DE4022809C2 - Vorrichtung zum Biegen von Violin-, Viola, Cello- und Baßbogen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Biegen von Violin-, Viola-, Cello- und Baßbogen mit der gleichzeitig eine Vielzahl derartiger Bogen hergestellt werden kann, sowie ein Verfahren, mit dem diese Bogen unter Verwendung der Vorrichtung mit gleichbleibend hoher Qualität herstell­ bar sind.

Das Biegen von Bogen erfolgt üblicherweise manuell, wobei die gegebenenfalls gerichtete Bogenstange, d. h. der Rohling, solange von einem Fachmann über einer Wärme­ quelle, z. B. einer Spiritus- oder Gasflamme, erhitzt wird, bis sie sich unter Druck verformen läßt. Danach tritt durch Abkühlen eine Oberflächenverschalung (Mantelver­ schalung) ein, welche die so erreichte Form stabilisiert.

Sofern anschließend ein Ausarbeiten des Bogens, d. h. ein Abtragen von Material erforderlich ist, werden Spannungen frei, die öfter ein weiteres Nachbiegen von Hand erforder­ lich machen.

Da beide Vorgänge vom Gefühl und der Gewissenhaftigkeit des ausführenden Fachmanns abhängen, kann eine gleichmäßig gute Qualität nach dieser Methode nicht erzielt werden. Ferner ist der Zeitaufwand auch für einen geübten Fachmann erheblich, wobei für das Vorbiegen und das erforderliche Nachbiegen Zeiten in der Größenordnung von über 20 Minuten für eine Bogen üblich sind.

Die US-A-2,926,710 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zum erneuten Richten eines Violinbogens der nach länge­ rem Gebrauch seine ursprüngliche Krümmung verloren hat. Der erneut zu richtende Bogen wird hierbei in ein langgestrecktes biegbares Rohr aus wärmeleitendem Material eingeführt, wonach durch Einwirkung einer offenen Flamme das Rohr mit dem darin eingesetzten Bogen an derjenigen Stelle erwärmt wird, an der vorab eine unerwünschte Verformung des Bogens festgestellt worden ist. Nach dem Abkühlen wird der Bogen aus dem Rohr entnommen und ist wieder einsatzbereit.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Biegen von Violin-, Viola-, Cello- und Baßbogen zu schaffen, mit denen erheblich schneller und bei gleichbleibend hoher Qualität derartige Bogen herstellbar sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dabei durch folgende Bauteile gekennzeichnet:

Eine an einem Ende schwenkbar gelagerte Biegeform mit einer Mehrzahl von parallel zueinander angeordneter Aufnahmeleisten, die einen Abstand voneinander aufweisen, der kleiner als der Durchmesser der zu biegenden Bogen­ stangen ist, wobei sich die Breite der Aufnahmeleisten in Richtung zum Stabende hin verjüngt im selben Maß, wie der Stabdurchmesser zunimmt und wobei die Aufnahmeleisten eine Krümmung in Längsrichtung aufweisen, die die um mindestens 25 % größer ist als die Krümmung des fertigen Bogens;
eine Anzahl von flexiblen als Gegenlager für die eingelegten Bogenstangen dienenden Halterungen und
eine Heiz- und Kühlanordnung, die mit einer Anzahl von Heiz- und Kühlkanälen verbunden ist, welche sich auf der den flexiblen Halterungen abgewandten Seite der Biegeform parallel zu den Aufnahmeleisten und auf Höhe der eingelegten Bogenstangen erstrecken.

Vorteilhafterweise entsprechen die Querschnitte der Aufnahmeleisten einem gleichschenkligen Trapez, wobei die kurzen Grundseiten den Halterungen zugewandt sind.

