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Pneumatisches Klavierspielwerk. Die Erfindung betrifft ein pnenmatisches
Klavierspielwerk, das durch Unter- oder Überdruck betrieben werden kann, und bezweckt,
eine Mechanik zu schaffen,' die nicht so umfangreich und so teuer in der Herstellung
ist wie die bisherigen Mechaniken und die weniger Teile als diese hat.
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Gemäß der Erfindung erhalten bei einem pneumatischen Klavierspielwerk.
mit Schlagkolben diese und entsprechend die Kolbenführungen oder Gleitbahnen im
Querschnitt eine verlängerte oder ovale Form in einer Ebene senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung.
Der Zweck dieser Bauart ist der, daß blei Verwendung eines Kolbens für jede Note
der Tonleiter die Kolben nebeneinander in einer einzigen Reihe angeordnet werden
können. Indem diese genügend eng in der Richtung längs der Mechanik und in einer
hierzu senkrecht liegenden Richtung möglichst groß gemacht werden, wird die erforderliche
Kolbenfläche erreicht, und gleichzeitig können die Mittelpunkte der Kolben so dicht
aneinanderliegen, daß sie sämtlich in einer Reihe angeordnet werden können. Bisher
war
es bei Kolben mit kreisförmigem Querschnitt notwendig, diese
in zwei oder mehreren Reihen anzuordnen, damit die Kolben einen genügend großen
Querschnitt erhielten.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der Unterteilung des
Spielwerkes derart, daß für jede Einheit ein abnehmbarer oder mit ihr aus einem
Stück bestehender Kopf vorhanden ist, dessen Unterseite mit Ausnehmungen versehen
ist, die eine Fortsetzung der Kolbenführungen bilden, wobei eine Leitung, die durch
den Kopf oder Deckel führt und mit Ausnehmungen mit demselben in Verbindung steht,
die Verbindung mit einem das Vakuum herstellenden Apparat herbeiführt. In dem Kopf
oder Deckel sind ferner Führungen zentral über jedem Kolben zur Aufnahme der verschiebbaren
Schlagstangen vorgesehen.
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Die Unterteilung des Spielwerkes erfolgt gemäß der Erfindung derart,
daß jede Einheit die Form eines Blockes hat, der mit einem oder mehreren hakenartigen
Ansätzen in der Nähe des oberen Randes der einen Seitenwand versehen ist, so daß
diese Einheit auf eine Tragstange aufgeh-,Ingt werden kann.
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Zweckmäßig ist der Abstand zwischen den Mittelpunkten jeder der beiden
am Ende in einer Einheit liegenden Tragstangen und dem benachbarten Ende des Blockes
kleiner als die Hälfte des Abstandes zwischen den Mittelpunkten zweier benachbarter
Schlagstangen >
in derselben Einheit.
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In der Zeichnung ist eine Ausführung dargestellt.
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Abb. i ist ein Querschnitt durch eines der Anschlagmittel und seine
zugehörigen Teile in einer Ebene durch die Achse des Antriebsmittels und senkrecht
zur Längsrichtung der Klaviermechanik.
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Abb. 2 ist in kleinereni Maßstab ein Querschnitt nach Linie II zur
Abb. i.
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Abb. 3 ist eine Ansicht von unten auf den Deckel.
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Abb. -1 ist eine Aufsicht auf die Hauptlade, teilweise im Querschnitt,
aber unter Weglassung der Ventile und des Deckels.
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Abb. 5 ist ein Grundriß des zu Abb. 4 gehi3rigen Deckels.
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Abb. 6 ist eine Gesamtansicht einer Einheit eines Spielwerkes
und Abb. 7 eine Abänderung der Abb. i.
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Jede Einheit oder Block umfaßt vier Antriebskolben io, die die Hammermechanik
für vier aufeinanderfolgende Noten der chromatischen Tonleiter bewegen. jede Einheit
besteht zweckmäßig aus fünf Hauptteilen, nämlich, wie Abb. 6
zeigt, einem
Teil ii mit Ausnehmungen, in denen die Schlagilolben io gleiten, einem Deckel 12
dafür, einem Teil 13 mit Ausnehmungen zur Bewegung der Kolben für die Hauptventile,
einem Teil 14, der die Hauptlade bildet, und einem Teil 15, der als Deckel für diese
Lade und als Hauptventilkammer dient.
