-
Klavierspielapparat. Vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen
an Klavierspielapparaten und besonders auf solche Apparate, welche durch elektrischen
Strom betätigt und welche nach Wahl durch gelochte Notenbänder oder durch Hand betätigte
Tasten gesteuert werden.
-
Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel auf den beiliegenden
Zeichnungen erläutert und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen nachstehend
beschrieben.
-
Abb. i ist eine Vorderansicht der Spielvorrichtung unter 'Fortbruch
des mittleren Teiles derselben.
-
Abb. 2 ist eine Seitenansicht der in Abb. i dargestellten Spielvorrichtung
und veranschaulicht im besonderen die Betätigung eines Spielmagneten und der Überwachungsmagnete
für die Dämpfer. Abb. 3 veranschaulicht einen Schnitt durch die Magnete zur
Überwachung der Hammerantriebsschiene.
-
Abb. 4 veranschaulicht die Steuermagnete der Abb. 3 im Grundriß.
-
Abb. 5 ist ein Schnitt nach der Linie 5-5 der Abb. i
und veranschaulicht eine Hammermechanik und die Überwachungsmagnete für die Betätigung
der Hammerantriebsschiene.
-
Abb. 6 ist ein Schnitt durch einen Spielmagneten und Abb.
7 eine Veranschaulichung des Stromschemas zur Überwachung der. verschiedenen
Teile der Hammermechanik sowohl durch ein gelochtes Notenband als auch durch Hand
betätigte Tasten oder Fußhebel.
-
Auf den Zeichnungen bezeichnet die Zahl io den Resonan7boden eines
Klaviers. Die Saiten
sind mit ii bezeichnet. Die Hammermechanik
für die einzelnen Tasten ist mit i?, bezeichnet und bildet einen Teil der vorliegenden
Erfindung und ist demgemäß auch nicht im einzelnen beschrieben. Die zu jeder Taste
gehörige Mechanik wird durch einen Stößer 13 betätigt, welcher auf einen Hebel 14
wirkt, wobei der Stößer seinerseits seinen Antrieb durch einen Wechselstrom-Spielmagneten
15 erhält, dessen Einrichtung später näher erläutert werden wird.
-
Die Länge des Hammerweges wird durch die Stellung der beweglichen
Hammerschiene 16 überwacht, welche von Armen 16a getragen wird, die auf Zapfen 16b
sitzen, welche letzteren in Armen 16c gelagert sind. Eine Feder 16d sucht die Hammerschiene
gegen die Saiten hinzuziehen. An einem Ende der Hammerschiene i 6
ragt ein
Stift 17 hervor, auf dem eine mit Filz bekleidete Rolle 7a sitzt. Der Stift 17 steht
in Eingriff mit einem Ende des Betätigungshebels 18 für die Hammerschiene, dessen
anderes Ende in Eingriff mit einem mit Filz überzogenen Knopf ig einer Stange 2o
steht, welche durch den beweglichen Kern des Steuermagneten 21 betätigt wird. Durch
den Steuermagneten 21 wird die Stange 2o betätigt, wobei sie entweder die Hammerschiene
16 zurückführt in ihre äußerste Fernstellung zu den Saiten, um einen Anschlag der
Hämmer 2?, mit voller Kraft herbeizuführen oder derselben die Einnahme einer Mittelstellung
ermöglicht entsprechend Verminderung des Hammerweges.
-
Ein zweiter Magnet 23 wirkt mit dem Magneten 21 und der Stange
2o zusammen und dient dazu, die Stange in ihrer Vorschubstellung zu halten. Die
Wirkungsweise dieses Magneten ist aus den Abb. 3 und 5 ersichtlich,
von welchen die Abb. 3 die Magnete und ihren Zubehör in einer Einzeldarstellung
veranschaulicht.
-
Der Magnet 21 besteht aus einer Spule 24 (Abb. 3) von passend
isoliertem Draht, in welcher sich der Kern 25 zu bewegen vermag. Die Spule
24 ist um einen Zylinder 26 von geeignetem,nichtmagnetischem#Jaterialgewickelt.
