DE3534046A1 - Lagerhuelse fuer drehzapfen einer klaviermechanik - Google Patents

Description

KLAUS D. KIRSCHNER « WOLFGANG GROSSE

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zugelassene'vertreter voh dem europäischen patentamt

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IHR ZEICHEN: YÖUR REFERENCE:

UNSERZEICHEN:

S 6191 Gs/RW

Datum: 24. September 1985

Lagerhülse für Drehzapfen einer Klaviermechanik

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Lagerhülse für Drehzapfen einer Klaviermechanik, und insbesondere betrifft sie Verbesserungen einer Lagerhülse zum Aufnehmen von Drehzapfen, auf denen bewegliche Teile ei-, ner Klaviermechanik, wie beispielsweise ein Kipphebelmechanismus, schwenkbar gehalten sind.

Wie später noch näher beschrieben, weist eine Klaviermechanik mehrere verschwenkbare Teile auf, die jeweils über Verbindungsstücke drehbar an einer gemeinsamen zentralen Schiene befestigt sind. Genauer gesagt, ist jedes verschwenkbare Teil an einem Drehzapfen befestigt, dessen jeweilige Enden in einer Lagerhülse frei in "einer Lagerbohrung des zugehörigen Verbindungsstücks aufgenommen sind.

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Da die Klaviermechanik beim Klavierspielen sehr häufig betätigt wird, muß die Lagerhülse jederzeit eine leichte Beweglichkeit des vom jeweiligen Drehzapfen gehaltenen verschwenkbaren Verbindungsteils gewährleisten. Von diesem Standpunkt aus muß eine Lagerhülse einer Klaviermechanik verschiedenen Anforderungen genügen.

Vor allem ist eine Lagerhülse Änderungen der Umgebungsfeuchtigkeit ausgesetzt. Wenn die Lagerhülse gegen Feuchtigkeit empfindlich ist, ändert sie mit wechselnder Feuchtigkeit ihre Abmessungen, wobei eine solche Größenänderung oft ein Festklemmen des Drehzapfens in der Lagerhülse bewirkt, die ein leichtes Drehen des zugehörigen verschwenkbaren Verbindungsteiles beeinträchtigt. Daher darf eine Lagerhülse ihre Größe bei wechselnder Umgebungsfeuchtigkeit nur minimal verändern.

Darüber hinaus ist eine Lagerhülse bei jeder Drehbewegung des zugehörigen verschwenkbaren Verbindungsteils einem häufigen schnellen und beträchtlichen Reibungskontakt mit der äußeren Fläche des Drehzapfens, der in ihr aufgenommen ist, ausgesetzt. Je höher der Reibungskoeffizient ist, umso größer ist die Abnutzung der Lagerhülse und des Drehzapfens. Somit ist es notwendig, daß die Reibung zwischen der Lagerhülse und dem darin aufgenommenen Drehzapfen so weit wie möglich verringert wird.

Eine Lagerhülse wird im allgemeinen mittels eines Klebstoffes in einer Lagerbohrung eines Verbindungsstückes befestigt. Wenn die Lagerhülse jedoch einer häufigen wiederholten Reibung mit einem Drehzapfen ausgesetzt ist, neigt die Lagerhülse dazu, sich von der Wandfläche der Lagerbohrung abzulösen. Wenn einmal der Ablösevorgang begonnen hat, kann die Lagerhülse den Drehzapfen nicht mehr

länger ordnungsgemäß halten, wodurch folglich die Drehbewegung des zugehörigen verschwenkbaren Verbindungsteils ernsthaft gestört wird. Daher muß die Lagerhülse ständig in festem Eingriff mit der Wand der Lagerbohrung im Verbindungsteil gehalten werden.

