DE415347C

DE415347C - Vorrichtung zum selbsttaetigen Spielen von Streichinstrumenten

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Publication number: DE415347C
Application number: DEA40250D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1925-06-23

Description

Vorrichtung zum selbsttätigen Spielen von Streichinstrumenten. Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom z. Juni tg t i die Priorität auf Grund der Anmeldung in Frankreich vom 7. Juli 192a beansprucht. Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum selbsttätigen Spielen von Violinen oder anderen Streichinstrumenten mittels gelochter Papierbänder und insbesondere auf solche Vorrichtungen, bei welchen das betreffende Instrument in einem Träger derart angebracht ist, daß es um seine Längsachse schwingen kann und dadurch dem Bogen die Saite oder die Saiten darbietet, auf welchen der Bogen spielen muß, indem derselbe Verschiebungen erhält, die denjenigen analog sind, die ihm sonst durch den Arm in einer Richtung senkrecht zur Längsachse des Instruments zuerteilt werden, während gleichzeitig Tasten an den Stellen, die den zu spielenden Noten entsprechen, auf die Saite bzw. die Saiten gedrückt werden. Die Schwingungsbewegungen des Instruments in seinem Träger, die Längsverschiebungen des Bogens und die Bewegungen der Tasten werden durch die Durchlochung des Papierblatts hervorgerufen, die dem zu spielenden Musikstück entspricht.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung dieser Art, bei welcher der Streichbogen an einem seiner Enden (der Spitze) vollkommen frei ist und an seinem anderen Ende, nahe dem Schwanzteil, annähernd an der Stelle, wo er normalerweise von der Hand des Spielenden gehalten wird, von einem System von Gelenkparallelogrammen gestützt wird, das von einem Wagen getragen wird, der sich auf einer Laufbahn senkrecht zur Längsachse des Instruments verschiebt, und zwar unter der Einwirkung von zwei Bälgen o. dgl., die abwechselnd als Motor und Dämpfer wirken und mit einem Druck gespeist werden, der während des ganzen Hubes durch doppelte Entspanner gleichbleibend gehalten wird.
Diese doppelten Entspanner speisen die Bälge oder Arbeits- und Dämpfungszylinder mit veränderlichen Druckunterschieden und in geeignetem Sinne, was wiederum durch Bälge geregelt wird, die durch die Durchlochung des Papiers derart gesteuert werden, daß man Verschiebungen des Bogenträgers mit gewünschten Geschwindigkeiten erhält.
Der Bogen wird gegen die Saiten des Instruments mit einem veränderlichen Druck gepreßt, der bestimmt wird durch die Speisung zweier in umgekehrtem Sinne zueinander wirkenden Bälge mit veränderlichen Drucken, die durch die Durchlochung oder nach dem Belieben des Spielenden geregelt werden; der Bogen verläßt die Saite oder wird im Gegenteil mit verstärktem Druck gegen die Saite@,gepreßt, je nachdem die Wirkung des einen oder anderen Blasebalges plötzlich dadurch ausgeschaltet wird, daß man ihn mit der Außenluft in Verbindung setzt.
Das Instrument wird in bekannter Weise in einer Wiege befestigt, die sich um eine Schwingungsachse bewegt, so daß dem Bogen, wie oben erwähnt, die erforderliche Saite oder Saiten unter der Wirkung von Bälgen dargeboten werden, die durch Durchlochungen im Notenband gesteuert werden. Gemäß der Erfindung ist nun eine Vorrichtung vorgesehen, welche den schnellen Übergang von einer Stellung zur anderen sichert, das Instrument pneumatisch ein wenig anhält, bevor es in die gewünschte Stellung gelangt, zum Zweck, jeden Stoß zu vermeiden, und das Instrument in dieser Stellung festhält oder in dieselbe -zurückführt, wenn das gelochte Papierband auf eine gewisse Länge hin beschädigt ist.
Die Vorrichtung, welche den Druck der Tasten auf die Saiten sichert, ist derart angeordnet, daß die Hauptteile (Antriebsbälge, Hebel, Leitungen usw.) an den Bewegungen des Instruments nicht teilnehmen, und daß ihre Arbeitsweise die Verschiebungen der Wiege in keiner Weise behindert.
Mittels einer sog. Synchronisierungsvorrichtung kann man unmerklich die Abweichungen korrigieren, die sich zwischen den genauen Stellungen, welche der Bogen einnehmen muß, oder den Beziehungsstellungen, die von vornherein durch die Durchlochung festgelegt sind, und den Stellungen, welche der Bogen während des Spiels einnimmt, ergeben könnten. Diese Synchronisierungsvorrichtung wirkt auf die Geschwindigkeit des Antriebssystems des Bogens in dem zur Korrektur erforderlichen Sinne ein, je nachdem mit Bezug auf die Beziehungsstellung ein Voreilen oder eine Verzögerung vorliegt, und mit um so größerer Intensität, je größer die Stellungsabweichung ist.
Die Zeichnungen stellen eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes beispielsweise dar, und zwar zeigt Abb. i die Tragvorrichtung für den Bogen im Aufriß.
Abb. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen . Einzelteil dieser Vorrichtung im Aufriß, teilweise im Schnitt.
Abb.3 ist ein Schnitt nach Linie 3-3 der Abb. 2.
Abb. ¢ zeigt einen Einzelteil in perspektivischer Ansicht.
Abb. 5 zeigt die Tragvorrichtung im Aufriß, jedoch um 9o verdreht mit Bezug auf Abb. i. Abb. 6 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Teil dieser Vorrichtung im Schnitt.
Abb. 7 zeigt in vergrößertem Maßstab einen anderen Teil der Vorrichtung im Aufriß. Abb.8 ist ein Diagramm der Arbeitsweise der beiden Blasebälge, die auf der Tragvorrichtung angebracht sind.
Abb.9 und 9a stellen nebeneinandergelegt eine Gesamtansicht des Antriebssystems für die Bewegungen des Bogens dar.
Abb.9a zeigt einen Einzelteil der Abb.9 im Schnitt.
Abb. i o ist ein Schnitt durch die Antriebsvorrichtung für den den Bogen tragenden Wagen.
Abb. i oa ist ein ähnlicher Schnitt und ver- i anschaulicht eine andere Ausführungsform dieser Vorrichtung.
Abb. i i zeigt im Schnitt einen doppelten Entspannet, der die Antriebsvorrichtung speist. Abb. 12 zeigt im Grundriß, teilweise im Schnitt, das Umkehrventil, welches die Laufrichtung des den Bogen tragenden Wagens steuert.
Abb. 12a, i -2b, 12C sind Schnitte durch dieses Umkehrventil nach Linien i 2,1- i 2R, 12-b-12b, i2c-i2c der Abb. i2.
Abb. 13 und i q. sind senkrechte Längsschnitte und veranschaulichen, wie die Violine an ihren beiden Enden in einer Wiege festgehalten wird.
Abb. 15 zeigt eine Gesamtansicht des Saitenwechselsystems.
Abb. 16 ist ein Schnitt durch einen Einzelteil nach Linie 16-16 der Abb. 15.
Abb. 17 ist ein Schnitt durch ein Ventil mit doppeltem Einlaß, wie solches bei dem Saitenwechselsystem zur Verwendung kommt.
Abb. 18 zeigt ein System von Tasten, die auf die Saiten des Instruments einwirken sollen.
Abb. i 9 und i 9a erläutern zusammen in mehr oder weniger schematischer Weise die Wirkungsweise der Synchronierungsvorrichtung, welche dazu bestimmt ist, die Bewegungsgeschwindigkeit des Bogens zu regeln.
Wie aus Abb. i bis 7 ersichtlich ist, ist der Bogen a nähe seinem unteren Ende, etwa an der Stelle, wo er normalerweise mit der Hand gehalten wird, mittels Schrauben a2 in einer Backe a1 befestigt; diese Backe a1 ist an einer Stange a3 befestigt, die - sich in einer Bohrung verschieben kann, welche in einem Holzblock b vorgesehen und bei b1 mit Kautschuk ausgekleidet ist, so daß der Bogen nicht starr in diesem Block b befestigt ist, der untere Teil der Stange a3 stützt' sich gegen einen elastischen Anschlag b=, der dazu dient, dem Bogen eine zur Horizontalen etwas geneigte Stellung zu geben. Ein mit dem Block -b fest verbundener Arm b- trägt an seinem oberen Ende eine Blattfeder b4, deren Druck auf den Bogen a man mittels einer Schraube b5 regeln kann; diese Feder b4 hält -den Bogen in seiner . horizontalen Stellung fest.
Dieses elastische Befestigungssystem soll verhindern, daß der Bogen in irgendeinem Falle eigene Schwingungen von kurzer Dauer ausführen kann, welche die Arbeitsweise der Vorrichtung stören würden.
Man kann die Höhe der den Bogen tragenden Backe a1 mit Bezug auf den Block b regeln, indem man die Schrauben b6, welche die Stange a= zwischen den beiden Blockhälften einspannen, lockert und die Stange in ihrem Lager mehr oder weniger in senkrechter Richtung verschiebt.
