DE4213469A1

DE4213469A1 - Keyboard for piano-type instrument

Info

Publication number: DE4213469A1
Application number: DE19924213469
Authority: DE
Inventors: Ulrich Hermann
Original assignee: HERMANN ULRICH DIPL MUSIKER
Current assignee: HERMANN ULRICH DIPL MUSIKER
Priority date: 1992-04-24
Filing date: 1992-04-24
Publication date: 1993-10-28

Abstract

An adjustable tension spring (1), long compared to the key lever (2), runs parallel to it, forming a return spring and determining the resistance to playing. One end is fixed to a spring-mounting roughly at the middle of the lever, and the other adjustably to the frame. The latter end can be coupled to an adjusting screw (4) via a screw thread (3) or swivel joint. The spring can be enclosed by elastic vibration-dampening material.

Description

Die Erfindung betrifft eine Tastatur für ein klavierartiges Musikinstrument mit einer Tastenwichtung.The invention relates to a keyboard for a piano-like Musical instrument with a key weighting.

Das Spielgefühl einer klavierartigen Tastatur eines hochwer tigen Pianoinstrumentes ist abhängig von der Mechanik der Tastenanordnung und dem gewichteten Hammeranschlag über die gesamte Breite der Tastatur.The feel of a piano-like keyboard of a high-quality The actual piano instrument depends on the mechanics of the Key arrangement and the weighted hammer stroke over the entire width of the keyboard.

Es sind Anordnungen an klavierartigen Tastenhebeln bekannt (DE 36 41 813), bei der jede Taste gegen Federkraft um eine erste horizontale Drehachse schwenkbar gelagert ist und über einen an der Taste angebrachten Stößel bei Betätigung der Taste gegen eine Steuerkurve an einen um eine zweite horizontale Drehachse schwenkbaren mehrarmigen Reaktionshebel drückt und diesen unter Abfahren der Steuerkurve zunächst gegen eine große und dann gegen eine kleine Reaktionskraft aus einer ersten Endlage in eine kleine Endlage schwenkt.Arrangements on piano-like key levers are known (DE 36 41 813), in which each key against spring force by one first horizontal axis of rotation is pivotally mounted and above a plunger attached to the button when the button is pressed against a control curve to one around a second horizontal Swiveling multi-arm reaction lever presses and this while moving off the control curve against one large and then against a small reaction force from one swivels the first end position into a small end position.

Der Stößel wird dabei gegen Federkraft verschwenkt, wobei sich die Steuerkurve von ihrer anfänglichen Stößelanlagestelle aus über einen in Betätigungsrichtung des Stößels abfallen den Bogen erstreckt und ein zweiter Arm des Reaktionshebels eine Zusatzmasse aufweist, die auf den Reaktionshebel ein Drehmoment in Richtung auf die erste Endlage ausübt und daß der Abstand der Stößel-Anlegestelle von der Drehachse des Reaktionshebels kleiner als der Abstand des Schwerpunktes der Zusatzmasse (Blei o. ä.) von dieser Drehachse ist.The plunger is pivoted against spring force, whereby the cam from its initial tappet location drop out over in the direction of actuation of the plunger extends the bow and a second arm of the reaction lever has an additional mass on the reaction lever Exerts torque in the direction of the first end position and that the distance of the tappet landing from the axis of rotation of the Reaction lever smaller than the distance of the center of gravity the additional mass (lead or similar) of this axis of rotation.

Neben funktionellen Nachteilen weist die Einrichtung ein rela tiv hohes Gewicht aufgrund zusätzlich angeordneter Massen auf. Mit Nlei gewichtete Tastaturen erfordern außerdem einen zweiarmigen Tastenhebel oder einen entsprechenden kraftum leitenden Antrieb.In addition to functional disadvantages, the facility has a rela tiv high weight due to additionally arranged masses on. Keyboards weighted with nlei also require one two-armed key lever or a corresponding force conductive drive.

In der DE 31 23 780 wird ein Tastenmusikinstrument beschrieben, bei dem die Tasten jeweils mit einem der Tonerzeugung dienen den Betätigungsorgan verbunden und mittels einer Schenkel feder in Betätigungsrichtung vorgespannt und auf einer quer zu den Längsachsen der Tasten angeordneten Lagerachse gelagert sind. DE 31 23 780 describes a keyboard musical instrument where the buttons are used to generate sound connected to the actuator and by means of a leg spring biased in the direction of actuation and on a cross mounted to the longitudinal axes of the keys arranged bearing axis are.