An einem Ende der Spule ragt ein zylindrischer Körper 27 in die Spulenhöhlung
hinein, wobei der innere Teil dieses Körpers so gestaltet ist, daß er einen Sitz
für das Ende des Kerns 25
bildet, welches mit einer Filzbekleidung
28 versehen sein kann, um den Stoß zu dämpfen. Ein lamellierter Eisenrahmen
29 von wesentlich rechteckiger Form umgibt den Magneten, wobei die Lamellierung
eine unerwünscht starke Erhitzung verhindert. Die Stange 2o ist an dem Ende des
Kerns 25 befestigt und durchsetzt eine Bohrung in dem zylindrischen Körper
27
und im Rahmen:z9, wobei eine Filzbekleidung 3 0
"orgesehen ist, um
Geräusch zu verhindern. Am Ende der Stange 2o sitzt der Kopf ig, welcher auf seiner
Endfläche mit einem Filzkissen 31 ausgerüstet ist, welche sich gegen den die Hammerschiene
betätigenden Hebel 18 legt. Auf der Hinterseite des Kopfes ig ist auf der Stange
2o eine Filzzwischenplatte 32 vOrgesehen, deren Zweck sich aus der Wirkungsweise
des zugeordneten Steuermagneten 23 ergibt.
-
Der Magnet 23 ist in einem Eisenrahmen 33
gelagert, der
seinerseits an einem nach unten gerichteten Tragestück 34 sitzt, das an dem Rahmen
29 des Magneten 24 befestigt ist. In dem Magneten 23 sitzt ein Zylinder
35 von geeignetem, nicht magnetischem Material, z. B. Messing. Ein Kein oder
Anker ist in den Zy-
linder 35 beweglich eingesetzt. Der Kein
36
ist an seinem unteren Ende mit einem stangenartigen Vorsprung
37 versehen, welcher durch eine Filzausfütterung 38 in einer Bohrung
der Kappe 39 am unteren Ende des Zylinders 35
hindurchtritt. Eine Schraubenfeder
40 umgibt im unteren Teil des Zylinders den stangenartigen Vorsprung 37 und
legt sich gegen das Ende des Kerns 36, wodurch sie diesen nach aufwärts zu
drücken strebt. An seinem oberen Ende ist der Kern 36 ebenfalls mit einem
stangenartigen Vorsprung 41 ausgerüstet, welcher durch eine Filzausfütterung 42
im Zylinder 35 und außerdem durch eine Filzausfütterung in der das obere
Ende des Zylinders 35 schließenden Kappe 44 hindurchtritt. Die Stange 41
ist an ihrem oberen Ende mit einem aus Filz bestehenden Kopf 45 versehen, welcher
sich für gewöhnlich gegen den Filzkopf 32, der durch den Magneten 21 betätigten
Stange:2o legt.
-
Das Zusammenwirken der beiden Magnete ist aus Abb. 5 leicht
erkennbar. Wenn der Elektromagnet 21 für einen Augenblick durch Wechselstrom erregt
wird, dann wird der Solenoidkern 25 kräftig in die Mitte des Magneten hineingezogen,
und es erfolgt eine Betätigung der Stange 2o -und durch diese eine Drehung des Antriebshebels
18 der Hammerschiene. Durch diese Bewegung wird das Filzkissen 32 in eine
solche Lage gebracht, daß es völlig außer Eingriff mit dem Filzkopf 45 auf der durch
den Elektromagneten --3 betätigten Stange 41 gelangt, wodurch der Feder 40
im Magneten --3, die auf das Ende des Kerns 36
wirkt, die Möglichkeit
gegeben wird, die Stange 41 und den auf ihr sitzenden Filzkopf 45 nach aufwärts
gegen die Stange 2o hin zu bewegen, wobei sich der Kopf 45 zwischen das Filzkissen
32 und den Rahmen 9,9 legt. Die Teile befinden sich dann in der in Abb.