Die Schenkel der Trapeze können dabei mit Aussparungen und dazwischen liegenden Auflagen für die Bogenstangen versehen sein; die Biegeform ist dabei mit mehr Aufnahmeleisten versehen als Bogenstangen zu biegen sind.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel bestehen die flexiblen Halterungen aus an beiden Enden eingespannten Stahlbändern, wobei jedes Stahlband an einem Ende mit einer einstellbaren Spannanordnung zur Einstellung der Spannkraft versehen sein kann, während es an seinem anderen Ende mit einer Stellvorrichtung zur Veränderung des Abstandes zwischen Stahlband und Aufnahmeleisten versehen sein kann.

Die Heiz- und Kühlkanäle können einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweisen, wobei ihre offenen Seiten den Bogenstangen zugewandt sind, während die Länge der Heiz- und Kühlkanäle im wesentlichen denjenigen der Bogenstangen entspricht.

Bei einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist in jedem Kanal eine parallel zur Bogenstange verschiebbare Düse angeordnet, deren Auslaß zur Bogenstangen-Rückseite hin gerichtet ist.

Vorzugsweise ist die Biegeform mit einem Verschlußmechanismus an ihrem der Schwenkachse abgewandten Ende versehen. Dieser Verschlußmechanismus ist mit einer Anordnung zur Steuerung des Vorschubs der Düsen verbunden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch die folgenden Verfahrensschritte gekennzeichnet:
Einteilen der zu biegenden Bogenstangen nach bestimmten Kriterien der Holzeigenschaften in Gruppen;
Zuordnen eines eigenen Biegeablaufprogramms zu den ver­ schiedenen Gruppen, dessen Parameter wie Heizdauer, Heiz­ temperatur, Kühldauer, Kühltemperatur und Spannkraft der Halterungen an die Gruppeneigenschaften angepaßt sind;
Einlegen der Gruppen von Bogenstangen in die unbeheizte Biegeform;
Schließen der Biegeform und Spannen der Bogenstangen durch die Halterungen;
Erhitzen der Stauchzonen auf den Bogenstangen-Oberseiten mit Heißluft während eines vorgegebenen Zeitraums;
Abkühlen mit Frischluft der Bogenstangen-Oberseiten im eingespannten Zustand während eines zweiten vorgegebenen Zeitraums und
Entnehmen der auf Raumtemperatur abgekühlten Bogen aus der geöffneten Biegeform.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. dem erfindungs­ gemäßen Verfahren wird der Vorteil erzielt, daß in erheb­ lich kürzerer Zeit als bisher möglich Bogen mit gleich­ mäßig hoher Qualität herstellbar sind, wobei keine eigens ausgebildeten Spezialisten für die Herstellung erforder­ lich sind. Aufgrund der gleichmäßigen Behandlung eines jeden Bogens und der damit erzielbaren gleichmäßigen Oberflächenverschalung erhält jeder Bogen auf Dauer ein Höchstmaß an Elastizität, Formbeständigkeit, Seiten­ stabilität, d. h. Eigenschaften, die einen guten Bogen auszeichnen, und zwar in reproduzierbarer Art und Weise.

Versuche haben ergeben, daß ein Zeitaufwand für das Entleeren, Einlegen sowie die Heiz- und Kühlzeit in der erfindungsgemäßen Vorrichtung von ca. 12 Minuten erforderlich ist, wobei in diesem Zeitraum je nach Anzahl der verwendeten Aufnahmeleisten eine Vielzahl von Bogen gleichzeitig herstellbar ist. Bei einer Verwendung von sieben Aufnahmeleisten für den gleichzeitigen Biegevorgang von sechs Bogenstangen, können also bei dem oben angege­ benen Zeitaufwand von 12 Minuten pro Tag bis zu 240 Bogen hergestellt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der ein vorteilhaftes Ausführungs­ beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrich­ tung in geöffnetem Zustand;

Fig. 2 dieselbe Seitenansicht mit einer eingelegten Bogenstange;

Fig. 3 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung mit eingelegter Bogenstange in geschlossenem Zustand;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Ebene A-E von Fig. 3;