Der Block b ist fest verbunden mit einem System von Hebeln, welche zwei Paar Parallelogramme bilden, die zu beiden Seiten seitlicher Ständer cl, cl angeordnet und auf einem Wagen c befestigt sind. Ein erstes Parallelogramm d, e, f, g (Abb. 1) gestattet der Stange/, g nur senkrechte Verschiebungen; das zweite Parallelogramm ' f, g, *h, i gestattet der Stange h, i, welche den Block b trägt, der durch den Bolzen b7 mit beiden seitlichen Stangen h, i verbunden ist, ebenfalls nur wagerechte Verschiebungen. Der sich senkrecht zur Stange h, i erstreckende Bogen a kann sich also nur parallel zu sich selbst, d. h. horizontal, verschieben.
Das Parallelogramm f, g, h, i wird vervollständigt durch eine Stange f, k, die dazu bestimmt ist, eine Stellungsänderung zu verhindern. Die Seite f, i kann die Stellung f, i' einnehmen, indem sie um f schwingt, wenn der Bogen schnelle Verschiebungen von geringer Weite erhält, die identisch sind mit den Bewegungen, die durch das Handgelenk des Spielenden übertragen werden, wie nachstehend noch erläutert werden wird. Das Ganze wird gestützt und im Gleichgewicht gehalten durch eine Feder b$, die auf den Block b einwirkt. Die Gelenke d, e, f, g, h, i, f, k werden von Zapfen mit minimaler Reibung gebildet.
Der Wagen c, welcher dieses System von Parallelogrammen trägt, kann sich auf einer festen Laufbahn verschieben, die von Schienen c2, c2 gebildet wird, auf welchen Rollen cs des Wagens c laufen. Ketten c4, cä, die an dem Wagen c befestigt sind, sollen diesem eine hin und her gehende Bewegung erteilen. Zwei andere Ketten hl, h2, die bei hs an einer Verlängerung des Hebels h, i befestigt sind, sollen dem den Bogen tragenden Arm f, i eine schnelle Schwingbewegung von geringem Anschlag erteilen. Aus obigem geht hervor, daß der Bogen elastisch in einem Block b festgehalten wird, der selbst an einem System von Gelenkhebeln befestigt ist, dessen Rolle darin besteht, dem Bogen Längsbewegungen von geringer Weite und in der Höhe nur Parallelverschiebungen zur Längsrichtung des Bogens zu gestatten. Wenn man unter diesen Bedingungen den Bogen unter einem bestimmten Druck gegen die Saiten des Instruments preßt, so ist dieser Druck gleichbleibend, selbst wenn im Hinblick auf die verschiedenen Biegungen, die durch den Bogen und die Saiten bedingt werden, der Bogen mitgenommen wird, um sich senkrecht zu verschieben, ganz gleich, welcher Teil des Bogens in Tätigkeit ist.
Um den Druck des Bogens gegen die Saiten des Instruments abändern zu können, bedient man sich zweier Bälge A, B (Abb. 1, 5 und 9), welche in umgekehrtem Sinne zueinander auf einen der den Bogen tragenden Hebel h, i einwirken, und zwar unter Vermittlung einer Schnur m, die über einen Rahmen tt gespannt ist, welcher sich um die Achse nl-nl an der Seite drehen kann, die der die Schnur m tragenden Seite gegenüberliegt; das untere Ende des Armes h, i trägt zwei Rollen ml, welche bei den Verschiebungen des Bogens von geringer Weite über die Schnurm laufen. Ein kleiner Draht n2 verbindet den Rahmen n mit der beiden Bälgen A, B gemeinsamen beweglichen Platte; diese Bälge werden von dem Wagen getragen, und die eine Platte dieser beiden Blasebälge ruht auf einer festen Stützfläche des Wagens. Die beiden Bälge wirken demzufolge auf den Rahmen n ein, und die Drucke, welche sie übertragen, teilen sich durch die Schnur m, die Rollen ml und den Hebel h, i dem Bogen und den Saiten des Instruments mit.
Der Balg A veranlaßt, daß sich der Bogen a mit veränderlichem Druck gegen die Saiten preßt; er wird gespeist durch einen Erstspanner Dl (Abb. 9a) mit veränderlichem Druck. Dieser besteht aus einem Balg, dessen um ihr Scharnier 12 bewegliche Platte 11 einen Pfropfen 13 trägt, welcher die Öffnung 14 des Gebläses S mehr oder weniger verschließen kann.
Der Druck der Luft am Ausgang des Erstspanners Dl und demgemäß in dem Balg A wird bestimmt durch den Öffnungsgrad der Platte 11, d. h. durch die Spannung von Federn 15, r5', 15"..., die ihrerseits durch den Schließungsgrad der Bälge 16, 16' 16"... geregelt wird, welche durch das Gebläse S gespeist werden, wenn die normalen Relaisventile 17, 17', 17" . . . von bekannter Konstruktion offen sind, d. h. wenn die Rohre 18, 18', 18"..., welche mit den durch die Durchlochung des Papierbandes gesteuerten Öffnungen des Gleitblocks F verbunden sind, diese Relaisventile mit der Außenluft in Verbindung setzen. Die Bälge 16, 16', 16"... sind so eingerichtet, daß sie sich unter dem mittleren Druck des Gebläses S vollständig schließen, und. die Federn 15, 15', 15" . . . sind so berechnet, daß sie, je nach den Verlängerungen, die ihnen durch das Schließen der Bälge zuerteilt werden, die Skala der gewünschten Drucke liefern.
Man kann auch, um veränderlichen Wirkungen auf die Platte 11 des Balges Dl zu erzielen, die Federn 15, 15', 15" . . . weglassen und Bälge, die durch einen normalen Entspannen von gleichbleibendem Druck gespeist werden, in veränderlicher Zahl direkt wirken lassen; dies bezieht sich auch auf ähnliche Fälle, die im Laufe der Beschreibung der Erfindung vorkommen werden.
Der Balg A übt auf den Bogen a eine Wirkung aus, die ziemlich proportional dem Druck ist, der in dem Erstspanner Dl herrscht. Der Balg B, der in entgegengesetztem Sinne wirkt, wird durch einen normalen Entspanner D° gespeist, dessen Druck ein für allemal durch die Feder 19 geregelt ist und der eine gleichbleibende Wirkung auf den Bogen ausübt.
In einem gegebenen Augenblick legt sich der Bogen a gegen die Saiten (Abb. 8) mit einem Druck p p2 -p p1 - p1 p', wobei p p1 der veränderliche Druck ist, der durch den Balg A erteilt wird, und p' p2 der gleichbleibende Druck, der durch den Balg B geliefert wird. Die beiden Bälge A, B können mittels Ventile 20 und 2 i (Abb. 9 und 9a) zur gewünschten Zeit mit der Außenluft in Verbindung gesetzt werden; diese Ventile sind durch die Leitungen 2o' und 21' mit zwei Löchern des Gleitblocks F verbunden, die durch die Durchlochung des Papierbandes geöffnet werden können. Die Ventile stehen durch Leitungen 20" und 21" mit den BälgenA,B und durch Leitungen 2o"' und 21"' mit den entsprechenden Entspannern Dl und D2 in Verbindung. Wenn das Ventil 2o des Balges A in Tätigkeit tritt, d. h. wenn es durch die Leitung 2o' mit der Außenluft in Verbindung gebracht ist, wird die Wirkung dieses Balges A plötzlich aufgehoben, und der Bogen a unterliegt nunmehr allein der Einwirkung der Kraft ps p4 (Abb. 8), welche gleich ist der Kraft p1 p-°, infolgedessen er plötzlich die Saite verläßt. Tritt dagegen das Ventil 21 des Balges B in Tätigkeit, so wird die Wirkung des Balges B aufgehoben, und der Bogen wird einer Kraft p pi an Stelle der Kraft p p:' unterworfen; die Saite wird alsdann frei betätigt.
Ein System von Hebeln 22, 23, 24, die mit dem Balg D' verbunden sind und in einem Handgriff 22' endigen, der im Handbereich des Spielenden liegt, gestattet letzterem, den Druck des Balges D1 und demgemäß den Druck des Bogens auf die Saiten zu ändern und somit in gewissem Maße den Ausdruck des Musikstücks zu ändern. Mittels eines zweiten in der Zeichnung nicht veranschaulichten Handgriffs kann man die Geschwindigkeit des Spiels verändern, indem man, wie dies auch in den bekannten, mechanisch spielbaren Klavieren üblich ist, auf den Lufteinlaß des Motors einwirkt, der die gelochte Papierrolle betätigt.
Die Verschiebungen des den Bogen c tragenden Wagens werden durch eine Antriebsvorrichtung geregelt, welche zwei Bälge Sm und Sa umfaßt (Abb. to), die mechanisch derart miteinander verbunden sind, daß der eine sich öffnet, wenn der andere sich schließt; der Balg, welcher sich öffnet, wirkt als .Dämpfer, während der Balg, welcher sich schließt, als Motor wirkt.
Diese Bälge können auch durch zwei Zylinder C (Abb. toa) ersetzt werden, in welchen sich zwei Kolben Cl, Cl bewegen, die miteinander verbunden sind und keine Stopfbüchsen besitzen.