5 dargestellten Lage. Wenn der Magnet 21 aberregt wird, dann bildet der Kopf
45 einen Anschlag, welcher die Rückkehr des Kopfes ig auf der Stange 2o in die Ausgangsstellung
verhindert, wodurch zugleich die Rückkehr des die Hammerschiene betätigenden Hebels
18 in die Normalstellung verhindert wird. Ein kurzer Stromschluß
in
dem den Magneten 21 erregenden Stromkreis hat demnach zur Folge, daß die Stange
2o betätigt und in der Arbeitsstellung festgehalten wird, auch wenn die Erregung
des Magneten 21 wieder aufgehört hat. Wenn sich die Teile in dieser Lage befinden,
dann bewirkt eine Erregung des Magneten 23 ein Zurückziehen des Kernes
36 nach der Mitte des Magneten hin. Dadurch wird auch der Kopf 45
in eine Lage zurückgeführt, bei welcher er das Kissen 32 auf der Stange 20
freigibt, so daß diese Stange in ihre Ruhelage zurückzukehren vermag, welche sie
bei nicht erregtem Magneten 21 einnimmt. Wenn bei der beschriebenen Anordnung die
Magnete, z. B. durch die Wirkung eines gelochten Notenbandes, erregt werden, so
veranlaßt eine einzige Lochung des Notenbandes eine Schließung des den Magneten
21 erregenden Stromkreises, was zur Folge hat, daß die durch den Magneten betätigten
«Teile nach dem Stromloswerden der Magnetspule so lange in ihrer Stellung verharren,
bis der Magnet 23 durch von einem Notenbandloch bewirkte Schließung seines
Stromkreises erregt wird. Wenn das eintritt, dann kehrt der Antriebshebel 1:8 der
Hammerschiene in seine Normalstellung unter der Wirkung der Feder 1:6,' zurück.
-
Ein Pedaleffekt wird durch Abheben der Dämpfer 46 von den Saiten durch
Betätigung des Hebels 47 erzielt, welcher seinen Antrieb durch ein Paar zusammenwirkender
Magnete Ma, 23a erhält, die im wesentlichen in der gleichen Weise eingerichtet
sind wie die Elektromagnete 21 und 23 und in der gleichen Weise wie diese
zusammenwirken. In der zeichnerischen Darstellung dieser Magnetanordnung in Abb.
2 sind die verschiedenen Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, wie mit Bezug
auf die Elektromagnete 21 und 23
oben im Anschluß an Abb. 3 und
5 angegeben worden ist, wobei den Bezugszeichen zur Unterscheidung lediglich
ein Index a beigegeben ist. Es ist ersichtlich, daß eine kurze Erregung des Magneten
211 eine Betätigung des Hebels 47 und dadurch eine Anhebung der Dämpfer 46 zur Folge
hat, und daß die Dämpfer in der Hochstellung durch die Einwirkung des Magneten 23"'
so lange festgehalten werden, bis der Magnet 223' seinerseits kurz erregt
wird.
-
Die Kerne der Magnete 21 und 21-, sind vorzugsweise lamelliert, wie
in Abb. 4 dargestellt ist, wodurch sie vor unerwünscht hoher Erwärmung geschützt
sind.
-
Die Einrichtung der einzelnen Spielmagnete 15
ist aus Abb.
6 ersichtlich. jeder dieser Magnete besteht aus einer Spule 48 von in geeigneter
Weise isoliertem Draht, die in ein eisernes Gestell 49 eingesetzt ist. In der Spule
befindet sich ein Rohr oder hohler Zylinder 5o aus nicht magnetischem Material.