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Der Teil ii ist zweckmäßig rechtwinklig und hat vier Ausnehmungen,
die an jedem Ende in die oberen und unteren Flächen des Blockes münden. jede Ausnehmung
16 ist im Querschnitt oval und hat die engste Abmessung in der Richtung der Länge
der Klaviermechanik. Die langen Seiten der Ausnehmungen sind gerade und parallel
zueinander, während ihre Enden durch Halbkreise begrenzt werden. Die Kolben io haben
einen entsprechenden Querschnitt, so daß sie gut in diese Kolbenführungen hineinpassen,
und sind zweckmäßig mit Gummi- oder anderen zusammendrückbaren Kissen 17 und 18
an der oberen und unteren Fläche versehen.
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Der Deckel 12 ist als Hohlraum ausgebildet und hat vier Abteile ig,
die mit den Kolbenführungen in dem Block ii zusammenfallen und durch Randflansche
des Deckels und Teile 20 gebildet sind, derart, daß jeder Abteil ig von dem benachbarten
vollkommen isoliert ist. Die mit 21 bezeichneten Kanäle (einer für jede Kolbenführung
16) stehen mit der Vakuumkammer in Verbindung, und Büchsen2-2 sind so angeordnet,
daß in ihren Ausnebnivii.gen die Kolbenstangen bei ihrer Bewegung gut geführt werden.
jeder Kolben io hat eine Kolbenstange 2,1, die vom Kolben getrennt ist und an ihrem
oberen Ende einen einstellbaren Knopf 24 trägt.
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Der Teil 13 hat vier zylindrische Ausnehmungen ?,5, von denen jede
zur Aufnahme eines Hauptventilkolbens 26 dient. Die Unterseite jeder Ausnehmung
25 steht mit einer Leitung:27 in Verbindung, die an ihrem oberen Ende zum
Anschluß der Zugstange entsprechend geformt ist. jedes Hauptventil 37 kann
mit biegsamen Endflächen, z. B. aus Gummi oder Leder, wie durch punktierte Linien
angedeutet, an dem mittleren Teil aus Metall oder anderem nicht elastischen Stoff
versehen sein. Der Teil 13 ist mit dem Teil ii durch eine Schraube 28 verbunden,
die in ein Gewinde 29 des Teiles ii eingreift (Abb. :2). An ihren oberen Enden münden
die vier Ausnehmungen 25 in eine trogartige Erweiterung 3o (Abb. i und 2).
Eine in diese einmündende' Öffnung 31 steht in Verbindung mit einem Kanal
32, der teils in dein Block ii, teils in dem Deckel 12 vorgesehen ist. Die
Leitung 32 wird durch einen rohrförmigen Ansatz 320 verlängert, der
von dem Deckel 12 zur Verbindung mit einem durch Unterdruck wirkenden Apparat aufragt.
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In gleicher Weise steht eine zweite röhrenförmige, von dem Deckel
12 nach oben sich erstreckende V, erlängerung 133 mit einer Leitung 132 und auf
diese Weise mit einer Kammer in dem Teil 14 über dem Teil ")3.
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In der oberen Wandung des Teiles 14 sind vier Öffnungen 34 vorhanden,
die mit Ventilsitzen
und mit Ventilfährungsstiften 35 versehen
sind. Eine verstärkte mittlere Rippe in dem Teil 33
hat Öffnungen, die als
Führungen für Stangen 36
der Hauptventile 37 dienen.
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Der Teil 15 hat Scheidewände 38, die ihn in vier Räume teilen,
von denen jeder eine Öffnung 39, die mit einem Kanal ?i in dem Deckel ig,
in Verbindung steht und eine in die freie Luft führende Öffnung 4o hat. Die Zwischenwände
trennen die Leitung 21, das Ventil 3-7 und die Offnung 34 für jeden Antrieb
von den zugehörigen Ventilen, Leitungen und Öffnung usw.