Jeder dieser beiden Zylinder ist, wie die beiden Bälge, abwechselnd Motor und Dämpfer. Die Gesamtheit dieser Bä'.ge oder Kolben setzt sich in Bewegung, wenn der Unterschied in den Drucken ausreicht, um auf die beweglichen Platten der Bälge oder auf die Kolben eine Wirkung auszuüben,- welche größer ist als der Widerstand. Jeder dieser Bälge oder Zylinder ist durch eine Leitung, in welcher sich Öffnungen von veränderlichem Querschnitt befinden, mit einem doppelten Entspanner verbunden, dessen Rolle darin besteht, zur gewünschten Zeit Drucke herzustellen, die aber während des ganzen Hubes der Bälge oder Kolben gleichbleibend sind.
Die erzielte Geschwindigkeit ändert sich je nach der Geschwindigkeit, mit welcher die Luft aus den Öffnungen veränderlichen Querschnitts der Leitungen ausströmt. Die Drucke und die Querschnitte ändern sich gemeinsam, um erstens eine Verausgabung von Luft durch die Öffnungen hindurch zu gestatten, die genau gleich ist derjenigen, welche für die Volumenänderung der Bälge oder Zylinder bei dem in Betracht kommenden Druck erforderlich ist, und zweitens eine Regelung durch Abdämpfung zu gestatten, welche einegleichbleibende Geschwindigkeit gibt, wobei jedes Bestreben zur Beschleunigung auf der Abdämpfungsseite eine Komplementärwirkung erzeugt, während jedes Bestreben zur Verlangsamung die Wirkung der Abdämpfung verringert.
Die Wirkungsweise dieser doppelten Entspanner ist folgende (Abb. 11) Dn sei ein normaler Entspannen der unter Zwischenschaltung eines nicht veranschaulichten normalen Ventilrelais mit dem Gebläse S durch die Leitung 25 in Verbindung steht; er ist einerseits durch die Leitung 26 mit der Leitung 27 verbunden, die ihrerseits mit dem Organ (Balg oder Zylinder), in welchem ein gleichbleibender Druck erzeugt werden soll, verbunden ist, und anderseits durch die Leitung 28 mit einem umgekehrten Entspannet DL. Der letztere besteht aus einem Balg, dessen bewegliche Platte 29 unter Vermittlung einer einstellbaren Stange 31 das Heben eines Ventils 3o veranlassen kann. Die bewegliche Platte 29 dieses Balges ist, ebenso wie diejenige des normalen Entspanners Dn, mit einem zweiarmigen Hebel verbunden, dessen Arme 32 und 33 etwas ungleich sind, so daß eine auf 3-4 ausgeübte Wirkung sich ungleichmäßig auf die beiden Entspannet verteilt. -Unter diesen Bedingungen flacht sich, wenn der normale Entspännet D,1 für einen beliebigen Druck eingestellt ist, der umgekehrte Entspanner Dl für einen etwas größeren Wert P+e ab. Das Ventil 3o dieses Entspanners D' öffnet sich und stellt den Regeldruck P wieder her. Wenn der mit der Leitung 27 verbundene Balg oder Zylinder als Motor wirkt, wird er mit dem Regeldruck P des normalen Entspanners Dn während des ganzen Hubes gespeist. Wirkt der Balg oder Zylinder aber als Dämpfer, so besteht keine Verbindung mehr mit dem Gebläse S. Der Dämpfungsbalg oder -Zylinder erzeugt in der Leitung einen Druck; wenn dieser Druck größer wird als der Wert P-;- e, so hebt sich das Ventil 3o und stellt den Druck wieder her, so daß dieser niemals den Wert P -j- e überschreiten kann. Die gesamte Antriebsvorrichtung zeigt folgende Anordnung (Abb.9 und 9a) : bei D3 und D4 die beiden doppelten Entspanner, die den Bälgen S3 und S¢ entsprechen (diese beiden Entspanner sind schematisch veranschaulicht, aber zusammengesetzt, wie aus Abb. i i ersichtlich). An einem Balancier 35, der in seiner Mitte bei 36 durch die Feder 37 aufgehängt ist, sind die Stangen 38, 39 befestigt, welche diesen Balancier mit den beiden doppelten Entspannern D3, D4 verbinden. Die Feder 37 ist derart gespannt, daß die Entspanner einen Druck P geben, welcher für beide gleich ist. An den Enden des Balanciers 3 5 sind Federn 40 und 41 befestigt, die so eingestellt sind, daß sie in dem Entspanner D3 einen Druck P1 und in dem Entspanner D4 einen Druck = o geben. Dieser Druck P1 ist der Höchstdruck, welcher erforderlich ist, um die größte Geschwindigkeit zu erhalten. Federn 42, 42', 42"' . .., deren Wirkung entgegengesetzt ist derjenigen der Endfedern 40, 41, sind an einem der Enden des Balanciers 35, der Feder 40 gegenüber, befestigt; diese Federn 42 können durch Bälge 43... gespannt werden, deren Schließen unter Vermittlung eines normalen Ventilrelais 44 ... durch die Durchlochung des Papierbandes gesteuert wird.
Veranlaßt die Durchlochung das Schließen eines oder mehrerer dieser Bälge 43 ... und demgemäß das Spannen der entsprechenden Feder oder Federn 42. .., so verringert sich die Druckminderung in dem linken Entspanner D3, indem die Einwirkung der Federn 37 und 4o auf die Stangen 38, 39 in entsprechender Weise verringert wird; dagegen erhöht sich die Druckminderung in dem rechten Entspanner D4. Das Schließen der Bälge 43 . . ., von denen nur einer der übersichtlichkeit der Zeichnung wegen veranschaulicht ist, und deren Wirkungen sich addieren, erzeugt also zwischen den Entspannern D3, D¢ Druckunterschiede, die mit der Anzahl der in Wirkung treteTiden Bälge 43 ... abnehmen. Jeder Balg 43 ... betätigt anderseits zwei Schieber, von denen je einer auf jeder, Leitung 45 und 46 angebracht ist, die von den Entspannern zu den Bälgen S3, S4 gehen, welche abwechselnd als Motor und Dämpfer wirken. Wie veranschaulicht, wirkt der Balg 43 durch den Hebel 47, der mit seiner beweglichen Platte verbunden ist, auf den Schieber 48, der eine Öffnung 49 in der Leitung 45, die von dem doppelten Entspanner D3 ausgeht, steuert; anderseits betätigt er unter Vermittlung eines Systems von Hebeln 50, 50', 50", 5o"' den Schieber 51, welcher eine Öffnung 52 auf der Leitung 46, die vom Entspanner D4 ausgeht, steuert. Auf diese Weise spannt ein Balg 43 . . ., wenn er sich schließt, die entsprechende Feder 42 ... und schließt zu gleicher Zeit einen Teil der Leitungen, welche von den Entspannern D3, D4 zu den Motor- und Dämpfungsblasebälgen S3, S4 gehen.
Die Federn 42 . .. und die durch die Schieber 48 gesteuerten Öffnungen 49 sind angebracht, um in dem gesamten Motor die gesamte Skala der erforderlichen Geschwindigkeiten, von der Höchstgeschwindigkeit bis zur niedrigsten Geschwindigkeit, zu verwirklichen.
Die doppelten Entspanner D3, D4, die somit mit veränderlichen Druckunterschieden gespeist werden, sind mit den Bälgen S3, S4 unter Vermittlung eines Umkehrventils St verbunden, welches dazu bestimmt ist, in dem geeigneten Sinne den Druckunterschied je nach der Laufrichtung herzustellen (Abb.9, 12, 12a, i2b, 12C).
Dieses Umkehrventil besteht aus einem Gehäuse, welches durch eine horizontale Zwischenwand 53 in zwei Kammern geteilt ist, eine obere Kammer und eine untere Kammer; diese beiden Kammern sind ihrerseits wieder durch Zwischenwände 55, 56, die rechtwinklig in den beiden Kammern angeordnet sind, in zwei Abteile eingeteilt; die untere Kammer besitzt ein Linksabteil 56a, in welches eine Leitung 57 mündet, welche mit dem Balg S3 verbunden ist, und ein rechtes Abteil 56b, in welches die Leitung 58 mündet, die zu dem rechten Balg S4 geht (Abb. 9).
Die obere Kammer besitzt ein vorderes Abteil 55a, welches durch die Leitung 59 mit dem Hochdruckentspanner D3 verbunden ist (Abb. 12), und das hintere Abteil 5511 dieser Kammer steht durch die Öffnung 54 mit der unteren Kammer 6o eines Gehäuses 66 in Verbindung, welches seitlich und sich nach hinten erstreckend an das Hauptgehäuse angeschlossen ist; dieses Gehäuse 66 ist durch die horizontale Zwischenwand 67 in zwei Kammern geteilt, und die obere Kammer ist ihrerseits wieder durch eine Zwischenwand 61 in ein vorderes und hinteres Abteil 61a und 6i15 eingeteilt; das vordere Abteil 61a der oberen Kammer dieses Gehäuses steht durch die Leitung 62 mit dem Niederdruckentspanner D4 in Verbindung. ! In der horizontalen Zwischenwand, welche das erstere Gehäuse teilt, sind zwei Paar Ventile angebracht; oberhalb des rechten Abteils 561' sind zwei Ventile 63,7, 63h angeordnet, die an einem Hebel 63c aasgelenkt sind, welcher an seinen Enden unter der Einwirkung zweier Gegenfedern steht und durch einen Balg 63 (Abb. i 2a) betätigt wird, der durch die Durchlochung des Papierbandes unter Zwischenschaltung eines normalen Ventilrelais gesteuert wird.