In diesem Rohr sitzt gleitend der magnetische Kernkörper 51, welcher an seinen Enden
mit stangenartigen Ansätzen 52, 53 versehen ist. Der stangenartige Ansatz
53 durchdringt eine Packung 54 in der Kappe 55 am unteren Ende des
Rohres 5 o und dient- als Führung bei der Bewegung des Kernes. Der stangenartige
Vorsprung 52 durchdringt eine ähnliche Packung 56 in der KaPPe57 am
oberen Ende des Rohres 50. Der stangenartige Vorsprung 52 ist an seinem
oberen Ende mit einem Kopfstück 13 versehen und wirkt als Stößer zur Betätigung
der Hammennechanik, wie in den Abb. 2 und 5 dargestellt ist.
-
Wie aus den Abb. 1, 2 und 5 ersichtlich, sind die Spielmagnete
15 in Reihen angeordnet, wobei jede Magnetreihe an einer WinkeIschiene50'
sitzt, die sich quer über das Instrument parallel zu dessen Resonanzboden erstreckt.
Die Winkelschienen 5o#', sind isoliert an Stüzen 5,a unter Zwischenschaltung einer
Isolierung 52"
befestigt. Ein U-Eisen 53' ist an jede Winkelschiene
5oa angehängt und mit Isoliermaterial, z. B. Fiber, ausgekleidet, wie bei 54a angedeutet
ist. Ein Brett 55a aus isolierendem Material dient als Deckel für die U-Schiene,
welche als Kabelrohr für die den einzelnen Noten zugeordneten elektrischen Leiter
dient. An den Brettern 55' sind Klemmen 56#, vorgesehen, an welche
je ein Ende der Wicklungen der Spielmagnete angeschlossen ist, während die
die Steuerstromkreise für die entsprechenden Noten bildenden Stromleiter an entsprechende
Klemmen auf der Innenseite des von der U-Schiene 53" gebildeten Kanals angeschlossen
sind. Die anderen Enden der Wicklungen der Spielelek# tromagnete sind unmittelbar
mit den Winkelschienen 50a verbunden, welche letzteren als gemeinsame Stromleiter
für alle Elektromagnete dienen. Die Betätigung der verschiedenen Stromkreise, welche
die mechanischen Vorrichtungen des Klaviers überwachen, wird aus Abb.
7 verständlich werden. In dieser Ab-
bildung sind die verschiedenen
Teile nur schematisch dargestellt, wobei die ' Teile und Elektromagnete,
welche den vorstehend im einzelnen beschriebenen Apparatteilen und Elektromagneten
entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Die Hauptzuleitungen
für den Betriebswechselstrom zur Betätigung der Vorrichtung sind mit 6o, 61 bezeichnet.
Die Speiseleitung 6o ist unmittelbar mit der Kontaktwalze 62a verbunden, über welche
das gelochte Notenband 62 läuft. Mit der Kontaktwalze 6,a und dem Notenband
62
wirkt eine Mehrzahl von Kontaktorganen 63
zusammen, welche die Spiehnagnete
15 steuern. Andere Kontakte dienen dazu, die Stärke des Anschlags und die Klangwirkung
zu beherrschen, wie später näher angegeben werden wird. Von jedem Kontakt
63 führt ein Stromleiter 64 nach einem Verzweigungspunkt 56b, in dem
das
eine Ende des entsprechenden Spielmagneten angeschlossen ist. Die anderen Enden
der Wicklungen der Spielmagnete sind an einen gemeinsamen Stromleiter
50 b angeschlossen, welcher der oben erwähnten Winkelschiene 50a entspricht.
Der Leiter 50 b ist Mit einer Kontrollspule 66 verbunden, welche
ihrerseits durch den Leiter 67 mit der anderen Seite 61 der Speiseleitung
verbunden ist. Der Schalter 84 wird in der Offenstellung gehalten, wenn mit einem
gelochten Notenband gespielt wird. Man erkennt, wenn ein Loch im Notenband
62,
welches einer gewissen Note entspricht, zwischen einem Kontakt
63 und der Kontaktwalze 62a hinweggeht, daß dann Strom durch den Kontakt
nach dem entsprechenden Spielmagneten 15
durch den Leiter 50 b, die
Kontrollspule 66 und den Leiter 67 nach der Speiseleitung 61 fließt.