Üblicherweise wird vorgeschlagen, als Material für die Lagerhülse ein wollenes Tuch zu verwenden. Insbesondere wird ein größeres Wolltuch in Streifen, d.h. in Lagertücher geschnitten und jedes Lagertuch in Form eines Röhrchens ausgebildet, das dann, nach Beschichtung seiner Außenseite mit Klebstoff, in die Lagerbohrung eines Verbindungsstückes eingepreßt wird. Danach werden die aus den Lagerbohrungen herausstehenden Bereiche der röhrenförmigen Tuchhülse durch Abscheren entfernt. Dieses wollene Lagertuch ist hochelastisch genug, um die Stoßbelastungen während der Kraftübertragung aufzunehmen. Da es darüber hinaus zwischen der Wand der Lagerbohrung und dem Drehzapfen sehr stark zusammengedrückt wird, ist keine große Genauigkeit beim Einsetzen notwendig.

Durch den hohen Feuchtigkeits-Sättigungsgrad von Wolle ist dieses Material jedoch extrem anfällig auf Änderungen der Umgebungsfeuchtigkeit. Beispielsweise beträgt bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 80% der Feuchtigkeits-Sättigungsgrad von Wolle 19%, und die Fasern der Lagerhülse schwellen beträchtlich an, was eine starke Größenänderung er Lagerhülse bewirkt, wodurch sich die Haltekraft auf den Drehzapfen stark erhöht.

Als Alternative dazu ist es denkbar, eine Lagerhülse aus Kunststoff, wie beispielsweise Polyester oder Acrylharzen herzustellen. Ein solches Material ist höchst unempfindlich gegenüber Änderungen der Umgebungsfeuchtigkeit und

behält unter verschiedenen Feuchtigkeitszuständen nahezu konstante Abmessungen. Es läßt darüber hinaus keine teilweise Ablösung und/oder Verformung zu, selbst beim Einpressen bei der Montage der Klaviermechanik. Trotz dieser Vorteile weist dieses Material einen zu hohen Reibungswiderstand auf. Der Einsatz von gleitfähigen Kunststoffen geringen Reibungswiderstandes verhindert das Ankleben in den Lagerbohrungen. Somit kann der Einsatz einer Lagerhülse aus reinen Kunstfasern geringer Feuchtigkeitsaufnahme die oben genannten Anforderungen an eine Lagerhülse nicht vollständig erfüllen.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lagerhülse für eine Klaviermechanik aus einem Material zu schaffen, das, obwohl es aus Kunstfasern besteht, ähnliche Eigenschaften aufweist wie Wolle. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lagerhülse für eine Klaviermechanik aus Fasern zu schaffen, die eine ausgezeichnete Haftung und Gleitfähigkeit aufweist, bei verlängerter Lebensdauer.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Lagerhülse aus einem Lagertuch hergestellt, das Kunstfasern geringer Feuchtigkeitsaufnahme beinhaltet und mit gleitfähigem Kunststoff auf der Oberfläche beschichtet ist, die mit einem Drehzapfen in Berührung steht.

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden an Hand der beigefügten Zeichnungen beispielsweise näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1: eine perspektivische Ansicht einer typischen, in

einem stehenden Klavier eingesetzten Klaviermechanik ;

Fig. 2A-2C: perspektivische Ansichten zur Darstellung der im allgemeinen zum Herstellen einer Lagerhülse durchlaufenen Schritte; und

Fig. 3: eine perspektivische Ansicht eines Verbindungsstückes, in dem die Lagerhülse gemäß der vorliegenden Erfindung Verwendung findet.

Ein typisches Beispiel einer Klaviermechanik für ein senkrechtes Klavier ist in Fig. 1 dargestellt, wobei die Klaviermechanik einen Kipphebelmechanismus 3, einen Dämpfer-Hebel 5 und ein verdicktes Ende 7 aufweist, die alle mittels jeweiliger Verbindungsstücke an einer gemeinsamen zentralen Schiene 1 befestigt sind. Insbesondere ist der Kipphebelmechanismus 3 an einem Kipphebel-Verbindungsstück 2 angelenkt, das mit dem unteren Ende der zentralen Schiene 1 verbunden ist, während der Dämpfer-Hebel 5 an einem Dämpfer-Verbindungsstück 4 angelenkt ist, das mit dem oberen Teil der zentralen Schiene 1 verbunden ist und während das verdickte Ende 7 an einem Verbindungsstück 6 des verdickten Endes angelenkt ist, das nahe des oberen Endes der zentralen Schiene 1 mit dieser verbunden ist.