Ist der Balg 63 offen (Abb. i 2a), so ist das Ventil 63t offen, und das Ventil 63b geschlossen; ist der Balg geschlossen, so ist das Umgekehrte der Fall. Diese beiden Ventile 63a und 63h steuern die Verbindung des Abteils 56h der unteren Kammer mit den vorderen und hinteren Abteilen 55a und 551, der oberen Kammer. In derselben Weise (Abb. 12b) steuern die beiden Ventile 64a und 6411, die an einem Hebe164c aasgelenkt sind und durch den Balg 64 betätigt werden, die Verbindungen des linken Abteils 56a der unteren Kammer mit den vorderen und hinteren Abteilen 55a und 55h der oberen Kammer. Schließlich steuern die beiden Ventile 65a und 65h, die an den Hebel 65c ange- . lenkt sind und durch den Balg 65 angetrieben werden, die Verbindungen zwischen der unteren Kammer 6o und den beiden vorderen und hinteren Abteilen 61a und 61" des seitliehen Gehäuses 66; eine im oberen Teil der hinteren Kammer 6iv vorgesehene Öffnung 68 sichert die Verbindung mit der Außenluft. Der Balg 65 ist zu normaler Zeit offen, d. h. das Ventil 65a ist geöffnet, und das Ventil 651, i ist geschlossen (Abb. i2c).
Angenommen, der Balg 63 sei offen und der Balg 64 sei geschlossen (Abb. I 2a, i 2b). .' Der Hochdruckentspanner D3 steht durch die Leitung 59, das Abteil 55a und durch das geöffnete Ventil 63a, das Abteil 5611 und die Leitung 58 mit dem Balg S4 in Verbindung, welcher sich schließt und zum Motor wird; durch die Transmission 71 ... 7o bewirkt er das Öffnen des Balges S3, der dann die Rolle des Dämpfers spielt; dieser Balg S3 steht durch die Leitung 57, das Ventil 56a, das geöffnete Ventil 64j, die Kammer 55v, die Öffnung 54, das Abteil 6o, das geöffnete Ventil 65-, das Abteil 61a und die Leitung 62 mit dem Niederdruckentspanner D4 in Verbindung.
Ist der Balg 63 geschlossen und der -Balg 64 geöffnet, so ist das Umgekehrte der Fall; der Balg S5 steht mit dem Hochdruckentspanner D3 in Verbindung und wird Motor, während der Balg S4 mit dem Niederdruckent-Spanner D4 in Verbindung steht und als Dämpfer wirkt.
Der Balg 65 dient dazu, den als Dämpfer dienenden Balg plötzlich auf atmosphärischen Druck zu setzen, so daß man in gewissen Fällen große Beschleunigungen erhält.
Schließt -sich der Balg 65, so ist das Ventil 65a geschlossen und das Ventil 651) geöffnet. Unter diesen Bedingungen steht der Balg S3, der beispielsweise als Dämpfer wirken soll, durch die Leitung 57, das Abteil 56a, das geüffnete Ventil 64h, die Kammer 55, die öffnung 54, das Abteil 6o, das geöffnete Ventil 65h, das Abteil 61h und die Öffnung 68 mit der Außenluft in Verbindung. Da das Ventil 65a geschlossen ist, so kann der Entspanner nicht in die freie Luft verausgaben.
Man ersieht hieraus, daß man durch den durch die Durchlochung des Papierbandes in den gewünschten Zeiträumen bewirkten Antrieb der Bälge 63, 64 und 65 die gewünschten Bewegungen der Bälge S-3, S4 erhält.
Die auf diese Weise durch Leitungen veränderlichen Querschnitte mit veränderlichen Druckunterschieden und in geeigneter Richtung gespeisten Bälge S3, 'S4 (Abb. 9) betätigen den den Bogen c tragenden Wagen unter Vermittlung von Riemen und Kettchen 70,71 . welche über Daumen 72, 73 laufen, die fest mit Scheiben 74, 75 verbunden sind, und unter Vermittlung der Fäden 76, 77, der Scheiben 78, 79, der Fäden 8o, 81, der Scheiben 82, 83 und der mit dem Wagen verbundenen Fäden c4, c5. Die Daumen 72, 73 sind dazu bestimmt, die Antriebswirkung der Bälge S3, S4 auf die Scheiben 7 4, 7 5 gleichbleibend zu halten; diese Daumen besitzen ein solches Profil, daß sie die Änderungen in der durch die Bälge gelieferten Wirkung je nach dem Grade ihrer Öffnung ausgleichen.
Die Scheiben 74 und 75 sitzen auf festen Achsen, während die Achsen der Scheiben 78 und 79 von einem veränderlichen Parallelogramm getragen werden, dessen Seite an den Schwingungsbewegungen der Violine beim Saitenwechsel teilnimmt, wie nachstehend noch erläutert werden wird. Die einzelnen Hebel, welche diese Änderung des Parallelogramms bewirken, stehen in einem solchen Verhältnis zueinander, daß, wenn der ganze Apparat in Ruhe ist, die auf das Instrument übertragenen Bewegungen, die demselben eine gewisse Verschiebung zuerteilen, auf den Wagen c und demgemäß auf den Bogen Bewegungen von gleicher Weite und Geschwindigkeit übertragen, so daß sich aus der Tatsache der Drehung des Instruments niemals Relativbewegungen des Bogens und der Saiten ergeben können, und demgemäß Nebentöne ausgeschlossen sind.
Die. Achsen der Scheiben 82 und 83 -sind in einem veränderlichen Parallelogramm 88, 89, 90, 91 gelagert; die Seite 88, gi dieses Parallelogramms ist an ihren verlängerten Enden mit zwei Federn 92 und 93 verbunden und trägt zwei Stellschrauben 94, 95, die in ihrer Lage eingestellt werden können. Die Gesamtheit dieser Federn 92, 93 und der Stellschrauben 94, 95 ist so geregelt, daß die Stellschrauben 94,95 die in den Kammern 96, 97, welche mit einem Balg S= verbunden sind, angebrachte öffnungen öffnen, wenn ein zusätzlicher passiver Widerstand die Wirkung erhöht, die sich der Verschiebung des Wagens c widersetzt; das Öffnen dieser öffnungen bestimmt ein Entweichen von Luft in den Balg S-', dessen Rolle darin besteht, durch seine bewegliche Platte, die unter Zwischenschaltung einer Feder 98 mit Hebeln gg, ioo verbunden ist, Bremsen ioi, io3 zu*betätigen, welche sich leicht gegen die Scheiben 74, 75 legen. Die normalerweise für einen festen Wert der Widerstandskraft festgelegte Bremswirkung vermindert sich also, wenn der Wagen bei seiner Verschiebung auf einen normalen Widerstand stößt, der sich beispielsweise aus einem erhöhten Druck des Bogens auf die Saiten ergeben könnte.
Auterdem kann der Bogen a aus *der abwechselnden Bewegung, die ihm durch die Verschiebungen des Wagens c unter dem Zug der Fäden c4, c5 übertragen wird, schnelle Bewegungen von geringer Weite erhalten, die gleichbedeutend den Bewegungen sind, welche durch den Handgriff des Spielenden übertragen werden, und zwar erfolgt dies in folgender Weise: An dem Wagen c sind die beiden Enden Cl, c7 eines Fadenstrangs o. dgl. befestigt, der über zwei Scheiben 103, 104 läuft. Der Fadenstrang, dessen Enden hl, 112 an dem Gelenkarm h, i befestigt sind, welcher den Bogen a trägt, läuft über zwei Scheiben ro5, io6. Der obere Faden des ersten Fadenstrangs und der untere Faden des zweiten Fadenstrangs sind an einem Punkt 107 miteinander verbunden. Unter diesen Bedingungen erleidet der Punkt 107, wenn die Scheiben io5 und io6 unbeweglich sind, keinerlei Verschiebung. Mit Bezug auf den Wagen c, bei dessen hin und her gehender Bewegung werden aber die beiden Scheiben 105, roh, die durch das Gelenksystem io5, io8, iog, i io, i i i. io6 fest miteinander verbunden sind, mit einer gewissen Geschwindigkeit durch die Bälge S', SO verschoben, so werden Relativverschiebungen auf den Bogen a übertragen, unabhängig von den Bewegungen, die er von dem Wagen c erhält. Es wird also durch geeignete Änderung der Geschwindigkeit dieser Verschiebungen mit Bezug aufeinander möglich sein, alle möglichen Kombinationen der Bewegungen, die durch den Arm und das Handgelenk erzielt werden, zu verwirklichen.
Um veränderliche Geschwindigkeiten zum Schließen der Bälge S5, SC zu erhalten, werden letztere unter Vermittlung von Ventilen i 12, 112', 112"... und 113, H Y, I l3" . . . in veränderlicher Anzahl gespeist, die veränderliche Querschnitte besitzen und durch die Durchlochung des Papierbandes gesteuert werden; die Ventile i 12 und i 13 bestimmen das Ingangsetzen der Blasebälge S5, S6, während die Ventile 112', 112"... und 113', I 13"... den Querschnitt verändern.
