischen jeder Membrankammer 12 und der Windlade io, welche die Gewähr bietet,
daß die Membran in ihrer unwirksamen Stellung bleibt, solange die Öffnungen der
Leitstange für die Notenrolle geschlossen sind.
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Die Gestaltung der Ventilköpfe des doppelt wirkenden Ventils und ebenso
die Gestaltung der Öffnungen in der L-förmigen Platte 2 werden sich den jeweiligen
Umständen anpassen. Vorzugsweise wird es sich empfehlen, die Arme des Ventilkörpers
an der Gelenkstelle zu kröpfen (Abb. i bis 4), wodurch eine bessere Offnungsweise
und Schließweise des Ventiles erzielt wird.
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Es ist ein weiterer Vorzug der Erfindung, daß die Verwendung des beschriebenen
Ventils die Benutzung mehrfach gekrümmter Luftleitungen überflüssig macht. Es ergibt
sich hieraus eine bessere Wiedergabe des Musikstückes.