Die feste Induktanz der Spule 66 bestimmt die Kraft, mit welcher der Kein
des Spielmagneten in die Magnetspule hineingezogen wird und beherrscht demgemäß
die Stärke des Anschlags.
-
Zur Veränderung der Stärke des Anschlags sind besondere Vorrichtungen
vorgesehen, welche in Stromkreisen liegen, die durch die Kontaktwalze 61 geschlossen
werden können. Zur Herabminderung der Stromstärke und demgemäß der Stärke des Anschlags
ist ein Kontaktkörper 68 vorgesehen, welcher bei Berührung mit der Kontaktwalze
61#', einen Nebenschluß zur Stromleitung 67 durch den Leiter 69
und
eine Induktanzspule 7o herstellt. Die Spule 70 ist in der gleichen Richtung
gewickelt wie die Spule 66, und eine Schließung dieses Stromweges vermehrt
demgemäß die Induktanz und vermindert den Strom durch die Spielmagnete, durch welche
Ströme von dem durch den Kontakt 68 geschlossenen Strom geschickt werden.
Um die Stärke des Anschlags zu steigern, ist ein Kontaktkörper 7:1 vorgesehen, welcher
bei Berührung der Kontaktwalze 61 durch ein Loch in dem Notenbande einen Nebenschluß
zum Leiter 67 durch den Leiter 72 und eine Induktanzspule
73 herstellt. Die Spule 73 ist in umgekehrter Richtung gewunden wie
die Spule 66; demgemäß wird, ivenn Strom durch die Spule 73 fließt,
die Induktanz vermindert und die Stärke des die Elektromagnete 15 erregenden Stromes
über den normalen Wert gesteigert, wenn der Kontakt 71 geschlossen ist.
-
Die Elektromagnete 21 und 23, welche die Einstellung der Hammerschiene
überwachen# werden durch Betätigung der Kontakte 74 und 75 erregt. Wenn der
Kontaktkörper 74 die Kontaktwalze 6111 durch ein Loch im Notenbande berührt, wird
ein Strom durch den Leiter 76 nach dem Magneten 21, durch dessen Wicklung
zum Leiter 77, im Anschluß daran durch den Leiter 78 zur Stromzuleitung
61 geschlossen. Ein einziges Loch in dem Notenbande, welches eine kurz dauernde
Erregung des Elektrömagneten 21 verursacht, ist, wie oben erläutert wurde, hinreichend,
da durch die Mitwirkung des Kerns des Elektromagneten 2,3 der Kern des Magneten
21 in der Arbeitsstellung gehalten wird, bis der Magnet --3 erregt wird.
Wenn der Kontaktkörper 75 in Berührung mit der Kontaktwalze 6,a durch ein
Loch im Notenbande tritt, dann wird ein Stromkreis durch den Leiter 79 zum
Elektromagneten 23 geschlossen, welcher letztere dadurch erregt wird, so
daß er seinen Kern zurückzieht und den Kern des Elektromagneten 21 in der oben beschriebenen
Weise freigibt. Die Dämpferüberwachungsmagnete 2ia und 23a werden in ähnlicher Weise
durch Kontakte 8o und 81 gesteuert. Der Leiter, welcher vom Kontakt 8o zum Elektromagneten
--3`1 führt, ist mit 83, und derjenige, welcher vom Kontakt 81 zum Elektromagneten
2111 führt, mit 82 bezeichnet.