Diese Tastaturen haben den Nachteil, daß mit dem Tastenweg eine permanente Kraftzunahme nachteilig für das Tastgefühl vom Pianisten empfunden wird. Diese bekannten Anordnungen mit vorgespannten Federn werden dem klaviertypischem Schwer kraftwiderstand nicht gerecht.These keyboards have the disadvantage that with the key path a permanent increase in strength detrimental to the tactile sensation is felt by the pianist. These known arrangements with preloaded springs become the typical piano heavy Force resistance does not do it justice.

Das Ziel der Erfindung besteht deshalb darin, mit einfachen Mitteln eine gewichtssparende Tasteneinrichtung mit verbesser tem Tastempfinden und einem klaviertypischem Schwerkraftwider stand zu schaffen.The aim of the invention is therefore with simple Means a weight-saving key device with improvements tactile sensation and a piano-typical gravity resistance stood to create.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bekannte Mittel so anzuordnen, daß unter Verwendung einarmiger Tastenhebel und Federelemente keine spürbare Kraftzunahme, aber bleibende Spielschwere, bei Betätigung der Taste erfolgt.The invention is based, so known means the task to arrange that using one-armed key levers and Spring elements no noticeable increase in force, but permanent Game severity, when pressing the button.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine im Verhältnis zum Tastenhebel lange Zugfeder lösbar und in ihrer Zugkraft einstellbar längs und nahezu parallel zum Tasten hebel als Rückstell- und Tastenwichtungselement gespannt ist.According to the invention the object was achieved in that a in relation to the key lever, long tension spring can be released and in their traction adjustable lengthways and almost parallel to the feel lever is cocked as a reset and key weighting element.

Während das eine Ende der Zugfeder etwa in der Mitte des Tasten hebels an einer Federaufhängung befestigt ist, ist das andere Ende über ein Drehgelenk mit einer Stellschraube an der Rück wand des Klaviaturbodens verankert.While one end of the tension spring is approximately in the middle of the button lever is attached to a spring suspension is the other End over a swivel with a set screw on the back anchored to the wall of the keyboard floor.

Die Federlänge beträgt ein Mehrfaches der Spieltiefe der Tasten. Bei Tastenbetätigung wird die Länge der Zugfeder nur gering fügig verändert. Somit verändert sich der tastbare Kraftwider stand der Tasten nur unwesentlich. Auch bei Einstellung der Spiel schwere durch Spannen der Feder mit einer Stellschraube bleibt die Strecke der Federauslenkung konstant.The spring length is a multiple of the depth of the keys. When the button is pressed, the length of the tension spring is only slight vigorously changed. Thus the palpable force changes the keys were only insignificant. Even when the Play heavy by tensioning the spring with an adjusting screw the distance of the spring deflection remains constant.

Bei größerer Spielschwere, z. B. durch Spannen und damit Ver längern der Zugfeder verringert sich sogar vorteilhaft die prozentuale Auslenkung der Zugfeder.With greater difficulty, z. B. by tensioning and thus Ver lengthening the tension spring even advantageously reduces the percentage deflection of the tension spring.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung mit einer vernachlässig baren Längenänderung der Zugfeder bei Tastenbetätigung ist keine spürbare Kraftzunahme mehr im niederdrückenden Finger festzustellen. Es entsteht so der Eindruck eines Schwerkraft widerstandes, der an jedem Punkt auf der Strecke der Spiel tiefe nahe dem Idealfall, gleich ist. In the arrangement according to the invention with a negligible baren change in length of the tension spring when the button is pressed no noticeable increase in strength in the depressing finger ascertain. This creates the impression of gravity resistance at any point on the track of the game depth close to the ideal case is the same.

Die Zugfeder ist gegen Eigen- und Resonanzschwingungen durch elastische Dämpfungsmittel gesichert. Dazu wird die Zugfeder in ganzer Länge im gespanntem Zustand mit flüssigen Gummi bestrichen bzw. besprüht, oder es wird ein Streifen aus Filz, Wolle oder Schaumstoff in das Innere der Zugfeder gezogen. Auch Tuchschläuche, die über die Feder gezogen werden und andere schwingungsdämpfende Maßnahmen sind möglich, solange diese die Funktion der Feder nicht beeinträchtigen.The mainspring is against natural and resonance vibrations elastic damping means secured. This is the mainspring full length in tensioned condition with liquid rubber brushed or sprayed, or a strip of felt, Pulled wool or foam inside the mainspring. Also cloth hoses that are pulled over the spring and other vibration damping measures are possible as long as these do not affect the function of the spring.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The invention is based on an exemplary embodiment are explained in more detail. In the accompanying drawing demonstrate:

Fig. 1 die Anordnung der Zugfeder an einem in Seitenansicht dargestellten Tastenhebel, Fig. 1 shows the arrangement of the tension spring at one shown in side view key lever,

Fig. 2 eine Darstellung der Längenänderung der Zugfeder entsprechend Fig. 1, Fig. 2 shows the change in length of the tension spring according to Fig. 1,

Fig. 3 die Kraftlinie der Zugfeder entsprechend Fig. 1, Fig. 3, the line of force of the tension spring according to Fig. 1,

Fig. 4 das Kraftfeld der Anordnung im Ruhezustand, Fig. 4, the field of force of the assembly at rest,

Fig. 5 das Kraftfeld der Anordnung gemäß Fig. 4 bei gedrückter Taste. Fig. 5 shows the force field of the arrangement of FIG. 4 with the key pressed.

Fig. 1 zeigt die vorteilhafte Anordnung der Zugfeder 1 paral lel zum Tastenhebel 2 zwischen einer Federaufhängung 5 am Tastenhebel 1 und einer Stellschraube 4 der Rückwand 6 des Tastenbodens. Die Stellschraube 4 weist vorteilhaft ein Dreh gelenk 3 auf, damit die Zugfeder 1 bei Einstellung nicht ver dreht wird . Als Tastenhebel 1 wird in der Fig. 1 eine weiße Klaviertaste gezeigt, wobei die Anordnung für die schwarzen Tasten (gepunktete Linie) analog gilt. Außerdem wurde auf die Darstellung angelenkter Getriebeelemente zur Bewegungs übertragung auf den Klangkörper verzichtet. Fig. 1 shows the advantageous arrangement of the tension spring 1 parallel to the key lever 2 between a spring suspension 5 on the key lever 1 and a set screw 4 of the rear wall 6 of the key bottom. The set screw 4 advantageously has a rotary joint 3 , so that the tension spring 1 is not rotated ver when setting. A white piano key is shown as the key lever 1 in FIG. 1, the arrangement for the black keys (dotted line) applying analogously. In addition, the representation of articulated transmission elements for transmitting motion to the sound body has been omitted.

Die Strecke von der Ruheposition A zur Anschlagposition B ist die Spieltiefe. Zwischen A und B ist die Spielschwere tastbar. Der zu überwindende Kraftwiderstand, der der Spiel schwere, ist mit M bezeichnet.The distance from the rest position A to the stop position B is the game depth. The difficulty is between A and B. palpable. The force resistance to be overcome, that of the game heavy, is marked with M.

M ist dort dargestellt, wo der Finger die Taste bewegt. Der Tastenhebel 2 ist auf dem Waagebalken 7 mittels Waagebalken stift 8 in einer Richtung beweglich gelagert. Zur Begrenzung der einstellbaren Spieltiefe ist eine Stellschraube 9 mit den Tastenboden 6 justierbar verbunden. Der Kopf der Stellschraube 9 liegt am Rückschlagpolster 10 des Tastenhebels 2 an, um die Rückschlaggeräusche zu vermindern. Der Kopf der Stellschraube 9 weist dazu eine vergrößerte Anlagefläche auf.M is shown where the finger moves the key. The key lever 2 is mounted on the balance beam 7 by means of balance beam pin 8 movably in one direction. To limit the adjustable play depth, an adjusting screw 9 is adjustably connected to the key bottom 6 . The head of the adjusting screw 9 rests on the check cushion 10 of the key lever 2 in order to reduce the check noise. For this purpose, the head of the adjusting screw 9 has an enlarged contact surface.

Fig. 2 zeigt die Kraftveränderungen an der Zugfeder 1. F1 bezeichnet die Vorspannung der Zugfeder 1 vor der Montage. Bei Montage und Einstellung der Zugfeder 1 kommt die Kraft von F2 dazu. F3 ist die zusätzliche Kraft, die bei Drücken der Taste in Stellung B auftritt. Die Gesamtkraft der Zugfeder 1 in Stellung B der Taste ergibt sich aus F1, F2 und F3. Die Kraftanforderung an die Zugfeder 1 ergibt sich aus dem Eigen gewicht des Tastenhebels 2 und der gewünschten Spielschwere. Während mit F2 die Gesamtstrecke (Kraft) der Zugfeder 1 und damit ihre Zugkraft variabel verändert werden kann, bleibt die Strecke, d. h. die Kraft F3 konstant. Fig. 2 shows the changes in force of the tension spring. 1 F1 denotes the pretension of the tension spring 1 before assembly. When installing and adjusting the tension spring 1 , the force of F2 is added. F3 is the additional force that occurs when the button is pressed in position B. The total force of the tension spring 1 in position B of the key results from F1, F2 and F3. The force requirement on the tension spring 1 results from the weight of the key lever 2 and the desired game severity. While the total distance (force) of the tension spring 1 and thus its tensile force can be varied variably with F2, the distance, ie the force F3, remains constant.