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Der Deckel 15 ist am Teil 14 durcli Schrauben 41 und am Deckel 12
durch Schrauben 42 befestigt, wobei der Deckel 12 an dem Block ii durch Schrauben
43 gehalten wird.
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An der Wand des Teiles xi, die entgegengesetzt zu der den Teil 13
tragenden liegt, befinden sich zwei nach unten gebogene hakenförmige Vorsprünge
44, durch die der Block über eine Tragschiene 46 gehakt werden kann. Eine durch
die Schiene 46 gehende Schraube kann in ein Gewinde 47 des Blockes ii eingreifen,
um ihn nach seiner Einstellung auf der Schiene 46 zu halten. Zu diesem Zweck ist
die Öffnung in der Schiene 46, durch welche die Schraube hindurchgeht, im Querschnitt
größer als der Querschnitt der Schraube, um die notwendige Verstellung der Schraube
zu ermöglichen. Auf diese Weise dienen die Schrauben dazu, die Hochstellung des
Blockes zu sichern, und die Klemmschraube kann angezogen werden, wenn der Block
in seine richtige Stellung in wagrechter Richtung an der Schiene 46 entlang eingestellt
ist.
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Abb. 7 zeigt eine abgeänderte Ausführung, bei der der Teil
ii mit dem Kopf 12 aus einem Stück besteht, so daß sich jede Kolbenführung ununterbrochen
in einem einzigen Teil erstreckt, entsprechend den beiden Kolbenfährungen, die durch
die getrennten Teile i:i und 12 in Abb. i gebildetwerden. DasuntereEndejederKolbenführung
ist nach Abb. 7 nicht mit einem nach innen gebogenen Flansch versehen, der
nach Abb. i bei 16 vorhanden ist. Um die Kolben io in ihren Führungen zu halten,
ist in diesem Falle ein Band 6o quer und unter allen Führun- -
gen mittels
einer Schraube 61 befestigt, die in dem Teil 12 zwischen den Kolbenführungen eingeschraubt
ist. Statt einer Schraube 61 können natürlich auch mehrere, und zwar je eine
zwischen je zwei Kolbenführungen vorgesehen sein.
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Das Hauptventil kann, wie schon oben beschrieben, mit elastischen
Scheiben, die durch die punktierten Linien dargestellt sein sollen, versehen sein.
In Abb. 7 ist das obere Ende der Leitung 27 mit einem biegsamen Rohr
27o verbunden. In dem Rohr 27o ist Drahtgaze 271 vorgesehen, die als Staubfilter
für die Luft dient.
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Wird bei der Benutzung die Leitung 27 geöffnet, so strömt die
Luft zu der Unterseite des Kolbens 26, dessen Oberfläche normal der Wirkung
eines Unterdruckes ausgesetzt ist, der in dem Raum über ihm durch die Leitungen
320
und 32 aufrechterhalten wird. Der Kolben bewegt sich aufwärts,
und hierbei wird das Ventil 37 von seinem Sitz abgehoben. Dieses bringt plötzlich
einen stärkeren Unterdruck, der in demRaum über demTeil 33 durch Leitungen132
und 133 aufrechterhalten ist, in Verbindung mit der Leitung 21, die zu dem betreffenden
Ventil, das gehoben war, gehört. Es wird infolgedessen der zugehörige Schlagkolben
io der Wirkung des stärkeren Unterdruckes ausgesetzt, und der Kolben hebt sich.
Das Kissen 17 dient als Polster, um Schläge zu vermeiden, wenn insbesondere auch
der Kolben gegen den Vorsprung 22, schlägt. Gleichzeitig wird durch dieses Kissen
das Ende der Öffnung 21: abgeschlossen und dadurch ein Verlust an Unterdruck verhütet.