Fig. 5 einen Querschnitt und

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine Aufnahmeleiste.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht einer erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung und zwar in geöffnetem Zustand, wobei mit 1 eine Biegeform bezeichnet ist, die eine Mehrzahl von parallel zueinander angeordneter Aufnahme­ leisten 3 aufweist, die in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der kleiner als der Durchmesser der zu biegenden Bogenstangen ist. Die Biegeform 1 kann dabei mit sieben Aufnahmeleisten versehen sein, so daß sechs Bogenstangen gleichzeitig verarbeitet werden können. Die Aufnahmeleisten 3 weisen dabei in ihrer Längsrichtung eine Krümmung auf (Fig. 1), die um mindestens 25%, vorzugsweise 30% größer ist als die Krümmung der fertigen Bogen. Ferner verjüngen sich die Breiten der Aufnahmeleisten 3 in Richtung zum Stabende hin und zwar in dem Maß, in dem der Stabdurchmesser zunimmt, wodurch die Heizfläche entsprechend dem anwachsenden Stabquerschnitt kontinuierlich zunimmt.

Unterhalb der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten um eine Schwenkachse 12 verdrehbar angeordneten Biegeform ist eine Anzahl von flexiblen im Abstand voneinander und parallel zueinander angeordneter Halterungen 6 vorgesehen, die als Gegenlager für die eingelegten Bogenstangen dienen. Auf der Oberseite der in den Fig. 1 bis 3 darge­ stellten Biegeform 1 ist eine Anzahl von Heiz- und Kühl­ kanälen 2 vorgesehen, welche sich parallel zu den Auf­ nahmeleisten 3 und auf Höhe der eingelegten Bogenstangen 11 erstrecken.

Wie Fig. 4 erkennen läßt, weisen die Aufnahmeleisten 3 vorteilhafterweise Querschnitte auf, die einem gleich­ schenkligen Trapez entsprechen, wobei die kurzen Grund­ seiten 13 dieser trapezförmigen Aufnahmeleisten den Halterungen 6 zugewandt sind. Fig. 4 zeigt ferner, daß die Bogenstangen 11 derart in die Biegeform eingelegt werden, daß sie durch die beiden Schenkel zweier benach­ barter Aufnahmeleisten 3 sowie in geschlossenem Zustand der Vorrichtung durch die als Gegenlager dienende Halte­ rung 6 gehalten und aufgrund der Krümmung in Längsrich­ tung der Aufnahmeleisten 3 gebogen werden. Die Heiz- bzw. Kühlkanäle 2 sind dabei derart angeordnet, daß deren offene Seite mit einem Teil der Oberfläche der Bogenstangen 11 in Verbindung steht. Der Querschnitt der Heiz- und Kühlkanäle 2 kann vorteilhafterweise U- förmig sein, wobei ihre Länge im wesentlichen denjenigen der Bogenstangen entsprechen. Diesen Kanälen kann von der nicht dargestellten Heiz- und Kühlanordnung Heißluft bzw. Kühlluft zugeführt werden. Es ist auch möglich, in den Kanälen 2 parallel zu den Bogenstangen verschiebbare Düsen (15 in Fig. 4) vorzusehen, deren Auslaß zur Rückseite der Bogenstangen 11 hin gerichtet ist und die die Stangen bereichsweise erhitzen, z. B. beginnend am Kopfende. Die Düse 15 streicht dann an der Bogenstange entlang, wobei der größer werdende Stangenquerschnitt durch eine Verringerung der Vorschubgeschwindigkeit kompensiert werden kann. Nach dem Biegevorgang fährt die Düse in umgekehrter Richtung den Bogen entlang und kühlt ihn mit Frischluft ab.