Der Kipphebelmechanismus 3 führt eine Drehbewegung aus, wenn er bei Betätigung einer entsprechenden Taste durch eine Stößelstange 8 angestoßen wird, wobei die Drehbewegung des Kipphebelmechanismusses 3 eine entsprechende Drehbewegung des Dämpfer-Hebels 5 bewirkt, um den Dämpfer 9 von der zugehörigen Saite 10 abzuheben. Ein Hammer 12 ist über einen Stiel 11 mit dem verdickten Ende 7 verbunden. Wenn eine Hebevorrichtung 14 auf dem Kipphebelmechanismus 3 nach oben bewegt wird, verschwenkt sich das verdickte Ende 7 auf der zentralen Schiene 1 derart, daß der Hammer 12 zum Erzeugen eines Tones gegen die Saite 10 schlägt.

Um eine Lagerhülse zu bilden, wird ein Stück eines flachen Fasermaterials, wie in Fig. 2A dargestellt, in Streifen geschnitten, d.h. in Lagertücher, wie in Fig. 2B dargestellt. Danach wird das Lagertuch 24 um seine Längsachse in eine röhrenförmige Gestalt gerollt, wie in Fig. 2C dargestellt, und dessen äußere Fläche mit einem geeigneten Klebstoff bedeckt.

Die Befestigung des Lagertuchs 24 an einem Verbindungsstück ist in Fig. 3 dargestellt, die beispielsweise ein Kipphebel-Verbindungsstück 2 zeigt. Das Kipphebelverbindungsstück 2 weist einen Grundkörper 20 auf, durch den sich eine Durchgangsöffnung 21 erstreckt. Diese Durchgangsöffnung 21 nimmt eine Befestigungsschraube auf, mit der das Kipphebel-Verbindungsstück an der in Fig. 1 dargestellten zentralen Schiene 1 befestigt wird. Ein Paar benachbarter Haltearme 22 erstrecken sich von der Oberseite des Grundkörpers 20 einstückig nach oben, und Lagerbohrungen 23 sind im wesentlichen rechtwinklig zur Durchgangsöffnung 21 des Grundkörpers 20 durch die Haltearme 22 ausgebildet.

Das gemäß Fig. 2C vorbereitete Lagertuch 24 wird in die Lagerbohrungen 23 eingepreßt, und die aus den Lagerbohrungen 23 hervorstehenden Bereiche werden durch Abscheren entfernt. Zum Schluß wird ein Drehzapfen durch die Lagerhülsen in die Haltearme 22 des Kipphebel-Verbindungsstückes eingesetzt.

Gemäß dem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung besteht das Lagertuch aus Kunststoffen geringen Feuchtigkeits-Sättigungsgrades, wie beispielsweise Polyamid, Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, Polyacrylonitri 1 , Polyester, Polyäthylen und Polypropylen. Um eine gleichmäßige Halte-

kraft zu erreichen, sollte der Feuchtigkeits-Sättigungsgehalt des Kunststoffes bei einer 80%-igen relativen Luftfeuchtigkeit nicht mehr als 8%, vorzugsweise nicht mehr als 5% betragen. Bei einer 80%-igen relativen Luftfeuchtigkeit beträgt der Feuchtigkeits-Sättigungsgehalt für Wolle 19%, für Polyester und Polyäthylen etwa 0% und für Polyacrylonitri1 etwa 2%. Unter den aufgeführten Kunststoffen weist Polyamid den höchsten Feuchtigkeits-Sättigungsgehalt von etwa 5% auf, der wesentlich geringer i st als der von WoI1e.

Diesbezüglich ist jedoch zu bemerken, daß ein Lagertuch aus den oben beschriebenen Kunststoffen keine Lagerhülse bilden kann, die einen ausreichend geringen Reibungswiderstand besitzt, und daher wird keine ausreichende Lebensdauer erreicht.