Die Violine V oder ein anderes Instrument mit Saiten und Bogen wird in einer Wiege u befestigt (Abb.13 und 14), welche so eingerichtet ist, daß sie Instrumente aufnehmen kann, deren Abmessungen etwas voneinander abweichen. Diese Wiege muß eine Verstellung des Instruments in der Längsrichtung und in der Höhe gestatten, damit die Saiten sich in geeigneter Weise dem Bogen darbieten. Diese Einstellung wird durch Blöcke ui, u2 ermöglicht, die man mittels Gewindebolzen u3, u4 mit Flügelmuttern in der Höhenrichtung bewegen kann. Die Violine V wird in geeigneter Weise ihrer Länge nach aufgebracht und durch Klemmen u5, u(, auf den Blöcken itl, u° festgehalten. Die Klemmen haben ein Daumenprofil und sind dazu bestimmt, unter Zwischenschaltung einer mehr oder weniger elastischen Bekleidung auf die beiden Enden des Instruments einzuwirken; diese Klemmen u5, ue sind an Arme der Blöcke u1, u= angelenkt.
Die Wiege u wird zwischen zwei Zapfen u7, u7 aufgehängt, um welche sie schwingen kann, um dem Bogen die geeignete Saite oder Saiten darzubieten. Sie ist durch Hebel i 14, 115 (Abb. 9 und 15) mit Winkelhebeln i 16, 117 verbunden, die durch Schnüre i r 8, i i g mit Scheiben i 2o, 121 in Verbindung stehen, welche auf derselben Spindel befestigt sind wie die Ausgleichsdaumen 122, 123, die durch die Bälge S 11, S 12, S 13, S 14 betätigt werden. Die Daumen 122, 123 sind ebenso wie die Daumen 72, 73 gemäß Abb. 9 vorgesehen, um eine gleichbleibende Wirkung der Bälge zu erzielen, ganz gleich, welches der Grad des Öffnens der letzteren ist.
Die Bälge S 11, S 12 sind gleich groß, ebenso die Bälge S 13, S 14, doch besitzen die beiden ersteren eine geringere Fläche und demgemäß eine geringere Kraft als die beiden anderen.
Die Daumen 122 und 123 sind fest mit Sektoren 124, 125 verbunden; sie nehmen unter Vermittlung eines Zapfens 126, 127 die entsprechenden Scheiben i2o, 121 mit einem gewissen Spielraum (Abb.16) elastisch mit. Der- Zapfen 126, 127 ist in einer Nut der entsprechenden Scheibe i 2o, 121 gelagert unter Zwischenschaltung kleiner Spiralfedern 128, 129 in den Nuten zu beiden Seiten des Zapfens 126, 127.
Die beiden Sektoren 124, 125, die durch eine Stange 13o miteinander verbunden sind, sind anderseits durch Stangen 131, 132 mit einem Läufer 133 verbunden, der an seinen Enden zwei Rollen 134, 135 trägt, überwelche ,6 läuft. Der Läufer 133 ein endloses Tuch ikann sich unter der Einwirkung der Sektoren 124, 125 auf einem festen Stück 137 verschieben, welches mit Öffnungen 01, O=, 0'" 04, 05, 05. 07, Os versehen ist, die mit Ventilen mit doppeltem Einlaß in Verbindung stehen.
Jedes dieser Ventile s (Abb. 17) besitzt zwei Kammern 138, 139, die durch eine Zwischenwand 14o, die aus einer Membran mit einem Kapillarloch besteht, getrennt sind. Die Kammer 138 steht durch die öffntuig 1.11 mit dem Gebläse in Verbindung; 142 ist eine der beiden Arbeitsöffnungen, die in die Kammer 139 münden.
Oberhalb der beiden Kammern 138, 139 ist ein Block 143 angeordnet, der aus mehreren übereinanderliegenden Plättchen zusammengesetzt ist, die mit einem achsialen Loch versehen sind, durch welches mit möglichst geringem Spielraum eine Stange 144 hindurchgeht, die durch die Membran der Wandung i 4o bewegt wird; die Räume zwischen den Plättchen des Blockes 143 bilden somit aufeinanderfolgende Auslaßkammern, und es kann zwischen der Kammer 138 und der oberhalb des Blockes 143 belegenen Kammer 145 ein Entweichen von Luft nicht stattfinden. Die Stange 144 betätigt ein Ventil 146, bei dessen Heben zwei Öffnungen 1.17 und 148 miteinander in Verbindung gebracht werden, die in der Kammer 145 zu beiden Seiten des Ventils 1.16 vorgesehen sind; die Öffnung 147 ist die zweite Arbeitsöffnung. und die öffnung 1:18 führt zu einem normalen Ventilrelais.
Damit dieses Ventil mit doppeltem Eintritt das normale Ventilrelais betätigen kann, müssen die beiden Arbeitsöffnungen 1.12 und 147 gleichzeitig freigegeben werden; wird nämlich nur die Öffnung 1.12 freigegeben, so wird wohl das Ventil 1:16 unter der Einwirkung des Gebläses S an der Öffnung 1.11 von seinem Sitz abgehoben, aber infolge der dichten Trennung zwischen den Kammern 138, 139 einerseits und 145 anderseits tritt die Arbeitsöffnung 148 nicht in Verbindung mit der Außenluft, weit ja die Öffnung 147 als geschlossen gilt. Ebenso wird, wenn die Öffnung 147 offen ist, während die Öffnung 1,12 geschlossen ist, das Ventil 146 auf seinem Sitz verbleiben. Es besteht keine Verbindung zwischen den Öffnungen 147 und 148. Werden aber beide Öffnungen 142 und 147 gemeinsam geöffnet, so stellt das gehobene Ventil 146 die Verbindung zwischen den Öffnungen 14; und 148 her, und das mit der Öffnung 148 verbundene Ventilrelais tritt in Tätigkeit.
Bei der in Abb. 15 veranschaulichten Anordnung kommen 8 Ventile mit doppeltem Eintritt s1, s2, s3, s1, s5, s6, s7, s8 zur Verwendung; eine der Arbeitsöffnungen 147 dieser Ventile ist mit der entsprechenden Öffnung 01, O°- . . . 0g in dem Stück 137, auf welchem sich der Läufer 133 verschiebt, verbunden; die andere Arbeitsöffnung 1,12 dieser Ventile ist mit einem Loch verbunden, welches durch die Durchlochung des Papierbandes freigegeben werden kann. Es sind vier solcher Löcher t1, t2, t3, 11 vorhanden, die den Stellungen auf den vier Saiten entsprechen. Für das Spiel auf zwei Saiten zugleich genügt es, die Anzahl der Teile im Verhältnis von 4 zu 7 zu erhöhen.
Damit eines dieser Ventile s1, s2 ... sich bewegt, müssen die beiden Löcher 0l, O22 . . . und t1, t= . .. gleichzeitig durch den Läufer 133 und die Durchlochung des Papierbandes freigegeben werden.
Die Entfernung zwischen den Rollen 134 und 135 des Läufers 133 ist so gewählt, daß, wenn die Violine sich in der Spiellage befindet, 4 Öffnungen 0l, O22 . . . an den Ventilen s1, s= münden, welche durch das über die Rollen laufende Tuch i36verschlossenwerden.
Der Läufer 133 trägt an seinem oberen Teil eine Rolle 149, die mit der Innenfläche eines Hebels i 5o in Eingriff steht, welcher bei i 51 an einen festen Punkt angelenkt ist. In der Nähe der Spiellagen und zu beiden Seiten derselben tritt die Rolle 149 mit Erhöhungen in Berührung, die auf der unteren Fläche des Hebels 15o angebracht sind, und hebt den Hebel etwas, so daß er das Ventil 152 öffnet, welches dem freien Ende des Hebels gegenüber angeordnet ist; dieses Ventil 152 steht durch eine Leitung 153 mit Ventilen mit doppeltem Eintritts", s10, ähnlich den Ventilen gemäß Abb. 17, in Verbindung; diese Ventile s9, s1° sind außerdem mit je zwei normalen Ventilrelais 154, 155 und 156, 157 verbunden.