Wird der Verschlußmechanismus 8 der Biegeform mit einer (nicht dargestellten) Anordnung zur Steuerung des Vorschubs der Düsen 15 gekoppelt, so erhält man einen vollautomatischen Biegevorgang nach dem Schließen der Vorrichtung. Die Verwendung von verschiebbaren Düsen bietet ferner den Vorteil, daß jeweils nur das durch Hitzeeinwirkung gebogene Teilstück der Bogenstange in den Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Aufnahmeleisten 3 gepreßt wird, so daß das noch unbehandelte Ende der Bogenstange sich entwinden kann und dadurch ein vorhergehendes Richten der Rohlinge entfällt. Richten und Biegen wird hierbei in einem Arbeitsgang durchgeführt.

Fig. 1 bis 3 lassen ferner erkennen, daß die als Gegen­ lager für die eingelegten Bogenstangen 11 dienenden Halterungen 6, die vorteilhafterweise als flexible Stahl­ bänder ausgebildet sind, an beiden Enden eingespannt sind. An einem Ende ist dabei eine mit 5 bezeichnete Spannanordnung vorgesehen zur Einstellung der Spannkraft, die im geschlossenen Zustand (Fig. 3) der Vorrichtung auf die eingelegte Bogenstange 11 ausgeübt wird. Am gegenüberliegenden Ende einer jeden Halterung 6 ist weiterhin eine Stellvorrichtung 7 vorgesehen, mit der der Abstand zwischen der Halterung 6 und den Aufnahmeleisten 3 verändert werden kann.

An dem der Schwenkachse 12 der Biegeform 1 zugewandten Ende ist ferner ein Aufnahmeschuh 4 für jeden Bogenkopf vorgesehen.

Fig. 5 und 6 zeigen einen Querschnitt bzw. eine vergrößerte Draufsicht auf eine Aufnahmeleiste 3, wobei die beiden Schenkel des Trapezes, an denen die Bogenstangen 11 anliegen, mit Auflagen 10 bzw. dazwischen angeordneten Aussparungen 9 versehen sein können. Dadurch ist es möglich, daß die den Heiz- bzw. Kühlkanälen 2 zugeführte Heißluft bzw. Kaltluft nicht nur den schmalen durch den Abstand der langen Seiten des Trapezes bestimmten Abschnitt der Bogenstangen 11 erreicht, sondern einen größeren Abschnitt in Umfangsrichtung einer jeden Bogen­ stange 11 gesehen.

Den Heiz- bzw. Kühlkanälen 2 bzw. den Düsen 15 wird durch eine nicht dargestellte Heiz- bzw. Kühlvorrichtung Heißluft bzw. Kühlluft zugeführt, um so den durch die Biegeform 1 und die Halterung 6 erzielte Verformung der Bogenstangen mittels der Mantelverschalung zu stabilisieren.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Biegen unter Verwendung der in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Vorrichtung geht dabei wie folgt vor sich:
Einteilen der zu biegenden Bogenstange nach bestimmten Kriterien der Holzeigenschaften in einzelne Gruppen;
Zuordnen eines eigenen Biegeablaufprogramms zu den derart vorsortierten Gruppen, dessen Parameter wie Heizdauer, Heiztemperatur, Kühldauer, Kühltemperatur und Spannkraft der Halterungen an die Gruppeneigenschaften angepaßt sind;
Einlegen in die unbeheizte Biegeform einer Anzahl von Bogenstangen als Funktion der Anzahl der Aufnahmeleisten;
Schließen der Biegeform und Spannen der Bogenstangen durch die Halterungen;
Erhitzen der Stauchzonen auf den mit den Kühlkanälen in Berührung stehenden Bogenstangen-Oberseiten mit Heiß­ luft während eines vorgegebenen Zeitraums;
Abkühlen mit Frischluft im eingespannten Zustand während eines zweiten vorgegebenen Zeitraums und
Entnehmen der auf Raumtemperatur abgekühlten Bogen.