Um diesen Nachteil auszuräumen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, die Oberfläche des Lagertuchs mit einem gleitfähigen Kunststoff zu beschichten, wie beispielsweise fluorhaltige Kunststoffe und Polyacetate. Solche gleitfähigen Kunststoffe können auch durch Imprägnierung aufgetragen werden. Um ein Trennen der Fasern zu verhindern, kann ein hochpolymerer elastomerer oder stark haftender Kunststoff auf die Oberfläche des Lagertuches aufgetragen werden, bevor dieses mit dem gleitfähigen Kunststoff beschichtet oder imprägniert wird.

Polyacetals Polyäthylen, fluorierte Kunststoffe und Nylon werden vorzugsweise zum Absenken des Reibungswiderstandes der Lagerhülse verwendet. Bei diesen Kunststoffen beträgt sowohl der dynamische als auch der statische Reibungskoeffizient bezüglich Stahl jeweils 0,2 oder weniger, bei Messung in einem Abnutzungstest einer zylindrischen Probe

(Belastung 0,83 kg/cm²; Geschwindigkeit 6,2 cm/sec).

Nach dem Auftragen des gleitfähigen Kunststoffes wird das Lagertuch gemäß Fig. 2C aufgerollt, wobei die beschichtete oder imprägnierte Fläche innen liegt, und nach dem Auftragen des Klebemittels auf der Außenseite in den Lagerbohrungen angeordnet, wie oben beschrieben.

Das in Fig. 2A dargestellte Fasermaterial kann aus verschiedenen Materialien, wie beispielsweise gewirktem, ungewirktem, gestricktem und vernetzten! Material bestehen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung verstärkt der Einsatz von Kunstfasern geringen Feuchtigkeits-Sättigungsgrades die Unempfindlichkeit einer Lagerhülse gut gegen Änderungen der Umgebungsbedingungen, wodurch die Haltekraft immer auf ihrem ursprünglichen Niveau gehalten wird. Der Einsatz gleitfähigen Kunststoffs gewährleistet ein weiches Abrollen eines Drehzapfens in der zugehörigen Lagerhülse.

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Claims (7)

PAfEi.NTÄNiWÄLTF, -- 35 3AC46 KLAUS D. KIRSCHNER " "'' WOlPGANG GROSSE DlPL-PHY SlKER DIP L-INGENIEUR ZUGELASSENE VERTRETER VOR DEM ... „.,._. EUROPÄISCHEN PATENTAMT Nippon Gakki Seizo ... HERZOG-WILHELM-STR. 17 Kabushiki Kaisna d-sooomunchen2 Japan IHR ZEICHEN: YOUR REFERENCE: UNSERZEICHEN: OURREFERENCE: datum: 24. September 1985 Lagerhülse für Drehzapfen einer Klaviermechanik Patentansprüche y

1. Lagerhülse für Drehzapfen einer Klaviermechanik,
gekennzeichnet durch ein Lagertuch (24) aus Kunststoff geringen Feuchtigkeits-Sättigungsgrades, das auf der an einem Drehzapfen anliegenden Fläche mit einem gleitfähigen Kunststoff beschichtet oder imprägniert ist.

2. Lagerhülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff geringen Feuchtigkeits-Sättigungsgrades aus Polyamid, Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, Polyacrylnitril, Polyester, Polyäthylen und/oder Polypropylen besteht.

^: " 3534CA6

3. Lagerhülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe der gleitfähigen Kunststoffe fluorierte Kunststoffe, Polyäthylen, Nylon und Polyacetat umfaßt.

4. Lagerhülse nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagertuch (24) aus gewirktem Material besteht.

5. Lagerhülse nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagertuch (24) aus nicht gewirktem Material besteht.

6. Lagerhülse nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagertuch (24) aus gestricktem Material besteht.

7. Lagerhülse nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagertuch (24) aus vernetztem Material besteht.