-
In Abb. 7 sind Stromkreise schematisch dargestellt für die
§teuerung der Klavierwechanik durch Tasten und Pedale, wie sie bei gewöhnlichen
Klavieren vorgesehen sind. Wenn man das Instrument durch Tasten und Pedalbetätigung
in Wirksamkeit zu setzen wünscht, dann wird der Schalter 84 geschlossen, wodurch
eine Verbindung zwischen dem Leiter 50b und dem Leiter 67 hergestellt wird,
wodurch die Induktanz 66 kurz abgeschaltet wird. Die Spieltasten sind schematisch
in Endansicht bei 85
angedeutet. Die Wurzel jeder Taste ist durch einen Leiter
86 mit der Anschlußstelle 56b der Wicklung des entsprechenden Spielmagneten15
verbunden. Unter jeder Taste sind zwei Federn vorgesehen, und zwar eine längere
Feder 87
und eine kürzere Feder 88. Die Federn 87
und
88 dienen als Kontaktkörper, und zwar wird die Feder 87 durch die
Wurzel der Taste getroffen, wenn die Taste nur wenig niedergedrückt wird, während
die Feder 88 erst getroffen wird, wenn ein starkes Niederdrücken der Taste
erfolgt. jede der Kontaktfedern 87
ist unmittelbar mit einem Stromleiter go
verbunden, welcher zu einer Spule oder Induktanz 66a führt, die ihrerseits durch
einen Leiter gi mit der Kontaktwalze 61a verbunden ist. Die Induktanz 66a spielt
die gleiche Rolle für die Modulation des Tones, der durch die Elektromagnete bei
deren Erregung erzeugt wird, wie die Induktanz 66 bei Steuerung durch das
Notenband.
-
Bei starkem Niederdrücken einer Taste kommt die Wurzel derselben sowohl
mit der Kontaktfeder 88 als auch mit der Kontaktfeder 87 in Berührung.
jeder der Kontakte 88
ist mit dem ihnen gemeinsamen Stromleiter 92 verbunden,
welcher unmittelbar an dem Leiter gi angeschlossen ist und die Induktanz 66a aus
dem Stromwege ausschaltet. Wenn ein Stromkreis durch einen der Kontakte
88 und
die Wurzel einer Taste geschlossen wird, dann ist
somit die Induktanz 66," ausgeschaltet, was eine entsprechende Erhöhung der
Stromstärke durch den Spielelektromagneten 15 und demgemäß verstärkten Anschlag
zur Folge hat.
-
Um den Ton bei Spiel durch Tastenanschlag zu dämpfen, kann das Pedal
93 benutzt werden. Dieses Pedal ist durch einen Leiter 94 mit dem Hauptleiter
61 verbunden. Wenn das Pedal gedrückt wird, dann stellt es einen Kontakt
95
her, wodurch ein Strom von dem Leiter 96
durch die Spule 70a zum
Leiter gi geschlossen wird. Da die Spule 7oa in der gleichen Richtung wie die Spule
66a gewunden ist, so wird durch diesen Stromschluß die Induktanz erhöht und demgemäß
die Stärke des durch den jeweilig erregten Spielmagneten 15 fließenden Stromes vermindert.
Die Betätigung des Pedals 93 und der Stromfluß durch die Spule 70a entsprechen
somit dem Schließen des Kontaktes 68
und dem Stromfluß durch die Spule 7o
bei Steuerung des Spiels durch das Notenband.
-
Das Pedal 97 überwacht die Erregung der Dämpferinagnete 2ia
und 23a. Wenn der Schalter 98 geschlossen ist, dann ist das Pedal an den
Hauptleiter 61 angeschlossen. Für gewöhnlich berührt das Ende des Pedals
97 den Kontakt 99, wodurch der Strom durch den Leiter ioo, Leiter
83 und Wicklung des Elektromagneten 23a geschlossen wird. Wenn das Pedal
97 gedrückt wird, dann wird der Strom durch den Kontakt 99 geöffnet,
während ein Stromkreis an der Kontaktstelle ioi geschlossen wird. Der Strom fließt
dann durch die Leiter ioz, 82 zur Wicklung des Elektromagneten 2i#", so daß
dieser erregt wird und die Dämpfer 46 von den Saiten abgehoben werden. Die Freigabe
des PedaJs 97 unterbricht den Stromkreis am Kontakt ioi und stellt die Stromverbindung
durch den Kontakt 99 wieder her, so daß nach Freigabe des Pedals der Elektromagnet
23#" sofort erregt wird und der Dämpfer sich wieder auf die Saiten zu legen vermag.