Angenommen, man spiele in der Stellung t2, d. h. in der Stellung, für welche die Durchlochung des Papierbandes das Loch 12, welches mit einer der Arbeitsöffnungen eines jeden der Ventile mit doppeltem Einlaß s2 und s6 in Verbindung steht, offen läßt; der Läufer 133 verschließt dann aber die Löcher O-', O"; die Ventile mit doppeltem Einlaß s2 und s6 bewegen sich infolgedessen nicht. Muß man in Stellung 13 spielen, so wird das Loch t3 ein wenig- vor dem Augenblick, wo der Stellungswechsel erfolgen muß; geöffnet; die Löcher t° und t3 sind dann zu derselben Zeit geöffnet. Da das Loch 07 offen ist, läßt das Ventil mit doppeltem Einlaß s7, dessen beide Arbeitsöffnungen 07 und t3 gleichzeitig geöffnet sind, das normale Ventilrelais 154 sich bewegen, mit welchem es durch die Leitungen 158 verbunden ist; dieses Ventil 15:1 läßt den Balg S11 in Tätigkeit treten, und dieser wirkt auf die Scheiben-und Daumenvorrichtung 12o, 122 ein; der Sektor 124 wird um den Betrag verschoben, der durch das Spiel des Zapfens 127 gestattet wird, welcher den Läufer 133 um denselben Betrag von links nach rechts zieht. Bis dahin ist aber das Loch t2 offen geblieben; sobald der Läufer 133 sich verschoben hat und das Loch 02 geöffnet worden ist, läßt das Ventil mit doppeltem Einlaß s2 das normale Ventil 157 in Tätigkeit treten, mit welchem es durch die Leitung 159 verbunden ist; das Ventil 157 betätigt den Balg S12, der auf die Scheiben-und Daumenvorrichtung 121, 123 einwirkt; die Violine V, auf die zwei gleiche, nach entgegengesetzten Richtungen wirkende Kräfte einwirken, rührt sich nicht von der Stelle. Ist der Augenblick des Übergangs zur Stellung 0 gekommen, so wird das Loch t2 verschlossen, und das normale Ventil 1'57 wird dann nicht mehr durch das Ventil mit doppeltem Einlaß s2 betätigt; der Balg S12 hört auf zu wirken; der Balg verschiebt infolgedessen den Läufer 133 und die Violine V nach rechts. Sobald der Läufer 133 durch seine Rolle 149 mit der entsprechenden Erhöhung des Hebels 15o in Berührung kommt, ist das Ventil 152 geöffnet, und das Ventil mit doppeltem Einlaß s9 setzt das normale Ventilrelais 155 in Tätigkeit; letzteres betätigt den starken Balg S 13, der die Violine sehr schnell in Stellung bringt; die Violine kann die Stellung 1,1 nicht überschreiten, da der Läufer 133 im gewünschten Augenblick die Öffnung 07 schließt, so daß das Ventil mit doppeltem, Einsaß s7 zur Ruhe kommt und die Bälge S 11 und S 13 zu wirken aufhören.
Diese Anordnung ist eine solche, daß eine zufällige Beschädigung des gelochten Papieres oder Kartons nur kurz wirkt; das Instrument wird zurückgebracht, sobald die beschädigte Stelle passiert ist. Wenn das Ganze gut ausbalanciert ist und die beschädigte Strecke nur kurz ist, tritt ein Stellungswechsel nicht ein.
Die Vorrichtung der Tasten, die auf die Saiten des Instruments an den gewünschten Stellen und in den gewünschten Augenblicken drücken sollen, wird von einer Reihe gekrümmter Hebel 16o, r6o'. . . (Abb. 18) gebildet, die um Achsen 161, 161' . . . schwingen können, welche fest mit der das Instrument V tragenden Wiege u verbunden sind. Diese Hebel 16o, 16o'... tragen an ihrem oberen Teil, der mit der Saite V1 in Berührung treten soll, eine Kautschukbekleidung und an ihrem unteren Teil eine Rolle 162, 162'...
Unter dem Tisch W des Apparats sind ebensoviel Stücke 163, j63'... befestigt, als Tasten vorhanden sind, welche auf die Saiten drücken; diese Stücke 163 nehmen an den Bewegungen der Violine nicht teil und besitzen einen gekrümmten Teil 164, 164' . . ., der so angeordnet ist, daß sein Mittelpunkt sich bei u7 auf der Schwingungsachse der Wiege u befindet, wenn dieses Stück 163, 163'... unter der Einwirkung des Balges 165, 165' . . ., der durch die Durchlochung des Papierbandes betätigt wird, gesenkt wird.
Eine Rückziehfeder 166, 166'... sucht beständig jedes Stück 163, z63'... nach oben zurückzuziehen; die Rolle r62, 1621... ist also mit dem gekrümmten Teil 164, 164' des entsprechenden Stückes 163, 163'. . . nur dann in Berührung, wenn die Taste 16o, 16o'... durch den Antrieb des Balges 165, 165'... auf die Saite hinabgesenkt ist. Diese Anordnung gestattet, die Tasten zu betätigen, bevor die Saiten V1 sich unter dem Bogen darbieten, was eine notwendige Bedingung für die Ausführung schneller Striche oder von harfenartigen Akkorden ist. Schließlich erzeugt die Bewegung der gekrümmten Hebel keine Kraft, die den Bewegungen der Wiege u schädlich ist, da die Reaktion durch die Schwingungsachse u7, u7 der Wiege geht.
Die verschiedenen Bewegungen «-erden durch die Durchlochung nebeneinandergestellt. Jedoch muß die Stellung des Bogens, um gleich zu sein mit derjenigen, die ihm ein Musiker geben würde, in jedem Augenblick vollkommen bestimmt sein, denn wenn bei der Ausführung eines musikalischen Satzes der Bogen, anstatt in der vorgeschriebenen Stellung anzuhalten, diese etwas überschreiten würde, und derselbe Irrtum sich mehrere Male in demselben Sinne wiederholen würde, ist es möglich, daß der Bogen am Ende seines Hubes gegen sein unteres oder oberes Ende schlägt, bevor der Satz vollkommen beendet ist.
Um das zu vermeiden, benutzt man folgende Einrichtung: Der Hub des Bogens sei in N-Stellungen oder Bezugsstellungen eingeteilt. Unter den Löchern des Gleitblocks, die durch die Durchlochung des Papierbandes freizugeben sind, sind dann N-Löcher für diese Stellungen vorgesehen; dies sind die Bezugsstellungen; wird eines dieser Löcher freigegeben, muß sich der Bogen in der entsprechenden Stellung befinden. Ist er es nicht, muß eine Korrektur vorgenommen werden; die Anzahl N hängt von der zu erzielenden Genauigkeit ab.
L (Abb. 19) sei ein Plättchen, dessen Länge <lem Höchsthub des Bogens entspricht. Diese Länge braucht nicht genau diejenige des Hubes zu sein; es genügt, daß sich vor dem Plättchen L ein Läufer M verschiebt, der durch geeignete Verkleinerungen mit dem Bogen verbunden ist. Dieses Plättchen ist in N-Stellungen eingeteilt; in dem veranschaulichten Beispiel sind es sieben, die mit I, II, III, IV, V, VI und VII bezeichnet sind. Jede dieser Stellungen umfaßt eine gewisse Anzahl von Löchern, die in ein und derselben Querreihe angeordnet sind. Die Anzahl ist veränderlich, je nach der Anzahl der zu erzielenden Geschwindigkeiten; in dem veranschaulichten Beispiel sind 7 Geschwindigkeiten für die eine und andere Richtung angenommen, die jeder Stellung entsprechen. 7 Löcher sind symmetrisch mit Bezug auf die Längsachse des Plättchens L angeordnet. Der Läufer M, der sich auf dem Plättchen L verschiebt, besitzt einen diagonalen Schlitz; ist Synchronismus vorhanden, d. 1i. herrscht übereinstimmung zwischen der Stellung, die der Bogen in einem gegebenen Augenblick tatsächlich einnimmt, und der Bezugsstellung oder Stellung, die er einnehmen muß, so befindet sich die Querachse X-Y des Läufers M genau den Löchern gegenüber, die dieser Bezugsstellung entsprechen; unter diesen Bedingungen gibt der diagonale Schlitz des Läufers das Loch frei, das sich auf der Längsachse des Plättchens L befindet, d. h. also das vierte Loch der Lochreihe, die dieser Bezugsstellung entspricht; befindet sich aber der Bogen vor oder hinter seiner Bezugssstellung, so wird der Schlitz ein Loch freigeben, das sich oberhalb oder unterhalb der Längsachse des Plättchens befindet, und zwar in einer Entfernung, die um so größer ist, je größer die Stellungsabweichung ist.
Jedes der Löcher des Blättchens L ist durch eine Leitung mit einer der Arbeitsöffnungen eines Ventils mit doppeltem Einlaß, wie ein solches in Abb. 17 veranschaulicht ist, verbunden, während die andere Arbeitsöffnung dieses Ventils mit einem der Löcher verbunden ist, welches den Bezugsstellungen des Bogens entspricht; es sind dies die Löcher, die durch die Durchbohrung des Papierbandes freigegeben werden. Diese derart betätigten Ventile mit doppeltem Einlaß bilden Relais, welche ihrerseits in Verbindung mit Löchern des Gleitblocks den Bezugsgeschwindigkeiten entsprechen und pneumatische Organe, wie Bälge, betätigen, die, ganz gleich, welches die gewählte Geschwindigkeit ist, die Geschwindigkeit des Bogens aufrechterhalten, wenn der Bogen seine Bezugsstellung einnimmt, oder aber die Geschwindigkeit des Bogens beschleunigen oder verzögern, wenn letzterer eine Stellung hinter oder vor der Bezugsstellung einnimmt. In Abb. i9 ist jedes der drei Löcher einer Querreihe, die einer Bezugsstellung I, 1I ... VII entspricht, mit einer der Öffnungen eines Ventils eines Blocks von Ventilen verbunden; es sind demgemäß je sieben Blöcke R1, R= . . . R7 vorhanden, von denen jeder sieben Ventile umfaßt, von denen jedes einer Bezugsstellung entspricht; jeder Block ist anderseits bei P1, P= . . . P7 mit dem Loch der entsprechenden Bezugsstellung auf dem Gleitblock verbunden.