Mit größerer Gesamtlänge der Zugfeder 1 verringert sich ihre prozentuale Kraftveränderung zwischen den Tastenhebelstellungen A und B.As the overall length of the tension spring 1 increases, its percentage change in force between the key lever positions A and B decreases.

Fig. 3 zeigt graphisch den Nachweis einer nicht mehr spürbaren Kraftzunahme der Zugfeder 1 zwischen den Positionen A und B. Die Federlänge rFS-FA in der Grundstellung des Tastenhebels 2 verändert sich nur unwesentlich durch Drücken der Taste 2 mit dem dargestellten Radius rFL-FA. Die Differenz der Längen änderung ist proportional der Kraftzunahme und wird durch F3 dargestellt. Fig. 3 shows graphically the proof of a no longer noticeable increase in force of the tension spring 1 between positions A and B. The spring length rFS-FA in the basic position of the key lever 2 changes only insignificantly by pressing the key 2 with the radius rFL-FA shown. The difference in length change is proportional to the increase in force and is represented by F3.

Die Pfeillinien in Fig. 4 zeigen den Kraftverlauf in der Anordnung in der Grundstellung der Taste (Stellung A) mit Beginn des Kraftverlaufs im Begrenzungspunkt FB.The arrow lines in FIG. 4 show the force curve in the arrangement in the basic position of the key (position A) with the beginning of the force curve at the limit point FB.

Entsprechend Fig. 4 ist in Fig. 5 der Kraftverlauf in der Tastenstellung B dargestellt. Ausgangspunkt für den Kraftverlauf bildet nun die Kraft FM nach Betätigung des Pianisten.According to FIG. 4 is shown in Fig. 5, the force profile in the key position B. The starting point for the force curve is the force FM after the pianist has operated it.

Die Fig. 3 bis 5 machen deutlich, je näher der Punkt FS an den Drehpunkt des Tastenhebels FL rückt, um so größer ist der beabsichtigte Effekt der Tastenanordnung und das mögliche Spielgefühl. Diese Maßnahme ist begrenzt durch die notwendige Stabilität des mechanischen Aufbaus. Die Kraft F3 (Fig. 3) muß größer als Null bleiben, um die Funktionalität des Tastenelementes zu erhalten. FIGS. 3 to 5 make clear the point FS moves closer to the pivot point of the key lever FL, the greater is the intended effect of the key arrangement and the possible game feeling. This measure is limited by the necessary stability of the mechanical structure. The force F3 ( Fig. 3) must remain greater than zero in order to maintain the functionality of the key element.

Claims

1. Keyboard for a piano-like musical instrument with a row of one-armed key levers which are pivotally mounted about an axis of rotation and can be moved by a key depth against the action of springs, characterized in that a tension spring ( 1 ) which is long in relation to the key lever ( 2 ) adjustable in traction, lengthways and almost parallel to the key lever ( 2 ) as a reset and key weighting element between an approximately in the middle of the key lever ( 2 ) located spring suspension ( 5 ) and key bottom rear wall ( 6 ).

2. Keyboard according to claim 1, characterized in that the length of the tension spring ( 1 ) is a multiple of the game depth of the key lever ( 2 ).

3. Keyboard according to claims 1 and 2, characterized in that one end of the tension spring ( 1 ) via a swivel joint ( 3 ) is connected to an adjusting screw ( 4 ) and so the artificial difficulty of play is adjustable.

4. Keyboard according to claims 1 to 3, characterized in that the tension spring ( 1 ) is surrounded with a vibration damping made of elastic material.

5. Keyboard according to claims 1 and 4, characterized in that the elastic material flows from an order rubber.

6. Keyboard according to claims 1, 4 and 5, characterized in that the vibration-damping material is inserted in strips of foam in the tension spring ( 1 ).

7. Keyboard according to claims 1, 4 and 5, characterized records that the vibration damping material made of felt, Wool or the like.