Ist die Leitung 27 geschlossen, so wird die Luft durch eine Öffnung 48, die
von der Leitung in die Ausnehmung 30 führt, entleert. Auf diese Weise wird
der Druck auf den beiden Flächen des Kolbens 28 rasch zum Ausgleich gebracht,
und der Kolben fällt durch sein Eigengewicht, wobei sich das Ventil 37 wieder
auf seinen Sitz legt. Hierdurch wird die Öffnung --i nach der freien Luft durch
die Öffnung 40 geöffnet, und so kann der Kolben io in seine unterste Stellung zurückkehren,
wobei das Kissen 18 wiederum zur Dämpfung von Stößen dient.
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Nach der Erfindung ist es möglich, den Gebrauch von verschieden hohen
Unterdrücken zu vermeiden, indem die Ventilstangen 36 genügend lose in ihren
Führungen in dem Teil 33
geführt werden. Hierdurch überträgt sich der Unterdruck
durch den Raum über dem Teil 33
auf den Raum zwischen ihm und den oberen Flächen
der Kolben 26. Infolgedessen ist nur ein einziger Unterdruck notwendig, wobei
natürlich die Fläche des Ventils und der Schlagkolben richtig bemessen sein müssen.
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Ferner kann derselbe Unterdruck sowohl für das Ventil als auch für
die Schlagkolben benutzt werden, wenn man bei der dargestellten Ausführung den Schlagkolben
einen verhältnismäßig großen Querschnitt geben würde. Hierbei kann nun ein Ausgleich
herbeigeführt werden, indem nur die Länge, nicht die Breite der Kolben vergrößert
wird, da ja beide für die Größe des Kolbenquerschnittes maßgebend sind.
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Verwendet man als Einheit eine Viernotenbauart, so ist die Schlageinrichtung
leicht für jede Klaviergröße verwendbar, und die Anordnung kann derart sein, daß
die Schlagstangen -Lmraittelbar unter den Mechanikhebeln der Hammermechanik angeordnet
sind, so daß diese Hebel unmittelbar von der Unterseite angegriffen werden. Um die
Einstellbarkeit der Blocks für diesen Zweck zu vergrößern, ist der Abstand
zwischen
den Mittelpunkten j eder Endschlagstange 23 -und der Wand des benachbarten
Blockes etwas kleiner als der halbe Abstand zwischen den Mittelpunkten zweier nebeneinanderliegender
Schlagstangen.
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Infolge der Hakenanordnung kann jede Einlieit oder jeder Teil für
sich von der Tragstange 46 in einfacher Weise abgenommen und wieder aufgesetzt werden.
Zu jedem Teil des Spielwerkes ist infolge der einfachen, nur aus fünf Hauptteilen
bestehenden Bauart der Zugang möglich. Außerdem kann die Entleerungsöffnung 48 durch
einen Verschlußstopfen 49 leicht gereinigt werden. Es ist klar, daß Ab-
änderungen
in den Einzelheiten erfolgen können, ohne Änderung des Wesens der Erfindung z. B.
können statt nur einer einzigen Klemmschraube, die in die Öffnung 47 greift, mehrere
Bolzen vollkommen oder teilweise durch den Block und durch die Schlagstange hindurchgehen
und durch Muttern zur festen Verbindung der Teile miteinander angezogen werden.
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Ein Gazeschirm kann in der Verbindung zwischen dem rohrförmigen Glied,
in das die Zuleitungen eingeführt sind, und demBlock, der die Einheit darstellt
und in dem die Kolben vorgesehen sind, eingeschaltet sein. Der Zweck dieses Schirmes
ist, das Eindringen von Fremdkörpern in das Innere des Spielwerkes zu verhüten.
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Die Kolben brauchen nicht unbedingt die oben geschilderte Form zu
haben. Es kann jeder Kolben beliebigen Querschnitts, wenn er nur verlängerten Querschnitt
hat, verwendet werden. Er kann sonst eine rechtwinklige oder unregelmäßige Form
haben.
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Für jeden Kolben kann ein verstellbarer Anschlag, der zweckmäßig durch
den Deckel geht, vorgesehen sein, damit die Länge der Aufwärtsbewegung des Kolbens
geregelt wird. Der Vorteil der ovalen oder verlängerten Form des Kolbens wird sowohl
bei solchen pneumatischen Spielwerken erzielt, die mit Unterdruck arbeiten, als
auch bei solchen mit Überdruck.