Die Ventile der Blöcke R1, R2 . . . R7 betätigen Leitungen T1, T° ... T7, welche zu Blöcken W1, W= . . . W7 von Ventilen mit doppeltem Einlaß gehen; die ersten, zweiten . . . siebenten Ventile der Blöcke R1, R2 ... R7 sind alle mit ein und derselben Leitung TI,-T2 ... T7 verbunden, welche zu einem Block W7, W6...Wl führt.
In der Zeichnung sind nur diejenigen Blöcke veranschaulicht, welche den positiven Geschwindigkeiten entsprechen, d. h. für eine Bewegungsrichtung des Bogens; eine gleiche Anzahl von Blöcken, die den negativen Geschwindigkeiten entspricht, ist für die andere Bewegungsrichtung des Bogens vorgesehen.
Die Ventile der Blöcke W1, W2 . . . W7 sind auch mit den Löchern V1, V2 ... V7 des Gleitblocks verbunden, die den zu erzielenden positiven Geschwindigkeiten entsprechen; es sind dies die Löcher, welche durch die Durchbohrung des Papierbandes freigegeben werden.
Die Blöcke W1, W2 ... W7 betätigen Bälge Z, dreizehn an der Zahl, welche die Verschiebung des den Bogen tragenden Wagens bei den verschiedenen Geschwindigkeiten bestimmen; drei zusätzliche Geschwindigkeiten sind geringer als die normale Mindestgeschwindigkeit; es sind dies die Geschwindigkeiten -z, -i, o; drei zusätzliche Geschwindigkeiten sind größer als die normale Höchstgeschwindigkeit; es sind dies die Geschwindigkeiten 8, g und i o. Eine beliebige Geschwindigkeit wird durch das Funktionieren aller Bälge Z von der Nummer der genannten Ordnung erzielt; beispielsweise wird die Geschwindigkeit 5 durch die Wirkung der Bälge erhalten, welche den Geschwindigkeiten i, z, 3, 4. und 5 entsprechen.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Ist Synchronismus vorhanden,- so gibt der Schlitz des Läufers M, wie oben erläutert, das vierteLoch jeder Querreihe des Plättchens L frei. Für jede Bezugsstellung I, II...VII wird der entsprechende Ventilblock R1, R° ... R7, der durch das Loch der Bezugsstellung P1, P2 ... P7 und durch das vierte Loch jeder Querreihe des Plättchens L betätigt wird, durch sein viertes Ventil, welches mit der Leitung T4 verbunden ist, einen der Einlässe des Blockes W4 öffnen. Für diesen Block wird die Geschwindigkeit, welche durch das Loch VI, V2 ... V7 veranlaßt wird, welches durch die Durchbohrung des Papierbandes freigegeben wird und dem zweiten Einlaß der Ventile dieses Blockes W4 entspricht, genau die erzielte Geschwindigkeit sein, denn die verschiedenen Ventile dieses Blockes W4 führen zu den Bälgen, welche die Geschwindigkeiten i, z, 3... 7 geben, je nachdem das Loch der Geschwindigkeiten, welches durch die Durchbohrung des Papierbandes freigegeben wird, das Loch VI, V2 ... V7 ist. Es gibt Übereinstimmung der Geschwindigkeiten i, a, 3 ...7 ohne Abweichungen.
Ist dagegen kein Synchronismus vorhanden, d. h. befindet sich der Bogen vor oder hinter seiner Bezugsstellung, so wird der Diagonalschlitz des Läufers M ein Loch des Plättchens L freigeben, welches mehr oder weniger weit von der Längsachse des Plättchens entfernt ist; dieses Loch wird unter Vermittlung eines Ventils (eines anderen als des vierten) eines der Blöcke IPI, IZ@ . . . R' das Arbeiten eines der Blöcke WI, W2 ... W7 bestimmen, wobei dieser Block um so weiter von dem Block W4 entfernt ist, je größer die Stellungsabweichung ist. Hier gibt es also keine übereinstimmung der Geschwindigkeiten mehr, und das Geschwindigkeitsloch V', V2 oder V7, welches durch die Durchlochung des Papierbandes freigegeben ist, wird das Bewegen von Bälgen Z bestimmen, die eine höhere oder niedrigere Reihennummer einnehmen, je nach der Abweichung. Je nachdem .also der Bogen voreilt oder zurückbleibt, wird er durch die Geschwindigkeitsbälge mit einer geringeren oder größeren Geschwindigkeit betätigt, so daß er in die Bezugsstellung zurückgeführt wird.

Claims

PATENT-ANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zum selbsttätigen Spielen von Streichinstrumenten mittels gelochter Papierbänder, bei welcher das Instrument in seinem Träger um seine Längsachse schwingen kann, und Bälge, die durch das gelochte Papierband gesteuert werden, die Längsverschiebungen des Streichbogens bewirken, der an einem seiner Enden (der Spitze) vollkommen frei ist und an seinem anderen Ende, nahe dem Schwanzteil, von einem System von Gelenkparallelogrammen gestützt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dieses System von Gelenkparallelogrammen von einem Wagen (c) getragen wird, der sich auf einer festen und starren Laufbahn (c2) senkrecht zur Längsachse des Instruments (r) verschiebt, und zwar unter der Wirkung von zwei Bälgen, Zylindern o. dgl. (s3, s4), die abwechselnd als Motor und Dämpfer wirken und mit einem Druck gespeist werden, der während des ganzen Hubes durch doppelte Entspanner (D3, D4) konstant gehalten wird, wobei der Motor mit einem Druck gespeist wird, der höher ist als derjenige für den Dämpfer, so daß die Arbeitsleistung sich aus der Druckdifferenz ergibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die doppelten Entspanner (D3, D4) die als Motor und Dämpfer wirkenden Bälge oder Zylinder (S3, S4) mit verschiedenen und veränderlichen Drucken speisen, die durch Bälge (43) reguliert werden, welche durch die Durchlochung des Papierbandes gesteuert werden und deren Deckel mit den Deckeln der Entspanner (D3, D4) unter Vermittlung eines Systems von Hebeln (35, 36, 38, 39) und Federn (42, 42', 42" usw.) verbunden sind, welche eine Gegenwirkung zu derjenigen anderer Federn (4o, 4i) ausüben, die so reguliert sind, daß sie in einem der Entspanner (D3 oder D4), der als Motor wirkt, einen Höchstdruck erzeugen, während in dem anderen Entspanner (D4 oder D3), der als Dämpfer wirkt, ein Nulldruck erzeugt wird, wobei dieser Höchstdruck der größten Geschwindigkeit entspricht, so daß der Druckunterschied in den Entspannern (D3, D4) je nach der Anzahl der in Wirkung tretenden Bälge (43) veränderlich ist.
3. Vorrichtung nach Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der verschiedenen Bälge (43), die durch die Durchlochung des Papierbandes gesteuert werden, verschiedene Öffnungen (49, 52) von veränderlichem Querschnitt steuert, die in Leitungen (45, 46) vorgesehen sind, die die Entspanner (D3, D4) mit den Bälgen (S3, S4) verbinden, so daß man veränderliche Geschwindigkeiten zum Schließen der den Bogen tragenden Wagen betätigenden Bälge (S3, S¢) erzielt, die der Ausströmungsgeschwindigkeit der von den Bälgen (S3, S¢) unter verschiedenem Druck herkommenden Luft durch diese Öffnungen (49, 52) von veränderlichem Querschnitt hindurch entsprechen.
4. Vorrichtung nach Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umkehrventil (S1), welches in der die doppelten Entspanner (D3, D4) mit den Bälgen (S3, S4) verbindenden Leitung angeordnet ist und von den durch die Durchlochungen des Papierbandes kontrollierten Bälgen (63, 64, 65) gesteuert wird, in der geeigneten Richtung den Druckunterschied in den beiden Bälgen (S,, S4), je nach der zu erzielenden Bewegungsrichtung, herstellt.
5. Vorrichtung nach Anspruch i, bei welcher der Bogen durch von dem durchlochten Papierband gesteuerte Bälgegegen die Saiten des Streichinstruments gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Bogens (a) gegen die Saiten durch zwei Bälge (A, B) erzielt wird, die in entgegengesetztem Sinne zueinander auf das den Bogen tragende Gelenkparallelogrammsystem einwirken, derart, daß der Bogen die Saite verläßt oder im Gegenteil mit erheblich verstärktem Druck gegen dieselbe gepreßt wird, je nachdem die Wirkung des einen oder anderen Balges (A, B) plötzlich dadurch ausgeschaltet wird, daß er mit der Außenluft in Verbindung gesetzt wird.
6. Vorrichtung nach Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der eine (B) der beiden gegeneinander wirkenden Bälge (A, B) mit gleichbleibendem Druck gespeist und der andere Balg (A) mit veränderlichem Druck durch einen Entspanner (Dl) gespeist wird, wobei dieser Druck beispielsweise durch die Durchlochung des Papierbandes geregelt werden kann, welches verschiedene Bälge (16, 16', 16" . ..) in Tätigkeit setzt, die auf den Deckel des Entspanners (Dl) unter Vermittlung von Federn (15, 15', 15"...) einwirken, oder von Hand durch den Spielenden mittels eines Handgriffes (22l), der mit dem Deckel des Entspanners (Dl) verbunden ist.