Die Einteilung gemäß den Holzeigenschaften berücksichtigt dabei z. B. die Holzart, wie Brasilholz oder Fernambuk, den Verwendungszwecke, den Durchmesser und/oder die Länge.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Biegen von Violin-, Viola-, Cello- und Baßbogen, gekennzeichnet durch die folgenden Bauteile:
eine an einem Ende schwenkbar gelagerte Biegeform (1) mit einer Mehrzahl von parallel zueinander angeord­ neten Aufnahmeleisten (3), die einen Abstand voneinan­ der aufweisen, der kleiner als der Durchmesser der zu biegenden Bogenstangen (11) ist, wobei sich die Breite der Aufnahmeleisten in Richtung zum Stabende hin verjüngt im selben Maß, wie der Stabdurchmesser zunimmt und wobei die Aufnahmeleisten (3) eine Krümmung in Längsrichtung aufweisen, die um mindestens 25% größer ist als die Krümmung des fertigen Bogens;
eine Anzahl von flexiblen als Gegenlager für die eingelegten Bogenstangen (11) dienende Halterungen (6) und
eine Heiz- und Kühlanordnung, die mit einer Anzahl von Heiz- und Kühlkanälen (2) verbunden ist, welche sich auf der den flexiblen Halterungen (6) abgewandten Seite der Biegeform (1) parallel zu den Aufnahmeleisten (3) und auf Höhe der eingelegten Bogenstangen (11) erstrecken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeleisten (3) Querschnitte aufweisen, die einem gleichschenkligen Trapez (14) entsprechen, wobei die kurzen Grundseiten (13) den Halterungen (6) zugewandt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel der Trapeze (14) mit Aussparungen (9) und dazwischen liegenden Auflagen (10) für die Bogenstangen (11) versehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeform (1) in der Nähe der Schwenkachse (12) mit einer Mehrzahl von Aufnahmeschuhen (4) für die Köpfe der Bogenstangen versehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeform eine Aufnahmeleiste mehr aufweist als Bogenstangen zu biegen sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die flexiblen Halterungen (6) aus an beiden Enden eingespannten Stahlbändern bestehen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Stahlband (6) an einem Ende mit einer ein­ stellbaren Spannanordnung (5) zur Einstellung der Spannkraft versehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Stahlband (6) an seinem anderen Ende mit einer Stellvorrichtung (7) zur Veränderung des Abstands zwischen Stahlband und Aufnahmeleisten (3) versehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heiz- und Kühlkanäle (2) einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweisen und daß ihre offenen Seiten den Bogenstangen (11) zugewandt sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Heiz- und Kühlkanäle (2) im wesent­ lichen derjenigen der Bogenstangen (11) entspricht.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Kanal (2) eine parallel zur Bogenstange verschiebbare Düse (15) angeordnet ist, deren Auslaß zur Bogenstangen-Rückseite hin gerichtet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeform mit einem Verschlußmechanismus an ihrem der Schwenkachse (12) abgewandten Ende versehen ist und daß dieser Verschlußmechanismus mit einer Anordnung zur Steuerung des Vorschubs der Düsen (15) verbunden ist.

13. Verfahren zum Biegen von Violin-, Viola-, Cello- und Baßbogen unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
Einteilen der zu biegenden Bogenstangen nach bestimmten Kriterien der Holzeigenschaften in Gruppen;
Zuordnen eines eigenen Biegeablaufprogramms zu den verschiedenen Gruppen, dessen Parameter wie Heizdauer, Heiztemperatur, Kühldauer, Kühltemperatur und Spannkraft der Halterungen an die Gruppeneigenschaften angepaßt sind;
Einlegen der Gruppen von Bogenstangen in die unbeheizte Biegeform;
Schließen der Biegeform und Spannen der Bogenstangen durch die Halterungen;
Erhitzen der Stauchzonen auf den Bogenstangen-Oberseiten mit Heißluft während eines vorgegebenen Zeitraums;
Abkühlen mit Frischluft der Bogenstangen-Oberseiten im eingespannten Zustand während eines zweiten vorgege­ benen Zeitraums und
Entnehmen der auf Raumtemperatur abgekühlten Bogen aus der geöffneten Biegeform.