7. Vorrichtung nach Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bogen (a) horizontal, senkrecht zur Längsachse des Instruments (v), in einer Backe (a1, Abb. z, 3) gehalten wird, die mit dem Träger (c) durch zwei Gelenkparallelogramme (d, e, f, g und f, g, h, i) verbunden ist, wobei die eine der Seiten (lt, i) des die Backe (a1) tragenden Parallelogramms mit dem beweglichen Deckel der beiden Bälge (A, B) mit entgegengesetzter Wirkung derart verbunden ist, daß der durch die beiden Bälge ausgeübte resultierende Druck durch das Gelenksystem auf den Bogen (a) übertragen wird, der senkrecht gegen die Saite oder die Saiten des Instruments (v) gedrückt wird, gleichgültig, welches die Biegung des Bogens und der Saiten ist und demzufolge ganz gleich, welcher Teil des Bogens (Spitze oder unteres Ende) in Tätigkeit gesetzt i,st. B. Vorrichtung nach Ansprüchen i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Seite (h, i) des Gelenkparallelogramms (f, g, 1t, i), welches die Spannbacke (a1) des Bogens trägt, mit Gliedern (11l, 1t2'), und ein Hebelsystem (io5, io6, io8, i i i, Abb. 9 und 9a) mit den Deckeln von Bälgen (S5, S6), die unter der Kontrolle der Durchlochung des Papierbandes stehen, verbunden ist, so daß dem Bogen (a) abwechselnd schnelle Längsbewegungen und solche von geringer Weite übertragen werden, die ähnlich sind den Bewegungen, die gewöhnlich dem Bogen durch das Handgelenk des Spielenden mitgeteilt werden. 9. Vorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Anordnung einer durch einen Balg (SZ) gesteuerten Bremsvorrichtung (ioi, ioa), mittels deren selbsttätig dem Antriebssystem, welches durch die Bälge (S3, S4) betätigt wird und die Verschiebungen des den Bögen tragenden Wagens (c) erzeugt, eine ziemlich gleichbleibende Widerstandskraft entgegengesetzt werden kann, ganz gleich, welches die Änderungen der passiven Widerstände sind, indem die Bremswirkung, die normal für einen festen Wert durch eine Feder (98), welche auf den Balg (S2) einwirkt, eingestellt ist, sich verringert, wenn der Wagen (c) gegen einen anormalen Widerstand stößt, der sich beispielsweise aus einem verstärkten Druck des Bogens (a) auf die Saiten des Instruments ergibt, wobei dieser Regulierbalg (S2) mit einem gleichbleibenden Druck durch den Entspanner (D2) gespeist wird und mit der Atmosphäre (bei 94., 96 und 95, 97) in Verbindung gesetzt wird, wenn ein zusätzlicher passiver Widerstand die Übertragungswiderstandskraft des Wagens (c) erhöht. i o. Vorrichtung nach Anspruch i, bei welcher das Instrument- (v) in einer Wiege (tt, Abb.15) befestigt ist; die um die Längsachse des Instruments schwingen. kann, um dem Streichbogen (a), -der unter der Einwirkung von durch die Lochungen des Papierbandes gesteuerten Bälgen steht, die erforderliche Saite oder Saiten darzubieten, dadurch gekennzeichnet; daß diese Bälge (Sll, Sl2, S13, S14) zwei Gruppen (S11, S13 und S1°, S14) bilden, die den beiden Verschiebungsrichtungen entsprechen und in deren jeder einer der Bälge (Sls und S14) eine größere Oberfläche und demgemäß eine größere Kraft besitzt als der andere (S11 und S1?), und daß die Bälge mit größerer Oberfläche (Sls und S14) nahe den Spielstellungen in Wirkung treten, um den Anfang oder den Übergang von einer Stellung in die andere zu beschleunigen oder um im Gegenteil die Bewegung zu verzöern und die Stöße in dem Augen-:Z blick zu verhindern, wo das Instrüment in der Spielstellung anlangt, wobei diese Bälge (S11, S1=, S13, S14) durch besondere Ventile mit doppeltem Einlaß (s1 ... ss) gesteuert werden, die gleichzeitig durch das gelochte Papierband und die Lage des Instruments (v) geregelt werden. i i. Vorrichtung nach Ansprüchen i und io, dadurch gekennzeichnet, daß jedes dieser besonderen Ventile (sl ... s8) eine Arbeitsöffnung (t1, t2. ..) besitzt, die jeder der Spielstellungen des Instruments entspricht, und eine andere Arbeitsöffnung (o1, o= ... ), die durch einen Läufer (133) geregelt wird, der an den Verschiebungen des Instruments (v) teilnimmt, so daß, wenn das Instrument in eine gewisse Spielstellung gebracht ist (z. B. in die Stellung, in der das Loch (t=) von dem gelochten Papierband freigegeben ist), und bevor es in eine andere Spielstellung gebracht wixd, das gelochte Papierband eines der Löcher (il, t=' ... ), welches der neuen Stellung entspricht (z. B. das Loch t3), etwas vor dem gewünschten Augenblick für den Stellungswechsel freigibt, die beiden Löcher, welche diese beiden Spielstellungen entsprechen (die Löcher P und 13) gleichzeitig freigegeben werden, die beiden kleinen Bälge (S11, S1') in Tätigkeit treten und das durch die beiden gleichen Kräfte nach entgegengesetzten Richtungen bewegte Instrument sich nicht von der Stelle rührt, während, wenn das der alten Stellung entsprechende Loch (z. B. 12) durch das gelochte Papierband verschlossen wird und nur einer der Bälge (S11 oder S1°) betätigt wird, das Instrument sich zu verschieben beginnt, wobei es den Läufer (i33) mitnimmt, der einen der großen Bälge (Sl@ oder S14, je nach der Verschiebungsrichtung) mitnimmt, um die Verschiebung zu beschleunigen, bis der Läufer (133) die Tätigkeit der beiden Bälge (S11 oder Slz und S13 oder S14) ausschaltet, wenn das Instrument in der gewünschten Stellung angelangt ist. 12. Vorrichtung nach Anspruch i, bei welcher Tasten, welche die Finger des Spielenden ersetzen, im gewünschten Augenblick durch vom gelochten Papierbund gesteuerte Bälge gegen die Saite oder die Saiten gepreßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß jeder dieser Bälge (165, 165'..., Abb. 18) ein Stück (163, 163'...) betätigt, das um einen festen Punkt herum gelenkig angeordnet ist und einen besitzt, gekrümmten dessen Krümmungsmittelpunktsich Teil (164, 164...) ' auf der horizontalen Schwingungsachse (a7) der Wiege (a) des Instruments (v) befindet und das dazu bestimmt ist, lediglich in dem Augenblick, wo die Taste betätigt werden soll, mit einem Hebel (16o, 16o'...) in Berührung zu kommen, der die entsprechende Taste trägt und um eine feste Achse (161, 161'. ..) auf der Wiege (u) des Instruments (v) gelenkig angeordnet ist, so daß kein Organ des pneumatischen Antriebs durch die Bewegungen des Instruments mitgenommen wird und die Betätigung der Antriebsvorrichtung für die Tasten keine Störung bei den Verschiebungen der Wiege (u) hervorruft. 13. Vorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Anordnung einer Synchronisierungsvorrichtung, mittels deren unmerklich die Abweichungen korrigiert werden können, die sich zwischen den genauen Stellungen, die der Bogen einnehmen muß, oder den von vornherein durch die Durchlochung des Papierbandes festgelegten Bezugsstellen und den Stellungen, die der Bogen während des Spiels einnimmt, ergeben könnten, und die darin besteht, daß der den Bogen tragende Wagen (c) bei seiner Bewegung eine Platte (M, Abb. 19) mitnimmt, die mit einem Diagonalschlitz versehen ist, der sich vor einer festen Platte (L) verschiebt, die eine Anzahl von Teilungen besitzt, die der Anzahl von Teilen oder Bezugsstellungen entspricht, in welche der gesamte Hub des Bogens (a) eingeteilt ist, und daß diese Stellungen oder Teilungen (I bis VII) der Platte (L) jede eine gewisse Anzahl von Löchern (z. B. 7) besitzen, die an Ventilblöcken endigen, so daß, wenn der Bogen (a) in richtiger Lage ist, das Loch (¢) (in der Mitte der 7 Löcher) freigegeben ist und keine Korrektur erfolgt, während, wenn der Bogen voreilt oder hinter seiner Bezugsstellung zurückbleibt, die Löcher (3, 2, i oder 5, 6, 7, je nach der Verschiebung des Bogens) freigegeben werden und die Ventilblöcke so betätigt werden, daß sie die Geschwindigkeit, die dem den Bogen tragenden 'Vagen (c) gegeben wird, in dem geeigneten Sinn verändern, wobei die Korrektur um so größer ist, je größer die Entfernung zwischen der tatsächlichen Stellung des Bogens und der Bezugsstellung ist.